22/03/04خلاصة
نقترح مجهر CARS بمجال رؤية واسع، يعتمد على مخطط إثارة تشتت رامان المتماسك متعدد القنوات المضاد لستوكس (CARS). باستخدام مصدر فائق عالي الطاقة، مُولّد من ألياف بلورية فوتونية ذات مساحة كبيرة (LMA PCF)، يُمكن إثارة نطاق واسع من نطاقات تشتت رامان عبر منطقة مكانية واسعة. يُحقق تصوير CARS لاهتزازات تشتت رامان المحددة بتطبيق مرشح تمرير النطاق المقابل. تُظهر النتائج التجريبية إمكانية إجراء تصوير CARS السريع على عينات قياسية باستخدام إثارة نبضية فائقة الاستمرارية عالية الطاقة بيكو ثانية ومرشح مماثل، لتحقيق تصوير نطاقات تشتت رامان مختلفة. يُمكن تطبيق هذا المخطط على عد الخلايا، واستشعار الغازات، وغيرها من التخصصات الطبية الحيوية التي تتطلب تصويرًا بمعدل إطارات مرتفع، كما أنه واعد للتصوير الطيفي الفائق عالي السرعة عند دمجه مع الاستشعار المضغوط.
الشكل 1 (أ) رسم تخطيطي للتصوير المتماسك واسع المجال لتشتت رامان المضاد لستوكس (CARS). (الكاميرا: DHYANA 95، توسن)
الشكل 2 تصوير CARS بمعدل فيديو لمزيج حبيبات PS وPMMA.
تحليل تكنولوجيا التصوير
نظرًا لأن إشارة التشتت رامان ضعيفة جدًا،دايانا 95تعتمد الكاميرا المستخدمة في هذه الدراسة على تقنية رقاقة sCMOS الرقيقة ذات الإضاءة الخلفية، والتي تُمكّن من تجنب تداخل الضوء عبر طبقة الأسلاك، وتحسين مساحة الضوء، وتحسين معدل التحويل الكهروضوئي. تصل الكفاءة الكمية إلى 95%، ويبلغ مستوى ضوضاء القراءة 1.45 إلكترون فقط (قيمة الذروة). بفضل الاستجابة الطيفية الواسعة التي تتراوح بين 200 و1100 نانومتر، وحجم بكسل كبير يبلغ 11 ميكرومتر، تُعدّ هذه الخصائص مثالية لمثل هذه التطبيقات. كما يُبشر هذا النظام بإمكانية دمجه مع الاستشعار المضغوط لتحقيق تصوير فائق الطيفية عالي السرعة في المستقبل.
المصدر المرجعي
1. شين، ي.؛ وانغ، ج.؛ وانغ، ك.؛ سوكولوف، أ. ف.؛ سكالي، م.و. مجهر تشتت رامان متماسك واسع المجال مضاد لتأثيرات ستوكس، قائم على مصدر فائق الاستمرارية بالبيكو ثانية. APL Photonics 2018، 3، 116104، DOI: 10.1063/1.5045575
