Mikroskopia holograficzna

Mikroskopia holograficzna
Marcin Petela
Holografia osiowa
• 1948r. - Denis Gabor
– zwiększenie rozdzielczości mikroskopów elektronowych metodą
”odtwarzania frontu falowego”
– Opracowanie podstaw holografii przy wykorzystaniu elektronów
Mikroskop holograficzny bezsoczewkowy
•
Hologram zabawki
• ciągłe prążki – tło
• Spekle opisują obraz
Holografia – odtworzenie obrazu
Powiększenie poprzeczne:
Powiększenie podłużne:
•
Odczyt i zapis w tym samym
układzie holograficznym
Holografia – odtworzenie obrazu
•
•
Zjawisko paralaksy holograficznej
Kawałki hologramu nie są jednoznaczne
Mikroskop holograficzny soczewkowy
•
•
Aberracje obiektywu przenoszą się na hologram
Sam zapis hologramu nie wnosi zniekształceń
(mała rozbieżność kątowa wiązek)
•
Rekonstrukcja obrazu różnymi technikami
(ciemne pole, kontrast fazowy, cieniowanie)
Rejestracja powiększonego obrazu na hologramie
Rekonstrukcja wiązką odniesienia – brak aberracji
Łatwość realizacji interferencji holograficznej
(np. holografia dwuekspozycyjna)
Głębia ostrości wielokrotnie większa niż w zwykłym
mikroskopie (x1000)
•
•
•
•
Mikroskop holograficzny opracowany w CLO
•
•
Regulacja kontrastu półfalówką
Wielozadaniowość:
–
–
–
Możliwość rejestracji hologramu
Odtwarzanie hologramu (tylko wiązka odniesienia)
Obserwacja klasyczna
Redukcja szumów koherentnych
•
•
Światło monochromatyczne
Interferencja z koherentnym światłem:
– Rozproszonym na elementach optycznych (rysy, pyłki, kurz)
– Odbitym od krawędzi przysłon
• Związek z kształtem wiązki oświetlacza
• Uśrednianie czasowe
Zastosowania mikroskopii holograficznej
•
Kolonizacja powierzchni – bakterie E.coli
http://4-deep.com/portfolio_page/biomedical/
Zastosowania mikroskopii holograficznej
•
Wrotka – pływa i się pożywia
http://4-deep.com/portfolio_page/biomedical/
Zastosowania mikroskopii holograficznej
•
Obrazowanie 3D w czasie rzeczywistym
„Jeśli połączyć cyfrową mikroskopię
holograficzną z odpowiednimi algorytmami
przetwarzania, będzie toatrakcyjna metoda
nieinwazyjnego obrazowania 3D w czasie
rzeczywistym służąca do identyfikowania
komórek i mikroorganizmów.[8] „
„Cyfrowy hologram zawiera wiele ilościowych informacji o trójwymiarowej
strukturze okazu, które mogą być zapisane w pojedynczym pomiarze
i wykorzystane do identyfikacji komórek i rozpoznania obiektów.[8]”
Literatura
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
M. Pluta, Mikroskopia optyczna, Warszawa 1982r.
http://www.holo.com/holo/book/book.html
http://www.mdpi.com/1424-8220/13/4/4170/htm
http://www.me.jhu.edu/lefd/hpiv/HoloMicro/DHM.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Holographic_interference_microscopy
http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_holographic_microscopy
http://4-deep.com/portfolio_page/biomedical/
http://www.osaopn.org/home/articles/volume_22/issue_6/features/cell_identification_computati
onal_3-d_holographic/#.U4w6TnZH2oE