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显微镜应用:在荧光显微镜成像中推进和扩展光谱范围

2025-11-26     来源:本站     点击次数:72

2024.01月由 Photonics Media 主办主题为“在荧光显微镜成像中推进和扩展光谱范围”网络研讨会。
 
 
 
在本视频中,Dr. Holst将分享我们使用索尼传感器制造的 pco.pixelfly 1.3 SWIR 相机的关键特性,包括其广泛的灵敏度和长时间曝光的能力。此外,他还将讨论科学级CMOS (sCMOS)相机和 InGaAs 传感器在读出噪声方面的不同表现,并展示了一些实验结果,如量子效率值和线性曲线等。Dr. Holst还将介绍该相机在多光谱成像、体内和活体显微镜检查等方面的潜在应用,并演示了使用该相机和免费软件进行多光谱数据分析的示例。
 
相机由USB连接供电,并支持软件和API,下图可见,相机能能够检测到的索尼传感器的绝对量子效率值,在整个范围内展现了较高的灵敏度。
 

 
但在显微镜应用中,如果使用科学级CMOS相机和传感器,那么InGaAs(铟镓砷)传感器的读出噪声特性就大为不同,因为在CMOS领域,需要参考比较的是1.3~1.8个电子,或0.8或0.5个电子的读出噪声,在InGaAs领域我们参考的是180~200个电子。这意味着获得适当的图像,需要更多的光线,见下图两个典型的测量光子传输曲线图例,也可用于推导(光电)转换因子:
 

 
体内和活体显微镜应用:

 
在这里看到近红外背光照明的小鼠头骨图像(图一),可以看到血液系统使用的ICG的发射光,如果将图像与SWIR图像(图二)进行比较,您可能会注意到血管更多,图像对比度也更好。
 
(图一)
 
(图二)
 
由于散射和吸收较抵,可以用它来观察动物而无需切割打开它们,下图可以观察从1000nm~1600nm不同波长范围内所获得的图像下方的图表信号减少,因为在1450nm水对光的吸收率最高,而组织中存在大量水分,另一方面增加的是对比度,因为所有生成的光子散射必须克服更长的路径,因此被系收的概率更高。因此,相机主要检测到的是直接从组织发射或离开的光,提供了更好的对比度。
 

 
 
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