记事

2光子顕微镜用
天博体育ザ変调ソリューション

概要

1990年2光子天博体育ザ走查型蛍光顕微镜の発展的な研究( denk等,1990)以来、この技术は天博体育ザ技术の段阶的変化の恩恵を受けてきました。 以来、この技术は天博体育ザ技术の段阶的変化の恩恵を受けてきました。

2001 年顷に、ワンボックス型の波长可変チタンサファイア天博体育ザからこの倾向が始まりました。数年后、顕微镜のサンプル表面におけるパルス幅を最适化するために、自动分散制御が天博体育ザに追加されました。 年顷に、ワンボックス型の波长可変チタンサファイア天博体育ザからこの倾向が始まりました。数年后、顕微镜のサンプル表面におけるパルス幅を最适化するために、自动分散制御が天博体育ザに追加されました。 2010年

この记事では、この进化の次のフェーズ、つまり高速电力変调の天博体育ザシステムへの统合、およびこれによるセットアップ时间の短缩、パフォーマンスの最大化、所有コストの低减を実现する方法について说明します。

2

最も単纯な形态としては、位相遅延波长板と偏光アナライザを追加することで、天博体育ザ出力の连続制御を実现できます。 0.2%~99%に変更できます。

しかし、最新の天博体育ザスキャン しかし、最新の天博体育ザスキャン 光子顕微镜のほとんどでは、より高速な変调速度が必要です。 光子顕微镜のほとんどでは、より高速な変调速度が必要です。共振型のガルボスキャナーの场合、立ち上がり /立ち下がり时间は数マイクロ秒にもなります。

电気光学変调

电気光学変调器(eom)

ポッケルスセルは、比较的短い结晶で大きなビームに対応するため、縦方向励起の配置で构成されることもあります。 ポッケルスセルは、比较的短い结晶で大きなビームに対応するため、縦方向励起の配置で构成されることもあります。:偏光を90度回転させるのに必要な电圧)は6kV 程度であり、2p顕微镜に必要な速度とデューティサイクルで実现することは困难です。顕微镜に必要な速度とデューティサイクルで実现することは困难です。そのため、イメージング用のほとんどの构成では横电场の配置が采用されており、より长い结晶を使用して半波长电圧を大幅に低下させています。2

最良の画像コントラストを得るには、结晶のアライメントとオフセット(バイアス)()を最适化するように注意する必要があります。)を最适化するように注意する必要があります。

ポッケルスセルは22

たとえば、リン酸二重水素化カリウム( kd*p)をベースにしたセルは、约1100 nmまでの2p用途に対して、优れた透过率、速度、コントラスト特性を适度な天博体育ザ出力で発挥します。 用途に対して、优れた透过率、速度、コントラスト特性を适度な天博体育ザ出力で発挥します。 kd*p gdd)が最小限に抑えられます。

音响光学変调

AOM(aoM)(rf)(rf)を印加すると、振动子から発生する音波によって结晶が歪み、屈折率格子が発生します。 を印加すると、振动子から発生する音波によって结晶が歪み、屈折率格子が発生します。

立ち上がり / 立ち下がり时间は、音波が天博体育ザビームを通过する时间に比例するため、结晶内のビーム幅を小さくすることにより最适化できます。

弁别とコントラスト比は、 0 次と1次の回折次数间の分离角度(θS)と、対象の作业面までの距离の両方によって定义されます。

2光子顕微镜で使用される最も一般的なaom 材料は、二酸化テルル( teo2)30dbm程度という少なめのrf

TEO2AOM は通常、ブラッグ相互作用レジームで构成されており、 rf 1 cm 1 cm を超える结晶长が必要で、グループ遅延分散( gdd)が无视できなくなることに注意してください。

波长可変天博体育ザ用aoM の导入には、光学设计と制御エレクトロニクス设计の両方を注意深く行う必要があります。θS)(RF 駆动周波数(つまりグ天博体育ティング周期)と天博体育ザ波长の両方に依存するため、天博体育ザ波长を调整する际には、 rf rf rf rf rf rf rf rf gvd gvd aomの使用は限られていました。

広帯域波长可変天博体育ザでの変调

波长が680~1300 nmで出力2w

通常使用されているkd*p ポッケルスセルでは、高出力时にサーマルブルーミング效果が生じるため、ビームポインティング、ビームウエストの完全性、寿命に悪影响が及びます。 ポッケルスセルでは、高出力时にサーマルブルーミング效果が生じるため、ビームポインティング、ビームウエストの完全性、寿命に悪影响が及びます。eom 材料ですが、市贩品のグループ遅延の分散は分散补正型天博体育ザの修正可能范囲より大きいため、パルスが长くなり、ピークパワーが低下し、效率的なイメージングに支障をきたします。

前述のように、 aoM ベースのソリューションはコストや性能面でのメリットが期待できますが、导入には高度な光学设计と电子制御の専门知识が必要であるため、多くのバイオイメージング施设では容易に利用できない场合がよくあります。

2017年coherent は、 AOM変调を天博体育ザ光源と统合したターンキーソリューションがユーザーと顕微镜业界の双方にメリットを生み出すことに気付きました。coherent は、产业用ウルトラファースト加工天博体育ザの统合 AOM は、产业用ウルトラファースト加工天博体育ザの统合 aoM ソリューションで收集したノウハウを基に、 chemeleon chameleon Discoveri

总功率控制は、变色龙发现NX で利用でき、ハンズフリーの自动パッケージで、フルオクターブのチューニングレンジである660 nm ~1320 nm にわたって高いコントラスト(1000:1以上)(1以上)と高速な(立ち上がり时间1μs未満)

RF

AOM は非常にコスト效率に优れているため、变色龙发现NX TPCの固定波长1040nm出力には専用のaoMとドライバも装备されています。出力はシリアル /usbコマンドまたは高速アナログ制御入力のいずれかで适切に制御できます。

将来の动向

2光子イメージング技术の范囲がoem a axon シリーズは、これらの要求に完璧に対応できます。

制品コンセプトの段阶から、 tpc axon axon の设计に统合され、新しい顕微镜の设计や用途への导入が简素化されました。 の设计に统合され、新しい顕微镜の设计や用途への导入が简素化されました。2

最先端の神経科学研究における高出力天博体育ザは、光遗伝学的な刺激を用いた全光学的な生体内イメージング技术の分野で重要な役割を担っています( Yuste,2012)SLM(SLM)により、数十ワットの天博体育ザ出力が数十から数百の神経细胞に个别に扱うことができるビームレットに分割されます。 により、数十ワットの天博体育ザ出力が数十から数百の神経细胞に个别に扱うことができるビームレットに分割されます。 により、数十ワットの天博体育ザ出力が数十から数百の神経细胞に个别に扱うことができるビームレットに分割されます。 この光制御方式では、短くて个别の要求に対応できるバーストパルスが必要です。 により、数十ワットの天博体育ザ出力が数十から数百の神経细胞に个别に扱うことができるビームレットに分割されます。 により、数十ワットの天博体育ザ出力が数十から数百の神経细胞に个别に扱うことができるビームレットに分割されます。 mon

まとめ

本テクニカルノートでは、2 2 つの主要なアプローチである、电気光学変调と音响光学変调について述べました。 eom は高电圧を出力する机器を光路上に配置することが比较的容易なため、现在ほとんどの「内制メーカー」が eom は高电圧を出力する机器を光路上に配置することが比较的容易なため、现在ほとんどの「内制メーカー」が eomを采用しています。eomかeomかaomかaom のいずれかを天博体育ザ伝送トレインに部分的に统合し、その贩売会社のソフトウェアアーキテクチャで顕微镜と天博体育ザの両方を制御しています。 aomのいずれかを天博体育ザ伝送トレインに部分的に统合し、その贩売会社のソフトウェアアーキテクチャで顕微镜と天博体育ザの両方を制御しています。24时间24时间365 365 aom aomを利用するメリットがaomを利用するメリットが

图1
図1:横方向のポッケルスセルの动作の简略図。
图2
図2:2光子顕微镜での代表的なポッケルスセルの配置。EOMはユーザーの右手のすぐ下にあります。はユーザーの右手のすぐ下にあります。:英国牛津大学Packer Lab。
ocousto-optic调制
图3
図3:Chameleon Discovery NX TPC
图4
図4:付属のGUI
图5
図5:Discovery TPC
 
(1100 nm (赤)rcamp1.07 を発现するニューロンのオーバーレイ、940 nm (绿)で励起されたgcamp6 を発现するアストロサイト、生体内、マウス。:Chameleon Discovery tpc。。
图6
図6:axon axon 天博体育ザは、共通のフォームファクタでtpc机能をオプションとして提供します。
图7
図7:Chameleon Discovery nx TPCと轴920 TPCとの组み合わせ。tpc により、光学系レイアウトが简素化され、贵重なテーブルスペースを节约できるようになります。 により、光学系レイアウトが简素化され、贵重なテーブルスペースを节约できるようになります。:尼尔·梅罗维奇(Neil Merovitch

まとめ

本テクニカルノートでは、2 2 つの主要なアプローチである、电気光学変调と音响光学変调について述べました。 eom は高电圧を出力する机器を光路上に配置することが比较的容易なため、现在ほとんどの「内制メーカー」が eom は高电圧を出力する机器を光路上に配置することが比较的容易なため、现在ほとんどの「内制メーカー」が eomを采用しています。eomかaomかaomかaom のいずれかを天博体育ザ伝送トレインに部分的に统合し、その贩売会社のソフトウェアアーキテクチャで顕微镜と天博体育ザの両方を制御しています。相干は、24时间365365 aom aom aomを利用するメリットがaomを利用するメリットが

参考文献

w。 Denk,J.H。 Strickler和W.W.韦伯2科学-1990。-第73-76页。

A.M Packer,D.S。Peterka,J.J。 Hirtz,R。Prakash,K。Deisseroth和R. Yuste树状突起スパインおよび神経回路の2光子オプトジェネティクス。NAT方法,9(12),1205-1205,2012。

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