简单和低成本的显微镜设置用于使用不连贯照明和开源硬件进行3D粒子场测量
Shengfu Li1, Yu Zhao1, Weifeng Wen1
1Institute of Fluid Physics, China Academy of Engineering Physics, Mianyang, China.
Microscopy research and technique
|July 4, 2024
概括
这项研究介绍了一种经济高效的显微镜设置,该设置结合了粒子全息和全光成像. 它克服了斑点噪声和分辨率权衡,用于准确的3D粒子场量化.
科学领域:
- 光学显微镜是一种光学显微镜.
- 粒子成像技术 粒子成像技术
- 三维计量学 3D计量学
背景情况:
- 量化3D粒子场在各种科学学科中至关重要.
- 在线粒子全息 (PH) 提供高分辨率,但容易产生斑点噪声.
- 全光学成像 (PI) 可以减少斑点,但会损害空间和角度分辨率.
研究的目的:
- 开发一个具有成本效益的显微镜设置,整合PH和PI的优势.
- 为了实现高分辨率的3D粒子场量化,而没有斑点噪声或分辨率权衡.
主要方法:
- 一个简单的显微镜设置,使用现成的组件:摄影镜头,隔膜和CCD相机.
- 使用瞳孔平面调制以实现机械可访问性,使得场景深度扩展.
- 使用分散的白光照明来减轻斑点噪音.
- 通过瞳孔平面调制捕捉多个视角图像.
主要成果:
- 该设置成功地结合了PH和PI的优势,提供了高分辨率和减少光斑噪声.
- 通过瞳孔平面调制而实现了扩展的视野深度,而不需要额外的继电器镜头.
- 用2D和3D粒子样本验证了性能.
结论:
- 拟议的显微镜设置为3D粒子场量化提供了具有成本效益和强大的解决方案.
- 它为研究实验室和教育目的提供了宝贵的工具,增强了对显微镜的理解.


