Aðferðir til að lengja brennivídd fjölljóseinda smásjár
Samsetning tveggja-ljóseinda leysismásjár og kalsíumvísis er gulls ígildi fyrir greiningu taugafrumnamerkja in vivo. Taugafrumur í tauganetum dreifast í þrívíddarrými og eftirlit með virkni þeirra krefst leiðar til að bæta hraða myndatöku á rúmmáli. Hins vegar, með því að nota ristaskönnun fjölljóseinda smásjá til að mynda mikinn fjölda mynda, ef mikið töluljósop (NA) markmið er notað til að ná hærri hliðarupplausn, mun það leiða til minni brennivíddar. Til þess að fá magnmyndatöku á lítilli brennivídd,
Nauðsynlegt er að framkvæma Z--ásskönnun með einhverjum hætti, mynda margar flugvélar með því að skanna hvert brenniplan, sem takmarkar myndhraðann mjög. Ef hægt er að fórna ásmyndaupplýsingum og hægt er að ná fram rúmmálsskönnun í einni hliðarskönnun með því að lengja fókusdýptina, það er að segja magnupplýsingunum er varpað á eina tvívíddarmynd, er hægt að bæta myndhraðann til muna. Þetta er kallað „Extended Depth of Focus“ (EDF) myndgreining, sem er sérstaklega gagnleg til að mynda strjálar mannvirki sem krefjast mikillar tímaupplausnar, svo sem virka myndatöku af taugafrumum.
Ás- og hliðarupplausn smásjár er ákvörðuð af tölulegu ljósopi (NA) hlutlinsunnar. Hátt NA getur hámarkað ás- og hliðarupplausn sem og magn ljóss sem safnað er; Lægra NA mun leiða til lægri axial upplausn, þ.e. lengri fókusdýpt, en á sama tíma fórna hliðarupplausn og skilvirkni ljóssöfnunar. Aðferðin til að lengja fókusdýptina sem verður kynnt næst getur náð þessu á meðan viðhaldið er mikilli hliðarupplausn og nægu ljósflæði.
Notkun staðbundinna ljósmótara til að búa til brennisteinsmjóa Bessel-geisla getur náð EDF myndmyndun, en staðbundnir ljósmótarar eru fyrirferðarmiklir og erfitt að vera samhæft við þröng smásjárrými; Aftur á móti eru Bessel einingar byggðar á axial pýramídum ódýrar og samningar, en þær geta aðeins myndað brennipunkta með föstum dýpi og henta ekki fyrir ýmsar tilraunir sem krefjast stöðugra breytinga á brennivíddýpt. Til að takast á við þetta mál, árið 2018, RONGWEN LU o.fl. sýndi Bessel-einingu sem byggir á axicon, þar sem aðeins þarf að þýða eina linsu eftir sjónásnum til að stilla stöðugt áslengd Bessel brennipunktsins.
Mynd 1 (a) Bessel mát tæki skýringarmynd; (b) Punktdreifingaraðgerðin var mæld með tilraunum þegar D var -12 mm, 0 mm og 12 mm, í sömu röð; (c) Sambandið á milli fullrar hliðarbreiddar við hálfa hámark, (d) axial fullrar breiddar við hálfa hámarki, (e) hámarksmerkis og (f) ljósafls á bak við linsuna með L2 tilfærslu D
Einingabúnaðurinn til að mynda Bessel brennipunkt með breytilegri lengd er sýndur á mynd 1a. Gaussgeislinn sem fellur inn er mótaður í hringlaga geisla eftir að hafa farið í gegnum ás og linsu L1. Næsta hringlaga ljósopsgríma getur hindrað flökkuljós af völdum axisgalla og mótað þar með ásdreifingu tveggja-ljóseinda örvunarpunkta dreifingaraðgerðarinnar. Að því loknu er ljósgeislanum varpað á galvanometerinn með linsum L2 og L3 og nær síðan að aftari brenniplani hlutlinsunnar í gegnum linsur L4 og L5.
Þessi hönnun er svipuð hefðbundnum pýramídabyggðum einingum, en munurinn er sá að með því að færa L2 eða L3 eftir sjónásnum er hægt að stilla axial lengd Bessel fókussins stöðugt. Mynd 1b sýnir axial point spread functions fyrir D gildi -12mm, 0mm og 12mm, með axial full breidd við hálfa hámarkið 39? m,24? M og 14? m. Eins og sýnt er á mynd 1c-f, getur hreyfing linsunnar L2 frá vinstri til hægri stöðugt breytt fullri breidd í hálfa hámarki bæði í þver- og ásstefnu, sem þýðir að hægt er að breyta fókusdýptinni stöðugt. Tölufræðilegar hermir niðurstöður byggðar á vektorbeygjukenningu eru í góðu samræmi við tilraunagögn. Mynd 2 sannreynir leiðréttingaráhrif mismunandi stærða hringlaga gríma á axicon galla. Það er komist að því að þynnri hringlaga grímur geta betur hámarkað axial styrkleikadreifingu úttaks Bessel geisla, en á sama tíma leiða þær einnig til meira afltaps.
