鎖相放大器用于生物樣品雙通道和多儀器模式SRS顯微技術的研究

鎖相放大器用做菌物樣品管理雙緩沖區和多檢測設備形式 SRS顯微枝術的科研

選文由昊量光電科技翻譯工作收納整理，本文東西由華盛頓本科大學化學式系的 Brian Wong 和 Dan Fu 提高，并由Liquid單位提高譯文。

一．詳細資料 

拉曼反射光譜圖儀淺析維持生計物原子的特女性朋友測試和闡述出示了有機無機物理鍵的當下的共振指印。但是什么呢是受激拉曼散射光學體視顯微鏡？受激拉曼散射(SRS)顯微技能一種相對比較較新的顯微技能，一種相干拉曼散射全操作過程，不得安全使用光譜圖儀淺析和前景資訊完成有機無機物理激光散斑[18]，隨著相干受培養射全操作過程[1]能發生約103-105倍的提高拉曼移動信號，能否推動可以達到視頻波特率(約25幀/s)[2]的穩定激光散斑。SRS光學體視顯微鏡財產繼承了自愿拉曼光譜圖儀淺析的缺點有哪些, 一種就能高速 開發管理、label-free的激光散斑技能，同樣包擴高精確度度和有機無機物理特女性朋友[3-6], 在有很多生物學體技術醫學界淺析的支系顯現出利用潛質,包擴生殖細胞生物學體技術學、脂質分解、生物學體技術學、肉瘤測試、蛋清質不正確的可折疊和藥廠[7-11]。比較的是，SRS在對豐富整形手術組建開展和術中檢驗的高速 組建開展疾病學幾個方面行為 漂亮，與傳統意義的H&E脫色可以說wan全完全一致[12,13]。然而，SRS就能隨著所有植物物種的光譜圖儀淺析資訊，對多類類物質的混合法物完成一定量有機無機物理闡述[6,7,14]。

一直以來在前的調查分析[17]中就已經調查分析了尿酸高發作中MSU的自發性拉曼光譜儀，但變弱的無線警報燈承載力的阻礙了其代替迅速的策劃 安排學的利用領域。因而，清華讀書其他華山寵物醫院華英匯教受 和清華讀書物理性學系季敏標教受銷售團隊將受激拉曼散射顯微水平代替人體本身尿酸高發作策劃 安排病理報告顯像[15]。調查分析工作員利用領域SRS和兩次諧波（SHG）高倍顯微鏡也分析方法了晶型和非晶型MSU。在傳統光鏡下，MSU結晶呈其最典型的的針狀。這么多結晶在拉曼峰630 cm-1的SRS上很特別容易顯像，當SRS的頻率稍稍傾斜振蕩共鳴時，特征出了高電學活性聊天的非共鳴的行為，SRS無線警報燈沒了。知道SHG對非公司軸對稱性構造敏感度，主要包括MSU結晶和[17]策劃 安排中的膠原人造纖維材料。那么，根據拉曼極化率張量和二階光學薄膜磁化率對結晶軸對稱性性[16]的依賴感，調查分析者們發現了線偏振光光線在結晶取往前行為于形成SRS和SHG的強各向喜歡的人聊天無線警報燈。因而，調查分析者們對泵浦光線和斯托克斯光線都利用領域了圓偏振，以清理MSU結晶和膠原人造纖維材料的定向委培調節作用。

Moku:Pro 的鎖相擴大器 (LIA) 為受激拉曼散射 (SRS) 高倍光學顯微鏡實驗所中的自外差信心判斷出示新一種形象直觀、精確度且穩進的來解決解決方法。高質量量的 LIA 是 SRS 高倍光學顯微鏡實驗所中包括調試文件傳輸判斷解決方法的核心產品元件。除此刷新的情況探索中，你們出示了相關雙 LIA 采用程度的許多詳細說明信心和描述英文。

是因為SRS 就是種相干拉曼散射流程中，可以施用光譜分析和三維空間資訊開始物理化學成相[18]。它施用3個關聯脈沖信息脈沖光器，即泵浦和斯托克斯（圖 1）相干地引起氧碳原子的抖動。當入射進樣機上的兩束脈沖光的頻率差與個人目標氧碳原子的抖動頻率相一致時，便會突發 SRS 流程中。抖動引起的報告單是泵浦粒子束將丟失電子束，而斯托克斯粒子束將刷快電子束。當論文測試到泵浦粒子束的失去時，這叫做受激拉曼失去 (SRL) 論文測試。硬度失去 ΔI?/I? 一般 約為 10 -7 -10 -4，遠乘以舉例的脈沖光硬度價格波動。方便克服害怕這個的挑戰，需要種低頻幅度配制和相敏論文測試解決計劃方案來從喧鬧的背靜中領取 SRS 信息[19]。在 SRL 論文測試解決計劃方案中，斯托克斯粒子束以進行固定頻率幅度配制，在此有的幅度配制文件傳輸到泵浦粒子束由 LIA 論文測試。

圖 1：受激拉曼損失探測細則范文。探測到會因為 SRS 給予的 Stokes 到泵浦光柱的調幅視頻傳輸。操作說明的泵浦光柱兼有 80 MHz 的從復率，Stokes 光柱兼有雷同的 80 MHz 從復率，但也以 20 MHz 參與調制解調。Δpump 是 LIA 在這兒探測細則范文中分離出的游戲內容

二．檢測系統

 操作的脈沖發生器光行業設計并能的打出倆個 80 MHz 的脈沖發生器光行業脈沖發生器隊列：斯托克斯光柱在 1030 nm，泵浦光柱在 790 nm。脈沖發生器光行業的打出也主要用于搜集解調：80 MHz 關聯性被運輸到分頻器以轉化 20 MHz TTL 的打出。某些 20 MHz 的打出被操作2次：次是電光解調器解調斯托克斯光柱的驅使幾率，另次是外表鎖相環的 LIA 放入清算過道 2（B 中）的關聯性。泵浦光柱由硅光電公司穩壓管加測，然后呢被運輸到 LIA 的放入清算過道 1（In A）。是根據于的打出清算過道 1（Out A）的的訊號被運輸到統計數據采摘卡以展開彩色圖像采摘。是根據于的打出清算過道 2 (Out B) 的的訊號被超小化（順利通過變動相移）。

2.1 單管道鎖相變小器設備

圖 2：具代表性的設定調小器標準配置設立

圖 2 操作步驟了適用 SRS 光學顯微鏡實驗報告的 LIA 的默認如何設計。在默認如何設計時，不得不二次讀取鎖相環。放入均增加為 AC：50 歐姆。根據的調整相位度數調整相移 (Df)，也許 Out A zui大化（正）和 Out B 最窄化（介于零）。電極A表明相對于 DMSO 最低電磁波峰 (2913 cm-1 ) 的 SRS 電磁波，并zui大化內容輸出精度 A 的 103.3 mV。電極B說道正交內容輸出精度，最窄化成零。遲早會 LIA 真對效準萃取劑完成了調整，仿品就可不可以完成顯像了。

圖 3：2930 cm -1拉曼躍遷處的 SRS HeLa 上皮細胞圖案

圖 3 是在使用 Moku:Pro 鎖相變大器影視拍攝的 HeLa 組織細胞影像。屏幕上顯示的影像從 SRS 影像轉成的，拉曼位移為 2930cm-1，相應于蛋清質峰。低通濾波器設備為 40 kHz，相應于 約4µs 的精力常數。還可以結合SRS數據信息高低不斷增加或極大減少增益值。

2.2 雙入口通道影像

Moku:Pro 的 LIA 也適軟件于于實時的單色 SRS 三維成相。真是完成在 SRS 三維成相中軟件正交調變并檢查測量LIA的X和Y輸出電壓來完成的。在類似這些環境下，斯托克斯調變有兩地方：是一個 20 MHz 脈沖激光發生器字段轉換成SRS數據數據，另是一個 20 MHz 脈沖激光發生器字段還具有90°相移，轉換成另是一個專門針對不同于拉曼中波段的SRS數據數據[3]。因此90°相移，兩安全通道（Out A和Out B）相互正交，還可以還提高兩SRS彩色圖像而不容易接受不干擾。

圖 4：操作正交配制和輸出精度在二個不一的拉曼躍遷所填時換取鼠腦樣表的雙清算通道 SRS 圖文

圖 4 是使用雙短信通道X&Y輸出電壓的同時在2930 cm -1和 2850 cm -1處轉化成兩大 SRS 圖象的代表英文性圖象。

2.3 多檢測儀器格局應用

 在通常數 SRS 顯微鏡觀察研究中，仍然繳光器總帶寬的配置的局限，光譜圖分析用范圍被局限在有可能 300 cm -1控制。破解這樣新技術性障礙的的一種具體策略是用可控諧繳光器測試可見光光的光譜。既使，可見光光的光譜調諧流速極慢，甚至針對于那些時長過敏的研究（如活組織細胞影像）而言通常會還不夠。預防這樣挑釁的另的一種克服方案怎么寫是添加其三束繳激點光來測試有差異的拉曼接合地區。一些專業能力針對于那些倆個光譜圖分析地區的直接影像特別有抓住力：一3個在指紋密碼地區（譬如 約1600 cm-1代替酰胺產生振動）和一3個在CH地區（譬如 約2900 cm -1球核苷酸）。在 SRL 影像具體策略中，研究保護裝置由一3個斯托克斯激點光和倆個有差異可見光光的光譜的泵浦激點光構成。此設為的最常見檢則具體策略需用設定的檢則器和設定的 LIA。既使，Moku:Pro 的多設備模式切換能部暑多家LIA，對此能夠 在沒需用其它另外設備遷就的環境下具體實施二、個LIA。

圖 5：Moku:Pro 多議器鎖相圖像放大儀安裝

圖 5 多媒體演示了LIA 的多查重工具設備形式 制定，用以搜集 SRS 高倍顯微鏡研究。針對Slot 1，In 1是第有一個個光學電子元器件大家庭中的一員-整流二極管的查重工具4g無線電磁波，In 2是可以參考選取4g無線電磁波，Out 1是轉發到參數收采卡的4g無線電磁波，Out 3被遺棄。針對 Slot 2，In 3 是最后個光學電子元器件大家庭中的一員-整流二極管的查重工具4g無線電磁波，In 2 再度做為可以參考選取，Out 2 是轉發到參數收采卡的4g無線電磁波，Out 4 被遺棄。此調試僅應用 4 個 Moku 插槽中的 2 個。插槽 3 和 4 未計算，對此適用以進這一步的 LIA 或任意另外的 Moku 查重工具設備。讀取任何調試為 AC：50 歐姆。每位 LIA 插槽（1 和 2）都考慮與單通暢 LIA 調試相等的制定。

在二個繳光器的現狀下，Moku:Pro 的多議器方式可能選配幾個人鎖住縮放器，將體統創新為1個設施設備，而不也有其中屈服。這隨著的研究技術人員可能與此同時拍好二張波數差極大的 SRS 形象，用1個 Moku:Pro 來處里幾個人光電公司穩壓管監測器移動信號。

圖 6：HeLa 神經元 SRS 畫面施用多實驗室設備設為在間隔時間太遠的拉曼躍遷處拍攝

圖 6 是使用某個Moku:Pro治理 兩根微電子電感查測器預警同時影視拍攝兩根大波數差的 SRS 影像的代表人性影像。

三．論證

 Moku:Pro 的 LIA 為大批量 SRS 體視顯微鏡實驗室所帶來了了優秀的徹底處理辦法設計。在下面檔中，挑選了類型的單渠道 SRS 顯像、雙渠道顯像和多醫療分析檢測儀器顯像。業主輔助工具欄同意對轉化成低抗壓強度 SRS 無線信號使用直觀性 和雄厚的的控制。非常重要的是 Moku:Pro 的多醫療分析檢測儀器輔助工具效果同意在多醫療分析檢測儀器同用的緊湊轎車型設備上使用更復雜的顯像實驗室所。

圖 7：Moku:Pro 在多古典樂器模式切換下的操作畫像。In 1 和 In 3 分別是插槽 1 和插槽 2 中 LIA 的數字數據插入。2 中是2個 LIA 插槽的參照。在右圖的調試中，Out 1 和 Out 3 是日志的數字數據，Out 2 和 Out 4 是插槽 1 和 2 的轉儲數字數據

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