2025-01-10 10:49:57活细胞全时全景超分辨显微镜
活细胞全时全景超分辨显微镜是一种高性能的显微镜,能够实时、全面地观察活细胞内部的动态变化。它采用超分辨成像技术,突破传统显微镜的分辨率极限,实现细胞结构和功能的精细分析。该显微镜具有全时监测、全景视野和高分辨率等特点,广泛应用于生物医学研究、细胞生物学、药物研发等领域。其优势在于能够提供细胞动态的详细信息,支持复杂生命过程的深入研究和理解。

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2025-05-12 19:00:22干涉显微镜能看到活细胞吗
干涉显微镜能看到活细胞吗?这一问题在生物学和细胞学研究中有着广泛的关注。干涉显微镜作为一种先进的光学成像技术,其高分辨率和非侵入性特点使其在生物学、医学和材料科学等领域得到广泛应用。本文将探讨干涉显微镜在观察活细胞方面的能力,分析其工作原理、优点与局限性,并讨论该技术在细胞生物学研究中的实际应用。通过对这一问题的深度解析,读者将对干涉显微镜在活细胞观察中的应用有更清晰的理解。 什么是干涉显微镜? 干涉显微镜是一种通过干涉效应增强样品对比度的显微镜。与传统的光学显微镜不同,干涉显微镜利用相干光源生成干涉图样,从而能更清晰地呈现细胞结构及其动态过程。它能够在不使用染料和标记物的情况下,通过相位对比增强细胞内细微结构的可视化效果。这种技术特别适合观察生物样品,尤其是活细胞,因为它不会对细胞造成损伤。 干涉显微镜对活细胞的观察能力 干涉显微镜的优势之一是能够观察到活细胞的微观动态变化,而无需对细胞进行染色或其他干扰性处理。这使得研究者可以更真实地捕捉到细胞在不同生理状态下的行为。例如,通过干涉显微镜,科学家可以观察到活细胞内的细胞器、细胞分裂、细胞迁移等过程,而这些在传统显微镜下很难清晰呈现。 干涉显微镜的分辨率通常可以达到纳米级,能够揭示细胞结构的细微变化,进一步提高了活细胞成像的精确性。这对于细胞生物学和医学研究具有重要意义,尤其是在研究细胞疾病、细胞等领域时。 干涉显微镜的优势与局限性 干涉显微镜在活细胞观察中的一个主要优势是其非侵入性。传统的显微镜通常需要对细胞进行染色处理,这可能会影响细胞的正常生理活动。而干涉显微镜通过不接触样品的方式,能够实时观察细胞内的变化而不会对细胞造成直接影响。因此,这项技术成为了观察活细胞、追踪细胞动态过程的理想工具。 干涉显微镜也存在一定的局限性。由于其依赖于光波干涉的原理,这就要求显微镜系统的精度非常高,尤其是对光源的控制要求十分苛刻。干涉显微镜更适用于透明或半透明的样品,对于不透明或高度复杂的样本,其成像效果可能受到一定限制。干涉显微镜的操作和数据分析相对复杂,要求研究者具有一定的技术背景和经验。 干涉显微镜在生物学研究中的应用 干涉显微镜在生命科学中有着广泛的应用。例如,在癌症研究中,研究者利用干涉显微镜观察癌细胞的动态变化,探索其与正常细胞的差异。在神经科学中,干涉显微镜能够帮助科学家实时观察神经元的活动和突触的变化,为研究大脑功能和疾病提供重要线索。该技术还被广泛用于药物筛选、细胞药理学研究和临床医学检测等领域。 结论 干涉显微镜在观察活细胞方面具备巨大的潜力和优势。它不仅能提供高分辨率的细胞图像,而且不会对细胞产生任何干扰或损伤。尽管在操作上有一定的技术难度和局限性,但随着技术的不断发展和改进,干涉显微镜无疑将成为生命科学领域研究的核心工具之一。因此,干涉显微镜在活细胞观察中的应用前景广阔,值得继续深入探索与应用。
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2023-05-18 16:59:34全共线多功能超快光谱仪与高精度激光扫描显微镜,二维材料与超快
全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT     MONSTR Sense Technologies是由密歇根大学研究人员成立的科研设备制造公司。该公司致力于研发为半导体研究应用而优化的超快光谱仪和显微镜,突破性的技术可将光学器件和射频电子器件耦合在一起,以稳健的方式测量具有干涉精度的光学信号,真正实现一套设备、一束激光、多种功能。图1. 全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT       全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT不仅兼具共振和非共振超快光谱探测,还可以兼容瞬态吸收光谱(Transient absorption (TAS))、相干拉曼光谱(Coherent Raman Spectroscopy (CRS))、多维相干光谱探测(Multidimensional Coherent Spectroscopy (MDCS))。开创性的全共线光路设计,使其可以与该公司研发的高精度激光扫描显微镜(NESSIE)联用,实现超高分辨超快光谱显微成像。全共线多功能超快光谱仪的开发也充分考虑了用户的使用体验,系统软件可自动调控参数,光路自动对齐、无需校正等特点都使得它简单易用。全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT主要技术参数:高精度激光扫描显微镜NESSIE      MONSTR Sense Technologies的高精度激光扫描显微镜NESSIE可用入射激光快速扫描样品,在几秒钟内就能获得高光谱图像。该设备可适配不同高度的样品台和低温光学恒温器,物镜高度最多可变化5英寸,大样品尺寸同样适用。NESSIE显微镜是具有独立功能,可以与几乎任何基于激光测量与高分辨率成像的设备集成在一起,也非常适合与该公司研发的全共线多功能超快光谱仪集成。                  图2. 高精度激光扫描显微镜NESSIE        高精度激光扫描显微镜-NESSIE的输入信号为单个激光光束,输出信号为样品探测点收集的单个反向传播光束,这样的光路设计确保了反传播信号在扫描图像时不会相对于输入光束漂移,因而非常适用于激光的实验中的成像显微镜系统。        图3. 使用NESSIE在室温下测量的GaAs量子阱的图像。a) 用相机测量的白光图像。b) 用调谐到GaAs带隙的80MHz激光器(5mW激光输出)进行激光扫描线性反射率测量。c) 同时测量的激光扫描四波混频图像揭示了影响GaAs层的亚表面缺陷 BIGFOOT+NESSIE应用案例:1. 高精度激光扫描显微镜用于材料表征      美国密歇根大学课题组通过使用基于非线性四波混频(FWM)技术的多维相干光谱MDCS测量先进材料的非线性响应,利用激子退相和激子寿命来评估先进材料的质量。课题组使用通过化学气相沉积生长的WSe2单分子层作为一个典型的例子来证明这些功能。研究表明,提取材料参数,如FWM强度、去相时间、激发态寿命和暗/局部态分布,比目前普遍的技术,包括白光显微镜和线性微反射光谱学,可以更准确地评估样品的质量。在室温下实时使用超快非线性成像具有对先进材料和其他材料的快速原位样品表征的潜力。图4.  (a)通过拟合时域单指数衰减得到的样本的去相时间图,在图(a)中用三角形标记的选定样本点处的FWM振幅去相曲线【参考】Eric Martin, et al; Rapid multiplex ultrafast nonlinear microscopy for material characterization. Optics Express 30, 45008 (2022). 2.二维材料中激子相互作用和耦合的成像研究      过渡金属二卤代化合物(TMDs)是量子信息科学和相关器件领域非常有潜力的材料。在TMD单分子层中,去相时间和非均匀性是任何量子信息应用的关键参数。在TMD异质结构中,耦合强度和层间激子寿命也是值得关注的参数。通常,TMD材料研究中的许多演示只能在样本上的特定点实现,这对应用的可拓展性提出了挑战。美国密歇根大学课题组使用了多维相干成像光谱(Multi-dimensional coherent spectroscopy, 简称MDCS),阐明了MoSe2单分子层的基础物理性质——包括去相、不均匀性和应变,并确定了量子信息的应用前景。此外,课题组将同样的技术应用于MoSe2/WSe2异质结构研究。尽管存在显著的应变和电介质环境变化,但相干和非相干耦合和层间激子寿命在整个样品中大多是稳健的。图5. (a)hBN封装的MoSe2/WSe2异质结构的白光图像。(b)MoSe2/WSe2异质结构在图(a)中的标记的三个不同样本点处的低功率低温MDCS光谱。(c)图(b)中所示的四个峰值的FWM(Four-Wave Mixing)四波混频积分图。(d)MoSe2/WSe2异质结构上的MoSe2共振能量图。(e)MoSe2/WSe2异质结构的WSe2共振能量图。(f)所有采样点的MoSe2共振能量与WSe2共振能量【参考】Eric Martin, et al; Imaging dynamic exciton interactions and coupling in transition metal dichalcogenides, J. Chem. Phys. 156, 214704 (2022) 3. 掺杂MoSe2单层中吸引和排斥极化子的量子动力学研究      当可移动的杂质被引入并耦合到费米海时,就形成了被称为费米极化子的新准粒子。费米极化子问题有两个有趣但截然不同的机制: (i)吸引极化子(AP)分支与配对现象有关,跨越从BCS超流到分子的玻色-爱因斯坦凝聚;(ii)排斥分支(RP),这是斯通纳流动铁磁性的物理基础。二维系统中的费米极化子的研究中,许多关于其性质的问题和争论仍然存在。黄迪教授课题组使用了Monstr Sense公司的全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT研究了掺杂的MoSe2单分子层。课题组发现观测到的AP-RP能量分裂和吸引极化子的量子动力学与极化子理论的预测一致。随着掺杂密度的增加,吸引极化子的量子退相保持不变,表明准粒子稳定,而排斥极化子的退相率几乎呈二次增长。费米极化子的动力学对于理解导致其形成的成对和磁不稳定性至关重要。图6. 单层MoSe2在不同栅极电压下的单量子重相位振幅谱【参考】Di HUANG, et al; Quantum Dynamics of Attractive and Repulsive Polarons in a Doped MoSe2 Monolayer, PHYSICAL REVIEW X 13, 011029 (2023)
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2025-03-21 13:30:133D全景相机怎么设置
3D全景相机怎么设置 在当今高度数字化的时代,3D全景相机已经成为许多行业和领域中不可或缺的工具。从虚拟现实(VR)到房地产展示,3D全景相机提供了前所未有的沉浸式体验。本文将深入探讨如何正确设置3D全景相机,以确保您能够捕捉到清晰、高质量的全景影像。无论您是摄影爱好者还是专业人士,掌握这些设置技巧将有助于您优化拍摄效果,提高工作效率。 1. 选择合适的设备 3D全景相机的设置从选择合适的设备开始。市场上有许多种3D全景相机,不同品牌和型号的相机具备不同的功能和性能。选择一款支持高分辨率、具有全景拍摄功能的相机,是保证拍摄效果的基础。一般来说,建议选择像Insta360、GoPro Max等品牌,这些品牌的相机在3D全景拍摄领域有较高的口碑和可靠性。 2. 设置相机位置 3D全景相机的拍摄效果与相机的位置密切相关。相机应放置在拍摄场景的中心位置,避免任何阻碍全景视角的物体或障碍物。理想的相机高度应接近人体的自然视角,这样可以保证拍摄到真实的全景效果。确保相机的稳固性,避免拍摄过程中相机的晃动影响画面质量。 3. 调整拍摄模式与参数 大多数3D全景相机提供多种拍摄模式,包括自动模式、手动模式和不同的曝光设置。根据拍摄场景的不同需求,您需要调整相应的设置。在手动模式下,您可以根据光线变化调整快门速度、ISO和白平衡,以确保照片的亮度和颜色准确。3D全景相机还提供不同的图像拼接算法,您需要根据实际拍摄环境选择合适的拼接模式,以确保影像的无缝连接。 4. 拍摄过程中避免问题 在拍摄过程中,避免相机遮挡或者设备发生偏移,以免影响拍摄效果。保持相机镜头的清洁至关重要。尘土、指纹等杂质可能会在拍摄过程中影响图像质量,造成模糊或不清晰的影像。定期清洁镜头和设备,确保镜头保持干净。 5. 数据传输与后期处理 拍摄完毕后,3D全景相机通常会生成大量数据文件,包括视频和照片。您需要使用配套的编辑软件进行后期处理,将拍摄的影像拼接成完整的3D全景图像。市面上有许多专业的3D全景编辑软件可供选择,如PTGui、Kolor Autopano等,这些软件提供丰富的功能,可以帮助您进行图像拼接、色彩调整、以及细节优化,终输出高质量的全景图像。 结语 正确设置和使用3D全景相机,不仅可以提升拍摄质量,还能确保拍摄过程的顺利进行。从设备选择到后期处理,每一步的精细操作都是获得优质全景影像的关键。作为专业摄影师或爱好者,掌握这些技巧将使您的作品更加出色,进一步提升您的创作水平。
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2025-03-24 13:15:153D全景相机怎么设置
3D全景相机怎么设置 在当今高度数字化的时代,3D全景相机已经成为许多行业和领域中不可或缺的工具。从虚拟现实(VR)到房地产展示,3D全景相机提供了前所未有的沉浸式体验。本文将深入探讨如何正确设置3D全景相机,以确保您能够捕捉到清晰、高质量的全景影像。无论您是摄影爱好者还是专业人士,掌握这些设置技巧将有助于您优化拍摄效果,提高工作效率。 1. 选择合适的设备 3D全景相机的设置从选择合适的设备开始。市场上有许多种3D全景相机,不同品牌和型号的相机具备不同的功能和性能。选择一款支持高分辨率、具有全景拍摄功能的相机,是保证拍摄效果的基础。一般来说,建议选择像Insta360、GoPro Max等品牌,这些品牌的相机在3D全景拍摄领域有较高的口碑和可靠性。 2. 设置相机位置 3D全景相机的拍摄效果与相机的位置密切相关。相机应放置在拍摄场景的中心位置,避免任何阻碍全景视角的物体或障碍物。理想的相机高度应接近人体的自然视角,这样可以保证拍摄到真实的全景效果。确保相机的稳固性,避免拍摄过程中相机的晃动影响画面质量。 3. 调整拍摄模式与参数 大多数3D全景相机提供多种拍摄模式,包括自动模式、手动模式和不同的曝光设置。根据拍摄场景的不同需求,您需要调整相应的设置。在手动模式下,您可以根据光线变化调整快门速度、ISO和白平衡,以确保照片的亮度和颜色准确。3D全景相机还提供不同的图像拼接算法,您需要根据实际拍摄环境选择合适的拼接模式,以确保影像的无缝连接。 4. 拍摄过程中避免问题 在拍摄过程中,避免相机遮挡或者设备发生偏移,以免影响拍摄效果。保持相机镜头的清洁至关重要。尘土、指纹等杂质可能会在拍摄过程中影响图像质量,造成模糊或不清晰的影像。定期清洁镜头和设备,确保镜头保持干净。 5. 数据传输与后期处理 拍摄完毕后,3D全景相机通常会生成大量数据文件,包括视频和照片。您需要使用配套的编辑软件进行后期处理,将拍摄的影像拼接成完整的3D全景图像。市面上有许多专业的3D全景编辑软件可供选择,如PTGui、Kolor Autopano等,这些软件提供丰富的功能,可以帮助您进行图像拼接、色彩调整、以及细节优化,终输出高质量的全景图像。 结语 正确设置和使用3D全景相机,不仅可以提升拍摄质量,还能确保拍摄过程的顺利进行。从设备选择到后期处理,每一步的精细操作都是获得优质全景影像的关键。作为专业摄影师或爱好者,掌握这些技巧将使您的作品更加出色,进一步提升您的创作水平。
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2023-05-26 11:43:55全共线多功能超快光谱仪与高精度激光扫描显微镜,二维材料与超快光学实验必备!
全共线多功能超快光谱仪BIGFOOTMONSTR Sense Technologies是由密歇根大学研究人员成立的科研设备制造公司。该公司致力于研发为半导体研究应用而优化的超快光谱仪和显微镜,突破性的技术可将光学器件和射频电子器件耦合在一起,以稳健的方式测量具有干涉精度的光学信号,真正实现一套设备、一束激光、多种功能。图1. 全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT不仅兼具共振和非共振超快光谱探测,还可以兼容瞬态吸收光谱(Transient absorption (TAS))、相干拉曼光谱(Coherent Raman Spectroscopy (CRS))、多维相干光谱探测(Multidimensional Coherent Spectroscopy (MDCS))。开创性的全共线光路设计,使其可以与该公司研发的高精度激光扫描显微镜(NESSIE)联用,实现超高分辨超快光谱显微成像。全共线多功能超快光谱仪的开发也充分考虑了用户的使用体验,系统软件可自动调控参数,光路自动对齐、无需校正等特点都使得它简单易用。全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT主要技术参数:若您对设备有任何问题,欢迎扫码咨询!高精度激光扫描显微镜NESSIEMONSTR Sense Technologies的高精度激光扫描显微镜NESSIE可用入射激光快速扫描样品,在几秒钟内就能获得高光谱图像。该设备可适配不同高度的样品台和低温光学恒温器,物镜高度最多可变化5英寸,大样品尺寸同样适用。NESSIE显微镜是具有独立功能,可以与几乎任何基于激光测量与高分辨率成像的设备集成在一起,也非常适合与该公司研发的全共线多功能超快光谱仪集成。图2. 高精度激光扫描显微镜NESSIE高精度激光扫描显微镜-NESSIE的输入信号为单个激光光束,输出信号为样品探测点收集的单个反向传播光束,这样的光路设计确保了反传播信号在扫描图像时不会相对于输入光束漂移,因而非常适用于激光的实验中的成像显微镜系统。图3. 使用NESSIE在室温下测量的GaAs量子阱的图像。a) 用相机测量的白光图像。b) 用调谐到GaAs带隙的80MHz激光器(5mW激光输出)进行激光扫描线性反射率测量。c) 同时测量的激光扫描四波混频图像揭示了影响GaAs层的亚表面缺陷若您对设备有任何问题,欢迎扫码咨询!BIGFOOT+NESSIE应用案例:01高精度激光扫描显微镜用于材料表征美国密歇根大学课题组通过使用基于非线性四波混频(FWM)技术的多维相干光谱MDCS测量先进材料的非线性响应,利用激子退相和激子寿命来评估先进材料的质量。课题组使用通过化学气相沉积生长的WSe2单分子层作为一个典型的例子来证明这些功能。研究表明,提取材料参数,如FWM强度、去相时间、激发态寿命和暗/局部态分布,比目前普遍的技术,包括白光显微镜和线性微反射光谱学,可以更准确地评估样品的质量。在室温下实时使用超快非线性成像具有对先进材料和其他材料的快速原位样品表征的潜力。图4.  (a)通过拟合时域单指数衰减得到的样本的去相时间图,在图(a)中用三角形标记的选定样本点处的FWM振幅去相曲线【参考】Eric Martin, et al; Rapid multiplex ultrafast nonlinear microscopy for material characterization. Optics Express 30, 45008 (2022).02二维材料中激子相互作用和耦合的成像研究过渡金属二卤代化合物(TMDs)是量子信息科学和相关器件领域非常有潜力的材料。在TMD单分子层中,去相时间和非均匀性是任何量子信息应用的关键参数。在TMD异质结构中,耦合强度和层间激子寿命也是值得关注的参数。通常,TMD材料研究中的许多演示只能在样本上的特定点实现,这对应用的可拓展性提出了挑战。美国密歇根大学课题组使用了多维相干成像光谱(Multi-dimensional coherent spectroscopy, 简称MDCS),阐明了MoSe2单分子层的基础物理性质——包括去相、不均匀性和应变,并确定了量子信息的应用前景。此外,课题组将同样的技术应用于MoSe2/WSe2异质结构研究。尽管存在显著的应变和电介质环境变化,但相干和非相干耦合和层间激子寿命在整个样品中大多是稳健的。图5. (a)hBN封装的MoSe2/WSe2异质结构的白光图像。(b)MoSe2/WSe2异质结构在图(a)中的标记的三个不同样本点处的低功率低温MDCS光谱。(c)图(b)中所示的四个峰值的FWM(Four-Wave Mixing)四波混频积分图。(d)MoSe2/WSe2异质结构上的MoSe2共振能量图。(e)MoSe2/WSe2异质结构的WSe2共振能量图。(f)所有采样点的MoSe2共振能量与WSe2共振能量【参考】Eric Martin, et al; Imaging dynamic exciton interactions and coupling in transition metal dichalcogenides, J. Chem. Phys. 156, 214704 (2022)03掺杂MoSe2单层中吸引和排斥极化子的量子动力学研究当可移动的杂质被引入并耦合到费米海时,就形成了被称为费米极化子的新准粒子。费米极化子问题有两个有趣但截然不同的机制:(i)吸引极化子(AP)分支与配对现象有关,跨越从BCS超流到分子的玻色-爱因斯坦凝聚;(ii)排斥分支(RP),这是斯通纳流动铁磁性的物理基础。二维系统中的费米极化子的研究中,许多关于其性质的问题和争论仍然存在。美国德克萨斯大学奥斯汀分校李晓勤教授课题组使用了Monstr Sense公司的全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT研究了掺杂的MoSe2单分子层。课题组发现观测到的AP-RP能量分裂和吸引极化子的量子动力学与极化子理论的预测一致。随着掺杂密度的增加,吸引极化子的量子退相保持不变,表明准粒子稳定,而排斥极化子的退相率几乎呈二次增长。费米极化子的动力学研究对于理解导致其形成的配对和磁不稳定性至关重要。图6. 单层MoSe2在不同栅极电压下的单量子重相位振幅谱【参考】Di HUANG, et al; Quantum Dynamics of Attractive and Repulsive Polarons in a Doped MoSe2 Monolayer, PHYSICAL REVIEW X 13, 011029 (2023)若您对设备有任何问题,欢迎扫码咨询!
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