多光子激发随机扫描显微成像软件系统仿真

多光子激发随机扫描显微成像系统将为神经功能成像提供一个有效工具而成为研究热点,但成像软件系统的研制是其难点之一。分析了多光子激发随机扫描显微成像的实验流程,在VC6.0开发平台下,对飞秒激光扫描控制和荧光信号采集,全视场图像重构,感兴趣区域选取,图像和信号曲线动态同步显示等主要功能进行了软件仿真,对开发完整的多光子激发随机扫描显微成像软件系统具有重要的参考价值。

衍射透镜补偿声光偏转器扫描飞秒激光的色散

在飞秒激光随机扫描双光子显微成像系统中使用宽带二维声光偏转器扫描飞秒激光,可以增大扫描角度至74mrad,增大双光子显微成像范围。但宽带二维声光偏转器在大角度扫描时引入的色散较大,造成成像范围边缘的光斑严重畸变,边缘光斑直径达2.3μm,影响边缘视场的成像质量。为了提高成像质量,设计了一种新的色散补偿方法,基于衍射透镜组成的开普勒望远系统,可以同时补偿不同扫描角度的不同色散。经过色散补偿后成像边缘的光斑直径小于1μm,使系统获得大范围扫描成像的同时,所有扫描角度的色散都能够得到很好的补偿,在整个视场范围内光斑直径小于1μm,实现更均匀的荧光激发,均匀成像。

RRAM的氧空位与金属细丝机制SPM的比较

应用扫描探针显微镜(SPM)技术实现了氧化物阻变薄膜局部区域高低阻态的互相转变。通过电激励、编程和擦除等操作,控制细丝的产生和断裂,实现了阻变薄膜局域的重复编程/擦除操作。用该方法分别研究了氧空位机制与金属导电细丝机制的氧化物薄膜的阻变特性,对两种机制做了对比研究。结果表明:在阻变存储器(RRAM)中氧空位机制在导电细丝和数据密度方面要高于金属细丝机制。同时,金属细丝机制阻变薄膜部分区域因编程/擦除操作发生了永久性形貌变化,可能对阻变器件的电极产生永久性破坏,这说明氧空位机制阻变薄膜在未来的高密度存储上具有较好的应用前景。

随机扫描多光子荧光显微成像系统

多光子荧光显微成像是生物学研究的有力手段,但目前的成像速度难以满足神经成像中快事件检测的需要。针对这一问题,提出了一套随机扫描快速多光子荧光显微成像系统。系统采用二维声光偏转器快速扫描飞秒激发光束,能够以每点10μs的速度对特定的感兴趣区域进行跳跃式扫描,即随机扫描,使得有效的扫描速度大为提高。引入单棱镜补偿方法解决应用声光偏转器带来的色散问题。以170 nm荧光小球为样品,测得系统的横向分辨力为0.3μm,纵向分辨力为1.3μm。给出了随机扫描系统和商品化多光子荧光显微镜对同一个荧光细胞的成像结果,证明了新系统的成像能力。