没有分辨率限制？国外团队提出新的超级技术分辨率显微镜
- 2020/10/26 15:58:57 26118
- 来源：仪表网
【仪表网 仪表研发】显微镜的分辨力的大小由物镜的分辨力来决定的，而物镜的分辨力又是由它的数值孔径和照明光线的波长决定的。当用普通的中央照明法(使光线均匀地透过标本的明视照明法)时，显微镜的分辨距离为d=0.61λ/NA。
据悉，分辨能力是电子显微镜的重要指标，电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的小间距来表示，即称为该仪器的高点分辨率：d=δ；显然，分辨率越高，即d的数值(为长度单位)愈小，则仪器所能分清被观察物体的细节也就愈多愈丰富，也就是说这台仪器的分辨能力或分辨本领越强。
另外，分辨率与透过样品的电子束入射锥角和波长有关。可见光的波长约为300～700纳米，而电子束的波长与加速电压有关；光学显微镜的大放大倍率约为2000倍，而现代电子显微镜大放大倍率超过300万倍，所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。
近日，小编了解到，华沙大学物理系和魏茨曼科学研究所的波兰-以色列团队在荧光显微镜方面取得了一项重大进展。在Optica期刊的页面上，团队提出了一种新的显微镜方法，从理论上讲，它没有分辨率的限制。在实践中，研究小组设法证明了衍射极限的四倍改进。
华沙大学物理学院量子光学实验室的Aleksandra Sroda，Adrian Makowski和Radek Lapkiewicz博士与以色列魏兹曼科学研究所的Dan Oron教授团队合作，介绍了一种新的超级技术分辨率显微镜，称为超分辨率光学波动图像扫描显微镜(SOFISM)。在SOFISM中，荧光标记物发射强度的自然波动用于进一步增强图像扫描显微镜(ISM)的空间分辨率。
ISM是一种新兴的超分辨率方法，已经在商业产品中实现，并被证明对生物成像界很有价值。在很大程度上，由于它在横向分辨率(x2)方面实现了适度的提高，光学设置几乎没有变化，并且没有长时间曝光的常见障碍。因此，它可以自然扩展标准共聚焦显微镜的功能。ISM使用共聚焦显微镜，其中单个检测器替换为检测器阵列。在SOFISM中，计算由多个检测器检测到的强度的相关性。原则上，相对于衍射极限，n阶相关性的测量可以导致分辨率提高2n倍。实际上，可以通过测量的信噪比来限制用于高阶相关的分辨率。
“ SOFISM是易用性和分辨率之间的折衷。我们相信，我们的方法将填补提供非常高分辨率的难题。SOFISM不会有一个理论上的分辨率极限，在我们的文章中，我们证明了比衍射极限好四倍的结果。我们还表明，SOFISM方法在三维生物结构成像中具有很高的潜力。” Lapkiewicz。
关于显微镜：
显微镜是人类伟大的发明物之一。在它发明出来之前，人类关于周围世界的观念局限在用肉眼，或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。
显微镜把一个全新的世界展现在人类的视野里，人们第一次看到了数以百计的"新的"微小动物和植物，以及从人体到植物纤维等各种东西的内部构造。显微镜还有助于科学家发现新物种，有助于医生治疗疾病。
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