Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Измерение химического травления в реальном времени
Рисунок 1. Изображение сдвига фазы DHM деталей ячейки.
Измерение чистоты поверхности

Цифровая голографическая микроскопия ( ДГМ ) - это цифровая голография, применяемая в микроскопии . Цифровая голографическая микроскопия отличается от других методов микроскопии тем, что не записывает проецируемое изображение объекта. Вместо этого информация о фронте световой волны, исходящая от объекта, записывается в цифровом виде в виде голограммы , по которой компьютер вычисляет изображение объекта с использованием алгоритма численной реконструкции . Таким образом, линза формирования изображения в традиционной микроскопии заменена компьютерным алгоритмом. Другими методами микроскопии, тесно связанными с цифровой голографической микроскопией, являются интерферометрическая микроскопия ,оптическая когерентная томография и дифракционная фазовая микроскопия. Общим для всех способов является использование опорного волнового фронта , чтобы получить амплитуду (интенсивность) и фазовую информацию. Информация записывается на цифровой датчик изображения или фотодетектор, с которого изображение объекта создается (реконструируется) компьютером. В традиционной микроскопии, в которой не используется опорный волновой фронт, записывается только информация об интенсивности, а важная информация об объекте теряется.

Голография была изобретена Деннисом Габором для улучшения электронной микроскопии . [1] Тем не менее, в этой области он так и не нашел широкого применения в бетонных и промышленных объектах.

На самом деле, DHM в основном применяется в световой микроскопии. В этой области он продемонстрировал уникальные возможности применения для трехмерной характеристики технических образцов и позволяет количественно характеризовать живые клетки. В материаловедении, DHM обычно используется для исследований в академических и промышленных лабораториях. В зависимости от области применения микроскопы могут быть настроены как на пропускание, так и на отражение. DHM - это уникальное решение для 4D (3D + время) характеризации технических образцов, когда необходимо получить информацию за короткий промежуток времени. Это справедливо для измерений в шумной среде, при наличии вибрации, когда образцы движутся или когда форма образцов изменяется из-за внешних воздействий, таких как механические, электрические или магнитные силы, химическая эрозия или осаждение и испарение. В биологических науках DHM обычно настраивается в режиме передачи. Это позволяет проводить количественное фазовое измерение (QPM) без меток, также называемое количественной фазовой визуализацией (QPI) живых клеток. Измерения не влияют на клетки, что позволяет проводить долгосрочные исследования.Он предоставляет информацию, которую можно интерпретировать во многих основных биологических процессах, как описано в разделе "Визуализация живых клеток »ниже.

Принцип работы [ править ]

Рисунок 2. Типичная оптическая установка DHM.

Для создания необходимой интерференционной картины , то есть голограммы, освещение должно быть источником когерентного (монохроматического) света, например лазером . Как видно на рисунке 2, лазерный свет разделяется на объектный луч и опорный луч. Расширенный объектный луч освещает образец, создавая объектный волновой фронт. После того, как волновой фронт объекта собирается объективом микроскопа , объектный и опорный волновые фронты объединяются светоделителем для создания интерференции и создания голограммы. Используя записанную в цифровом виде голограмму, компьютер действует как цифровая линза и вычисляет видимое изображение волнового фронта объекта, используя алгоритм численной реконструкции.

Обычно для регистрации волнового фронта объекта используется объектив микроскопа. Однако, поскольку объектив микроскопа используется только для сбора света, а не для формирования изображения, его можно заменить простой линзой. Если допустимо немного более низкое оптическое разрешение, объектив микроскопа можно полностью снять.

Цифровая голография бывает разных видов, таких как внеосевая Френеля , Фурье , плоскость изображения , прямая , Габора и цифровая голография со сдвигом фазы [2], в зависимости от оптической схемы. Однако основной принцип тот же; голограмма записывается, и изображение восстанавливается компьютером.

Боковое оптическое разрешение цифровой голографической микроскопии эквивалентно разрешению традиционной световой микроскопии . DHM ограничен дифракцией числовой апертурой , так же, как и в традиционной световой микроскопии. Однако DHM предлагает превосходное осевое разрешение (глубину). Сообщается об осевой точности примерно 5 нм. [3]

Преимущества [ править ]

Рис. 3. Сравнение изображения с фазовым сдвигом DHM (слева) и изображения, полученного при микроскопии фазового контраста (справа).

Изображения с фазовым сдвигом
Помимо обычного изображения в светлом поле , также создается изображение с фазовым сдвигом . Изображение с фазовым сдвигом является уникальным для цифровой голографической микроскопии и дает количественную информацию об оптическом расстоянии . В DHM отражения изображение с фазовым сдвигом формирует изображение топографии объекта.

Прозрачные объекты, такие как живые биологические клетки , традиционно рассматриваются в фазово-контрастном микроскопе или в микроскопе дифференциального интерференционного контраста . Эти методы визуализируют прозрачные объекты со сдвигом фазы, искажая изображение в ярком поле информацией о сдвиге фазы. Вместо искажения изображения в светлом поле, передача DHM создает отдельное изображение с фазовым сдвигом, показывающее оптическую толщину объекта. Таким образом, цифровая голографическая микроскопия позволяет визуализировать и количественно определять прозрачные объекты, поэтому ее также называют количественной фазово-контрастной микроскопией .

Традиционные фазово-контрастные или светлопольные изображения живых неокрашенных биологических клеток, рис. 3 (справа), оказались очень сложными для анализа с помощью программного обеспечения для анализа изображений . Напротив, изображения с фазовым сдвигом, рис. 3 (слева), легко сегментируются и анализируются с помощью программного обеспечения для анализа изображений, основанного на математической морфологии , такого как CellProfiler . [4]

Трехмерная информация
Изображение объекта рассчитывается на заданном фокусном расстоянии . Однако, поскольку записанная голограмма содержит всю необходимую информацию о волновом фронте объекта, можно рассчитать объект в любой фокальной плоскости , изменив параметр фокусного расстояния в алгоритме восстановления. Фактически, голограмма содержит всю информацию, необходимую для расчета полного стека изображений . В системе DHM, где волновой фронт объекта регистрируется под разными углами, можно полностью охарактеризовать оптические характеристики объекта и создать томографические изображения объекта. [5] [6]

Цифровая автофокусировка
Обычная автофокусировка достигается путем вертикального изменения фокусного расстояния до тех пор, пока не будет найдена сфокусированная плоскость изображения. Поскольку полный набор плоскостей изображения может быть рассчитан из одной голограммы, можно использовать любой метод пассивной автофокусировки для цифрового выбора фокальной плоскости. [7] Возможности цифровой автофокусировки цифровой голографии открывают возможность сканирования и изображения поверхностей чрезвычайно быстро, без каких-либо вертикальных механических перемещений. Путем записи одной голограммы и последующего сшивания фрагментов изображения, рассчитанных в разных фокальных плоскостях, можно создать полное и сфокусированное изображение объекта. [8]

Коррекция оптических аберраций
Поскольку системы DHM не имеют линз, формирующих изображение, традиционные оптические аберрации не применяются к DHM. Оптические аберрации «исправляются» разработанным алгоритмом реконструкции. Алгоритм реконструкции, который действительно моделирует оптическую схему, не страдает от оптических аберраций. [9] [10]

Низкая стоимость
В системах оптической микроскопии оптические аберрации традиционно корректируются путем объединения линз в сложный и дорогостоящий объектив микроскопа, формирующий изображение. Кроме того, малая фокусная глубина при большом увеличении требует точной механики. Необходимые компоненты для системы DHM - это недорогие оптические и полупроводниковые компоненты, такие как лазерный диод и датчик изображения . Низкая стоимость компонентов в сочетании с возможностями автоматической фокусировки DHM позволяет производить системы DHM по очень низкой цене. [11] [12]

Приложения [ править ]

Рисунок 4. Изображение сдвига фазы DHM красных кровяных телец человека .

Цифровая голографическая микроскопия успешно применяется в различных областях. [13]

Визуализация живых клеток [ править ]

Однако из-за способности DHM неинвазивно визуализировать и количественно определять биологические ткани, биомедицинские приложения получили наибольшее внимание. [14] Примеры биомедицинских приложений:

  • Подсчет клеток без метки в прилипших клеточных культурах . Цифровая голографическая микроскопия позволяет проводить подсчет клеток и измерять жизнеспособность клеток непосредственно в камере для культивирования клеток. [15] [16] Сегодня наиболее часто используемые методы подсчета клеток, гемоцитометр или счетчик Коултера , работают только с клетками, находящимися в суспензии.
  • Безмаркировочный анализ жизнеспособности прилипших клеточных культур. [17] [18] Цифровая голография использовалась для изучения апоптотического процесса в различных типах клеток. Изменения показателя преломления, происходящие в процессе апоптоза, легко измерить с помощью DHM.
  • Безмаркированный анализ клеточного цикла . Было показано, что фазовый сдвиг, индуцированный клетками, коррелирует с сухой массой клеток. Сухая масса клетки может быть объединена с другими параметрами, получаемыми с помощью цифровой голографии, такими как объем клетки и показатель преломления, чтобы обеспечить лучшее понимание клеточного цикла. [19]
  • Безмаркировочный анализ морфологии клеток. Цифровая голография использовалась в различных контекстах для изучения морфологии клеток без окрашивания и мечения. [16] Это можно использовать для отслеживания таких процессов, как процесс дифференциации, при котором изменяются характеристики клеток. DHM также используется для автоматического мониторинга стволовых клеток растений и позволяет различать два типа стволовых клеток путем измерения морфологических параметров. [20]
  • Обозначьте исследования свободных нервных клеток . Цифровая голографическая микроскопия позволяет изучать ненарушенные процессы в нервных клетках, так как не требуется маркировка. [21] Набухание и изменение формы нервных клеток, вызванное клеточным дисбалансом, было легко изучено.
Рисунок 5. Промежуток времени неокрашенных, делящихся и мигрирующих клеток.
  • Безмаркировочный анализ высокого содержания . Флуоресцентный анализ / скрининг высокого содержания имеет несколько недостатков. Поэтому были предложены альтернативы без меток, основанные на изображениях с фазовым сдвигом. [4] Способность DHM быстро получать изображения с фазовым сдвигом на больших площадях открывает новые возможности очень быстрой количественной характеристики клеточного цикла и эффектов конкретных фармакологических агентов.
  • Анализ эритроцитов . Изображения фазового сдвига использовались для изучения динамики красных кровяных телец. [22] [23] Объем эритроцитов и концентрация гемоглобина были измерены путем объединения информации из изображений поглощения и фазового сдвига для облегчения полного подсчета клеток крови с помощью голографической микроскопии. [24] Кроме того, было показано [25], что информация о фазовом сдвигеотличаетнезрелые эритроциты от зрелых, облегчаяподсчетнеокрашенных ретикулоцитов .
  • Проточная цитометрия, отслеживание и характеристика частиц. Изображения, созданные с помощью цифровой голографии, вычисляются из записанной голограммы в любое время после фактической записи и в любой заданной фокальной плоскости. Комбинируя несколько изображений, рассчитанных на основе одной и той же голограммы, но в разных фокальных плоскостях, можно получить увеличенную глубину резкости , что значительно превосходит то, что может быть достигнуто с помощью традиционной световой микроскопии. Увеличенная глубина резкости позволяет визуализировать и охарактеризовать морфологию клеток и частиц в суспензии. Наблюдения можно проводить непосредственно в микрожидкостном канале или статически в камере наблюдения. [26] [27] [28]
  • Покадровая микроскопия деления и миграции клеток. [29] Возможности цифровой голографической микроскопии с автофокусом и фазовым сдвигом изображения позволяют без труда создавать безметки и поддающиеся количественной оценке покадровые видеоклипы неокрашенных клеток дляисследований миграции клеток . [30] На рисунке 5 показан промежуток времени без метки делящихся и мигрирующих клеток.
  • Томографические исследования. [31] Цифровая голографическая микроскопия позволяет проводить количественный анализ субклеточного движения глубоко в живой ткани без использования меток.

Трехмерная топография поверхности [ править ]

DHM выполняет статические измерения трехмерной топографии поверхности, как и многие другие трехмерные оптические профилометры (интерферометры белого света, конфокальные, вариации фокуса и т. Д.). Это позволяет восстановить шероховатость и форму многих поверхностей. [32] [33] [34] Использование нескольких длин волн позволяет преодолеть предел 1/4 традиционных интерферометров с фазовым сдвигом. Применение было продемонстрировано на многих образцах, таких как медицинские имплантаты, компоненты часов, микрокомпоненты, микрооптика. [35]

Приложения с разрешением по времени [ править ]

Самовосстанавливающаяся поверхность, восстанавливающаяся с нуля: измерение в реальном времени

Поскольку DHM измеряет трехмерную топографию поверхности по всему полю зрения в пределах одной камеры, нет необходимости в сканировании ни в вертикальном, ни в боковом направлении. Следовательно, динамические изменения топографии измеряются мгновенно. Скорость сбора данных ограничена только рамкой камеры. Измерения были продемонстрированы на многих типах образцов, таких как умная поверхность, самовосстанавливающиеся поверхности, неравновесные системы, процессы испарения, электроосаждение, испарение, кристаллизация, механическая деформация и т. Д. [36] [37]

MEMS [ править ]

Ультразвуковые преобразователи, измеренные на частоте 8 МГц в стробоскопическом режиме

Используемый вместе со стробоскопическим электронным блоком для синхронизации лазерного импульса для освещения образца и получения изображения камерой с возбуждением MEMS, DHM® обеспечивает временные последовательности трехмерной топографии вдоль фазы возбуждения микросистем. Анализ этой временной последовательности трехмерных топографий, полученных с фиксированной частотой, дает карту вибрации и позволяет разложить движение по плоскости и вне плоскости. [38]

Свипирование частоты возбуждения обеспечивает структурные резонансы, а также амплитудный и фазовый анализ Боде. [39] Измерения были продемонстрированы на многих типах МЭМС, таких как гребенчатые приводы, микрозеркала, акселерометры, гироскопы, микронасосы, микрофоны, ультразвуковые преобразователи, кантилеверы и поверхностные акустические волны среди других. [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46]

Метрология [ править ]

DHM относится только к длинам волн для измерения высоты. Таким образом, DHM обеспечивает точные измерения высоты с очень высокой повторяемостью и линейностью независимо от вертикальной калибровки, точного позиционирования механической части, воспроизводимости интерферометрического пьезоконтроллера, моторизованного перемещения или сканирования жидкокристаллического дисплея. Эта особенность делает DHM выдающимся инструментом для сертификации ступенек и шероховатости. Для систем передачи идеальная калибровка плоскостности достигается за счет использования в качестве эталона сбора данных без каких-либо образцов на оптическом пути. Калибровка плоскостности систем отражающего типа требует использования идеально плоского образца. [47]

Промышленный контроль [ править ]

Автоматическое измерение протеза бедра: определение шероховатости поверхности

Очень короткое время, необходимое для сбора информации, делает DHM очень устойчивым к вибрациям окружающей среды. Это позволяет, в частности, осуществлять контроль качества деталей «в полете» и «в режиме онлайн». Применения были продемонстрированы, в частности, для измерения шероховатости имплантатов, структуры полупроводниковых компонентов, солнечной энергетики, промышленной метрологии и деталей часов. [48] [49]

Микрооптика [ править ]

Было продемонстрировано и успешно проведено сравнение массивов микрооптики для быстрых измерений и контроля с измерениями, выполненными с помощью других профилометров. [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58]

Алгоритмы расширенной глубины резкости, основанные на цифровой фокусировке, позволяют получить резкий фокус по всей поверхности линзы даже для образцов с высокой числовой апертурой. [59] DHM также применяется для динамической характеристики переменных линз. [53]

Трехмерное отслеживание частиц [ править ]

Трехмерное отслеживание частиц было продемонстрировано в многочисленных публикациях [будет дополнено]. Z-стек измерений может быть реконструирован в цифровом виде из одной голограммы с использованием диапазона расстояний распространения. Специальные алгоритмы позволяют определить для каждой частицы расстояние, соответствующее ее лучшему фокусу. Выполнение этой операции над временной последовательностью голограмм позволяет определять траектории частиц.

История [ править ]

Первые сообщения о замене фотографической голограммы классической голографии на цифровую запись голограммы и численное восстановление изображения на компьютере были опубликованы в конце 1960-х [60] и в начале 1970-х годов. [61] [62] Подобные идеи были предложены для электронного микроскопа в начале 1980-х годов. [63]Но компьютеры были слишком медленными, а возможности записи были слишком плохими, чтобы цифровая голография могла быть полезной на практике. После первоначального ажиотажа цифровая голография впала в спячку, аналогичную той, которую голография пережила двумя десятилетиями ранее. (Обратите внимание, что в 1960-х годах «цифровая голография» могла означать либо вычисление изображения из голограммы, либо вычисление голограммы из трехмерной модели. Последняя развивалась параллельно с классической голографией во время перерыва, а в то время «цифровая голография» голография "была синонимом того, что сейчас известно как компьютерная голография .)

В середине 1990-х датчики цифровых изображений и компьютеры стали достаточно мощными, чтобы воспроизводить изображения с определенным качеством [64], но им все еще не хватало необходимого количества пикселей и плотности, чтобы цифровая голография была чем-то большим, чем диковинка. В то время рынок цифровых датчиков изображения был в первую очередь видео с низким разрешением, поэтому эти датчики обеспечивали только разрешение PAL , NTSC или SECAM . Ситуация внезапно изменилась в начале 21 века с появлением цифровых фотоаппаратов., что стимулировало спрос на недорогие датчики с большим количеством пикселей. По состоянию на 2010 год доступные датчики изображения могут иметь до 60 мегапикселей. Кроме того, рынок CD- и DVD-плееров стимулировал развитие доступных диодных лазеров и оптики.

Первые сообщения об использовании цифровой голографии для световой микроскопии появились в середине 1990-х годов. [65] [66] Тем не менее, только в начале 2000-х годов технология датчиков изображения не продвинулась достаточно далеко, чтобы позволить изображения приемлемого качества. В это время были основаны первые коммерческие компании, занимающиеся цифровой голографической микроскопией. Благодаря возросшей вычислительной мощности и использованию недорогих датчиков и лазеров с высоким разрешением, цифровая голографическая микроскопия сегодня находит применение в первую очередь в науках о жизни, океанологии и метрологии .

См. Также [ править ]

  • цифровая голография
  • количественная фазово-контрастная микроскопия
  • Голографическая интерферометрия
  • голотомография
  • голография
  • микроскопия

Ссылки [ править ]

  1. ^ Марта Р. Маккартни; Дэвид Дж. Смит (2007). «Электронная голография: фазовое изображение с нанометровым разрешением». Ежегодный обзор исследований материалов . 37 : 729–767. Bibcode : 2007AnRMS..37..729M . DOI : 10.1146 / annurev.matsci.37.052506.084219 .
  2. Перейти ↑ Myung K. Kim (2010). «Принципы и методы цифровой голографической микроскопии» . Обзоры SPIE . 1 : 018005. Bibcode : 2010SPIER ... 1a8005K . DOI : 10.1117 / 6.0000006 .
  3. ^ Бьорн Кемпер; Патрик Лангеханенберг; Герт фон Балли (2007). «Цифровая голографическая микроскопия: новый метод анализа поверхности и маркеров? Свободная динамическая визуализация жизненных клеток» (PDF) . Optik & Photonik (2): 41–44.
  4. ^ a b Юрки Селинумми; Пекка Руусувуори; Ирина Подольская; Адриан Озинский; Элизабет Голд; Олли Или-Харджа; Алан Адерем; Илья Шмулевич (2009). Серрано-Готарредона, Тереза ​​(ред.). «Светлопольная микроскопия как альтернатива флуоресценции всей клетки в автоматизированном анализе изображений макрофагов» . PLOS ONE . 4 (10): e7497. Bibcode : 2009PLoSO ... 4.7497S . DOI : 10.1371 / journal.pone.0007497 . PMC 2760782 . PMID 19847301 .  
  5. ^ Флориан Шаррьер; Николя Павийон; Тристан Коломб; Кристиан Деперсинге; Тьерри Дж. Хегер; Эдвард А. Д. Митчелл; Пьер Марке; Бенджамин Раппаз (2006). «Томография живых образцов с помощью цифровой голографической микроскопии: морфометрия семенниковой амебы» . Опт. Экспресс . 14 (16): 7005–7013. Bibcode : 2006OExpr..14.7005C . DOI : 10,1364 / OE.14.007005 . PMID 19529071 . 
  6. ^ Yongjin Sung; Воншик Чой ; Кристофер Фанг-Йен; Камран Бадизадеган; Рамачандра Р. Дасари; Майкл С. Фельд (2009). «Оптическая дифракционная томография для визуализации живых клеток с высоким разрешением» . Опт. Экспресс . 17 (1): 266–277. Bibcode : 2009OExpr..17..266S . DOI : 10,1364 / OE.17.000266 . PMC 2832333 . PMID 19129896 .  
  7. ^ Фрэнк Дюбуа; Седрик Шокерт; Наткаха Калленс; Екатерина Юрасовская (2006). «Критерии обнаружения фокусной плоскости в цифровой голографической микроскопии с помощью амплитудного анализа» . Опт. Экспресс . 14 (13): 5895–5908. Bibcode : 2006OExpr..14.5895D . DOI : 10,1364 / OE.14.005895 . PMID 19516759 . 
  8. ^ П. Ферраро; С. Грилли; Д. Альфьери; С. Де Никола; А. Финицио; Г. Пиераттини; Б. Джавиди; Г. Коппола; В. Стриано (2005). «Расширенное сфокусированное изображение в микроскопии с помощью цифровой голографии» . Опт. Экспресс . 13 (18): 6738–6749. Bibcode : 2005OExpr..13.6738F . DOI : 10.1364 / OPEX.13.006738 . PMID 19498690 . 
  9. ^ Александр Штадельмайер; Юрген Х. Массиг (2000). «Компенсация аберраций линз в цифровой голографии». Опт. Lett . 25 (22): 1630–1632. Bibcode : 2000OptL ... 25.1630S . DOI : 10.1364 / OL.25.001630 . PMID 18066297 . 
  10. ^ Т. Коломб; Ф. Монфор; Я. Кюн; Н. Асперт; Э. Куч; А. Мариан; Ф. Шарьер; С. Буркин; П. Марке; К. Деперсинг (2006). «Числовой параметрический объектив для сдвига, увеличения и полной компенсации аберраций в цифровой голографической микроскопии». Журнал Оптического общества Америки A . 23 (12): 3177–3190. Bibcode : 2006JOSAA..23.3177C . DOI : 10.1364 / JOSAA.23.003177 . PMID 17106474 . 
  11. ^ Айдоган Озджан; Серхан Исикман; Онур Муданьяли; Дерек Ценг; Икбал Сенкан (2010). «Безлинзовая голография на кристалле облегчает новые применения в микроскопии» . Отдел новостей SPIE . DOI : 10.1117 / 2.1201005.002947 . PMC 3107039 . PMID 21643449 .  
  12. ^ Myungjun Ли; Огужан Яглидере; Айдоган Озджан (2011). «Переносная отражательная и просвечивающая микроскопия на основе безлинзовой голографии» . Биомедицинская оптика Экспресс . 2 (9): 2721–2730. DOI : 10,1364 / BOE.2.002721 . PMC 3184880 . PMID 21991559 .  
  13. ^ Тристан Коломб; Пьер Марке; Флориан Шаррьер; Йонас Кюн; Паскаль Журден; Кристиан Деперсинге; Бенджамин Раппаз; Пьер Маджистретти (2007). «Повышение эффективности цифровой голографической микроскопии» . Отдел новостей SPIE . CiteSeerX 10.1.1.559.1421 . DOI : 10.1117 / 2.1200709.0872 . 
  14. ↑ Myung-K. Ким (2010). «Применение цифровой голографии в биомедицинской микроскопии» . J. Opt. Soc. Корея . 14 (2): 77–89. DOI : 10.3807 / JOSK.2010.14.2.077 .
  15. ^ Даниэль Карл; Бьорн Кемпер; Гюнтер Вернике; Герт фон Балли (2004). "Цифровой голографический микроскоп с оптимизированными параметрами для анализа живых клеток с высоким разрешением". Прикладная оптика . 43 (33): 6536–6544. Bibcode : 2004ApOpt..43.6536C . DOI : 10,1364 / AO.43.006536 . PMID 15646774 . 
  16. ^ а б Мёльдер А; Sebesta M; Gustafsson M; Gisselson L; Wingren AG; Альм К. (2008). «Неинвазивный подсчет клеток без меток и количественный анализ прикрепленных клеток с использованием цифровой голографии». J. Microsc . 232 (2): 240–247. DOI : 10.1111 / j.1365-2818.2008.02095.x . ЛВП : 2043/6898 . PMID 19017223 . 
  17. ^ Кемпер Б; Карл Д; Schnekenburger J; Бредебуш I; Schäfer M; Домшке В; фон Балли Г. (2006). «Исследования живых опухолевых клеток поджелудочной железы с помощью цифровой голографической микроскопии». J. Biomed. Опт . 11 (3): 034005. Bibcode : 2006JBO .... 11c4005K . DOI : 10.1117 / 1.2204609 . PMID 16822055 . 
  18. ^ Кеммлер М; Fratz M; Giel D; Saum N; Бранденбург A; Хоффман C (2007). «Неинвазивный временной цитометрический мониторинг с помощью цифровой голографии». J. Biomed. Опт . 12 (6): 064002. Bibcode : 2007JBO .... 12f4002K . DOI : 10.1117 / 1.2804926 . PMID 18163818 . 
  19. ^ Бенджамин Раппаз; Елена Кано; Тристан Коломб; Йонас Кюн; Кристиан Деперсинге; Виестурс Симанис; Пьер Ж. Маджистретти; Пьер Марке (2009). «Неинвазивная характеристика клеточного цикла делящихся дрожжей путем мониторинга сухой массы с помощью цифровой голографической микроскопии» (PDF) . J. Biomed. Опт . 14 (3): 034049. Bibcode : 2009JBO .... 14c4049R . DOI : 10.1117 / 1.3147385 . PMID 19566341 . Архивировано из оригинального (PDF) 14 июля 2011 года . Проверено 9 октября 2010 .  
  20. ^ Inkyu Луны; Бахрам Джавиди (2007). «Трехмерная идентификация стволовых клеток с помощью компьютерной голографической визуализации» . JR Soc. Интерфейс . 4 (13): 305–313. DOI : 10,1098 / rsif.2006.0175 . PMC 2359842 . PMID 17251147 .  
  21. ↑ Николас Павийон; Александр Бенке; Дэниел Босс; Корин Мораталь; Йонас Кюн; Паскаль Журден; Кристиан Деперсинге; Пьер Ж. Маджистретти; Пьер Марке (2010). «Морфология клеток и внутриклеточный ионный гомеостаз исследованы с помощью мультимодального подхода, сочетающего эпифлуоресценцию и цифровую голографическую микроскопию». Журнал биофотоники . 3 (7): 432–436. DOI : 10.1002 / jbio.201000018 . PMID 20306502 . 
  22. ↑ Габриэль Попеску; YoungKeun Park; Воншик Чой ; Рамачандра Р. Дасари; Майкл С. Фельд ; Камран Бадизадеган (2008). «Визуализация динамики эритроцитов с помощью количественной фазовой микроскопии» (PDF) . Клетки крови, молекулы и болезни . 41 (1): 10–16. DOI : 10.1016 / j.bcmd.2008.01.010 . PMC 2505336 . PMID 18387320 . Архивировано из оригинального (PDF) 19 июля 2011 года . Проверено 6 октября 2010 .   
  23. ^ Marquet P .; Rappaz B .; Barbul A .; Коренштейн Р .; Depeursinge C .; Магистретти П. (2009). Farkas, Daniel L; Nicolau, Dan V; Лейф, Роберт С. (ред.). «Структура и динамика красных кровяных телец исследованы с помощью цифровой голографической микроскопии» . Proc. ШПИОН . Визуализация, манипуляции и анализ биомолекул, клеток и тканей VII. 7182 : 71821A. Bibcode : 2009SPIE.7182E..1AM . DOI : 10.1117 / 12.809224 . S2CID 85607975 . 
  24. ^ Мустафа Мир; и другие. (2011). «Анализ крови на уровне отдельных клеток с использованием количественной фазовой и амплитудной микроскопии» . Биомедицинская оптика Экспресс . 2 (12): 3259–3266. DOI : 10,1364 / BOE.2.003259 . PMC 3233245 . PMID 22162816 .  
  25. ^ Мона Михайлеску; и другие. (2011). «Автоматизированное отображение, идентификация и подсчет подобных клеток из цифровых реконструкций голограмм». Прил. Опт . 50 (20): 3589–3597. Bibcode : 2011ApOpt..50.3589M . DOI : 10,1364 / AO.50.003589 . PMID 21743570 . 
  26. ^ Fook Chiong Cheong; Бо Сун; Реми Дрейфус; Джесси Амато-Гриль; Кэ Сяо; Лиза Диксон; Дэвид Г. Гриер (2009). «Визуализация потока и проточная цитометрия с голографической видеомикроскопией» . Оптика Экспресс . 17 (15): 13071–13079. Bibcode : 2009OExpr..1713071C . DOI : 10,1364 / OE.17.013071 . PMID 19654712 . 
  27. ^ Сигеру Мурата; Норифуми Ясуда (2000). «Возможности цифровой голографии в измерении частиц». Опт. Laser Eng . 32 (7–8): 567–574. Bibcode : 2000OptLT..32..567M . DOI : 10.1016 / S0030-3992 (00) 00088-8 .
  28. ^ Emmanouil Darakis; Таслима Ханам; Арвинд Раджендран; Винай Каривала; Томас Дж. Нотон; Ананд К. Асунди (2010). «Характеристика микрочастиц с помощью цифровой голографии» (PDF) . Chem. Англ. Sci . 65 (2): 1037–1044. DOI : 10.1016 / j.ces.2009.09.057 .
  29. ↑ Бьёрн Кемпер; Андреас Баувенс; Анжелика Фоллмер; Штеффи Кетельхут; Патрик Лангеханенберг (2010). «Безмаркировочный количественный мониторинг клеточного деления эндотелиальных клеток с помощью цифровой голографической микроскопии» . J. Biomed. Опт . 15 (3): 036009–036009–6. Bibcode : 2010JBO .... 15c6009K . DOI : 10.1117 / 1.3431712 . PMID 20615011 . 
  30. ^ Йохан Перссон; Анна Мёльдер; Свен-Йоран Петтерссон; Керсти Альм (2010). «Исследования подвижности клеток с использованием цифровой голографической микроскопии» (PDF) . В А. Мендес-Вилас и Х. Диас (ред.). Микроскопия: наука, технологии, приложения и образование . Серия микроскопии №4. 2 . FORMATEX. С. 1063–1072.
  31. ^ Кван Чжон; Джон Дж. Турек; Дэвид Д. Нолти (2007). «Цифровое голографическое оптическое когерентное изображение живой ткани в Фурье-области». Прил. Опт . 46 (22): 4999–5008. Bibcode : 2007ApOpt..46.4999J . CiteSeerX 10.1.1.705.8443 . DOI : 10,1364 / AO.46.004999 . PMID 17676107 .  
  32. ^ П. Кнотек; Л. Тихи (2012). «О фоторасширении и образовании микролинз в халькогенидном стекле (GeS2) 0,74 (Sb2S3) 0,26». Бюллетень материаловедения . 47 (12): 4246–4251. DOI : 10.1016 / j.materresbull.2012.09.024 .
  33. ^ П. Кнотек; Л. Тихи (2013). «Взрывное вскипание стекла Ge35Sb10S55 под действием непрерывного лазера». Бюллетень материаловедения . 48 (9): 3268–3273. DOI : 10.1016 / j.materresbull.2013.05.031 .
  34. ^ Б. Ленссен; Я. Беллуард (2012). «Микропривод из оптически прозрачного стекла, изготовленный с помощью фемтосекундного лазерного воздействия и химического травления» . Письма по прикладной физике . 101 (10): 103503–7. Bibcode : 2012ApPhL.101j3503L . DOI : 10.1063 / 1.4750236 .
  35. ^ Йонас Кюн; Шарьер Флориан; Коломб Тристан; Монфор Фредерик; Куш Этьен; Эмери Ив; Марке Пьер; Деперсинг Кристиан (2008). Горецки, Кристоф; Асунди, Ананд К.; Остен, Вольфганг (ред.). «Двухволновая цифровая голографическая микроскопия с субнанометровой осевой точностью». Proc. ШПИОН . Оптическая микро- и нанометрология в технологии микросистем II. 46995 : 699503–12. Bibcode : 2008SPIE.6995E..03K . DOI : 10.1117 / 12.781263 . S2CID 111319462 . 
  36. ^ Э. Куч; Ю. Эмери; Ф. Монфор (2009). «Микроскопия: однократный анализ». Природа Фотоника . 3 (11): 633–635. Bibcode : 2009NaPho ... 3..633C . DOI : 10.1038 / nphoton.2009.207 .
  37. ^ Т. Фезер; П. Стоянов; Ф. Мор; М. Динвибель (2013). «Механизмы приработки бинарной латуни, изученные с помощью измерений топографии на месте». Носить . 303 (1–2): 465–472. DOI : 10.1016 / j.wear.2013.03.047 .
  38. ^ Ив Эмери; Асперт Николас; Марке Франсуа (2012). «Измерения динамической топографии MEMS до 25 МГц через прозрачное окно и в жидкости с помощью цифрового голографического микроскопа (DHM)». AIP Conf. Proc . 1457 (1): 71–77. Bibcode : 2012AIPC.1457 ... 71E . DOI : 10.1063 / 1.4730544 .
  39. ^ Y. Эмери; Э. Соланас; Н. Асперт; J. Parent; Э. Куч (2013). «Микроскопия: анализ резонансных частот MEMS и MOEMS с помощью цифровой голографической микроскопии (DHM)». Proc. ШПИОН . 8614 : 86140A. DOI : 10.1117 / 12.2009221 . S2CID 108646703 . 
  40. ^ Умеш Кумар Бхаскар; Нирупам Банерджи; Амир Абдоллахи; Чжэ Ван; Даррелл Г. Шлом; Гус Рейндерс; Gustau Catalan (2016). «Флексоэлектрическая микроэлектромеханическая система на кремниевой микроскопии (DHM)» . Природа Нанотехнологии . 11 (3): 263–266. Bibcode : 2016NatNa..11..263B . DOI : 10.1038 / nnano.2015.260 . PMID 26571008 . 
  41. ^ Хольгер Конрад; Харальд Шенк; Берт Кайзер; Серджиу Ланга; Матье Годе; Клаус Шимманц; Майкл Штольц; Мириам Ленц (2015). «Электростатический микропривод с малым зазором для больших отклонений» . Природа Нанотехнологии . 6 : 10078. Bibcode : 2015NatCo ... 610078C . DOI : 10.1038 / ncomms10078 . PMC 4682043 . PMID 26655557 .  
  42. ^ А. Конвей; СП Осборн; Дж. Д. Фаулер (2007). «Интерферометр стробоскопической визуализации для измерения характеристик MEMS». Журнал микроэлектромеханических систем . 16 (3): 668–674. DOI : 10,1109 / jmems.2007.896710 . S2CID 31794823 . 
  43. ^ Хольгер Конрад; Харальд Шенк; Берт Кайзер; Серджиу Ланга; Матье Годе; Клаус Шимманц; Майкл Штольц; Мириам Ленц (2015). «Электростатический микропривод с малым зазором для больших отклонений» . Природа Нанотехнологии . 6 : 10078. Bibcode : 2015NatCo ... 610078C . DOI : 10.1038 / ncomms10078 . PMC 4682043 . PMID 26655557 .  
  44. ^ Йонас Кюн; Коломб Тристан; Монфор Фредерик; Шарьер Флориан; Эмери Ив; Куш Этьен; Марке Пьер; Деперсинг Кристиан (2007). Тутч, Райнер; Чжао, Хун; Курабаяси, Кацуо; Такая, Ясухиро; Томанек, Павел (ред.). «Двухволновая цифровая голографическая микроскопия в реальном времени для определения характеристик МЭМС». Proc. ШПИОН . Оптомехатронные датчики и приборы III. 6716 : 671608. Bibcode : 2007SPIE.6716E..08K . DOI : 10.1117 / 12.754179 . S2CID 122886772 . 
  45. ^ F Montfort; Emery Y .; Marquet F .; Cuche E .; Aspert N .; Solanas E .; Mehdaoui A .; Ионеску А .; Деперсинг К. (2007). Hartzell, Allyson L; Рамешам, Раджешуни (ред.). «Технологический процесс и анализ отказов MEMS и MOEMS с помощью цифровой голографической микроскопии (DHM)». Труды SPIE . Надежность, упаковка, тестирование и характеристика MEMS / MOEMS VI. 6463 : 64630G. Bibcode : 2007SPIE.6463E..0GM . DOI : 10.1117 / 12.699837 . S2CID 108576663 . 
  46. ^ П. Псота; В. Ледл; Р. Долечек; Дж. Эрхарт; В. Копецкий (2012). «Измерение колебаний пьезоэлектрического преобразователя методом цифровой голографии». IEEE Transactions по ультразвуку, сегнетоэлектрикам и контролю частоты . 59 (9): 1962–1968. DOI : 10.1109 / tuffc.2012.2414 . PMID 23007768 . S2CID 1340255 .  
  47. ^ С. Коррес; М. Динвибель (2010). «Разработка и изготовление нового трибометра с функцией измерения топографии и износа в режиме онлайн». Обзор научных инструментов . 81 (6): 063904–11. arXiv : 1003,1638 . Bibcode : 2010RScI ... 81f3904K . DOI : 10.1063 / 1.3449334 . PMID 20590249 . S2CID 37616772 .  
  48. ^ Ив Эмери; Cuche E .; Marquet F .; Aspert N .; Marquet P .; Kühn J .; Боткин М .; Коломб Т. (2005). Остен, Вольфганг; Горецки, Кристоф; Новак, Эрик Л. (ред.). «Цифровая голографическая микроскопия (DHM): быстрые и надежные системы для промышленного контроля с разрешением интерферометра». Оптические измерительные системы для промышленного контроля . Оптические измерительные системы для промышленного контроля IV. 5856 : 930–937. Bibcode : 2005SPIE.5856..930E . DOI : 10.1117 / 12.612670 . S2CID 110662403 . 
  49. ^ Ив Эмери; Cuche E .; Marquet F .; Cuche E .; Bourquin S .; Kuhn J .; Aspert N .; Боткин М .; Деперсинг К. (2006). «Цифровая голографическая микроскопия (DHM): быстрые и надежные трехмерные измерения с интерферометрическим разрешением для промышленного контроля». Бахрома 2005 . 59 (9): 667–671.
  50. ^ Эндрю Холмс; Джеймс Педдер (2006). «Лазерная микрообработка в 3D-приложениях и на больших площадях». Пользователь промышленных лазеров . 45 : 27–29.
  51. ^ Эндрю Холмс; Джеймс Педдер; Бёлен Карл (2006). Фиппс, Клод Р. (ред.). «Передовые процессы лазерной микрообработки для МЭМС и оптики». Proc. ШПИОН . Лазерная абляция высокой мощности VI. 6261 : 62611E. Bibcode : 2006SPIE.6261E..1EH . DOI : 10.1117 / 12.682929 . С2ЦИД 38050006 . 
  52. ↑ Одри Чемпион; Ив Беллуар (2012). Heisterkamp, ​​Александр; Менье, Мишель; Нольте, Стефан (ред.). «Изменение плотности плавленого кварца под воздействием фемтосекундного лазера». Proc. ШПИОН . Границы сверхбыстрой оптики: биомедицинские, научные и промышленные применения XII. 8247 : 82470R. Bibcode : 2012SPIE.8247E..0RC . DOI : 10.1117 / 12.907007 . S2CID 122017601 . 
  53. ^ а б Пьетро Ферраро; Вольфганг Остен (2006). «Цифровая голография и ее применение в обследовании MEMS / MOEMS». Оптический контроль микросистем : 351–425.
  54. ^ Т. Козацкий; М. Йозвик; Р. Йозвицкий (2009). «Определение оптического поля, создаваемого микролинзой, с помощью цифрового голографического метода» . Обзор оптоэлектроники . 17 (3): 211–216. Bibcode : 2009OERv ... 17..211K . DOI : 10.2478 / s11772-009-0005-Z .
  55. ^ Т. Козацкий; М. Йозвик; Я. Костенцкая (2013). «Голографический метод измерения топографии микроструктур с большим наклоном и большой числовой апертурой». Оптика и лазерные технологии . 49 : 38–46. Bibcode : 2013OptLT..49 ... 38K . DOI : 10.1016 / j.optlastec.2012.12.001 .
  56. ^ Tomasz Kozacki; Михал Йозвик; Камил Лизевски (2011). «Измерение формы микролинз с высокой числовой апертурой с помощью цифровой голографической микроскопии». Письма об оптике . 36 (22): 4419–4421. Bibcode : 2011OptL ... 36.4419K . DOI : 10.1364 / ol.36.004419 . PMID 22089583 . 
  57. ^ Ф. Мерола; Л. Миччо; С. Коппола; М. Патурзо; С. Грилли; П. Ферраро (2011). «Изучение возможностей цифровой голографии как инструмента для тестирования оптических микроструктур». 3D исследования . 2 (1). Bibcode : 2011TDR ..... 2 .... 3M . DOI : 10.1007 / 3dres.01 (2011) 3 . S2CID 121170457 . 
  58. ^ Цюй Вэйцзюань; Чи Ои Чу; Ю Инцзе; Ананд Асунди (2010). «Характеристика микролинз с помощью цифровой голографической микроскопии с физической сферической фазовой компенсацией». Прикладная оптика . 49 (33): 6448–6454. Bibcode : 2010ApOpt..49.6448W . DOI : 10,1364 / ao.49.006448 . PMID 21102670 . 
  59. ^ Тристан Коломб; Николя Павийон; Йонас Кюн; Этьен Куш; Кристиан Деперсинге; Ив Эмери (2010). «Увеличенная глубина резкости с помощью цифровой голографической микроскопии» . Письма об оптике . 35 (11): 1840–1842. Bibcode : 2010OptL ... 35.1840C . DOI : 10.1364 / ol.35.001840 . PMID 20517434 . 
  60. ^ Гудман JW; Лоуренс РУ (1967). «Формирование цифрового изображения из электронно-детектируемых голограмм». Прил. Phys. Lett . 11 (3): 77–79. Bibcode : 1967ApPhL..11 ... 77G . DOI : 10.1063 / 1.1755043 .
  61. ^ Хуанг Т. (1971). «Цифровая голография». Proc. IEEE . 59 (9): 1335–1346. DOI : 10,1109 / PROC.1971.8408 .
  62. ^ Кронрод MA; Мерзляков Н.С.; Ярославский Л.П. (1972). «Реконструкция голограмм на компьютере». Сов. Phys. Tech. Phys . 17 : 333–334. Bibcode : 1972SPTP ... 17..333K .
  63. ^ Коули Дж. М; Уокер DJ (1981). «Реконструкция поточных голограмм методом цифровой обработки». Ультрамикроскопия . 6 : 71–76. DOI : 10.1016 / S0304-3991 (81) 80179-9 .
  64. ^ Schnars U .; Юптнер В. (1994). «Прямая запись голограмм ПЗС-мишенью и численная реконструкция». Прикладная оптика . 33 (2): 179–181. Bibcode : 1994ApOpt..33..179S . DOI : 10,1364 / AO.33.000179 . PMID 20862006 . 
  65. ^ Cuche E .; Poscio P .; Деперсинг К. (1996). «Оптическая томография в микроскопическом масштабе с помощью числовых». Proc. ШПИОН . 2927 : 61. DOI : 10,1117 / 12,260653 . S2CID 120815437 . 
  66. ^ Тонг Чжан; Ичиро Ямагути (1998). «Трехмерная микроскопия с фазосдвигающей цифровой голографией». Письма об оптике . 23 (15): 1221–1223. Bibcode : 1998OptL ... 23.1221Z . DOI : 10.1364 / OL.23.001221 . PMID 18087480 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Встреча Оптического общества по цифровой голографии и трехмерной визуализации

Дальнейшее чтение [ править ]

Книги [ править ]

  • Методы цифровой голографии Л.П. Ярославского и Н.С. Мерзлякова, Springer (1980)
  • Цифровая голография и цифровая обработка изображений: принципы, методы, алгоритмы Леонида Ярославского, Kluwer (2004)
  • Справочник по голографической интерферометрии: оптические и цифровые методы .Томас Крейс, Уайли (2004)
  • Цифровая голография У. Шнарса и У. Юептнера, Springer (2005)
  • Цифровая голография и трехмерное отображение: принципы и приложения Тинг-Чунг Пуна (редактор), Springer (2006)
  • Приложения цифровой голографической микроскопии: анализ и отслеживание трехмерных объектов , Седрик Шокерт, VDM Verlag (2009)
  • Голографическая микроскопия фазовых микроскопических объектов: теория и практика Татьяна Тишко, Тишко Дмитрий, Титарь Владимир, World Scientific (2010)
  • Количественная фазовая визуализация клеток и тканей Габриэля Попеску, МакГроу-Хилл (2011)
  • Цифровая голографическая микроскопия: принципы, методы и приложения Мён К. Ким, Springer (2011)
  • Когерентная световая микроскопия: визуализация и количественный фазовый анализ под редакцией Пьетро Ферраро, Springer (2011)
  • Цифровая голография для MEMS и метрологии микросистем под редакцией Erdal Cayirci, Wiley (2011)
  • Обработка изображений для цифровой голографии Карен Молони, VDM Verlag (2011)
  • Цифровая голография Паскаля Пикарта и Джун-чан Ли, Вили (2012)

Обзоры [ править ]

  • Общие: Ким Мён К. (2010). «Принципы и методы цифровой голографической микроскопии» . Журнал фотоники для энергетики : 018005. Bibcode : 2010SPIER ... 1a8005K . DOI : 10.1117 / 6.0000006 .

Проблемы с функциями [ править ]

  • ЦИФРОВАЯ ГОЛОГРАФИЯ И 3-D ИЗОБРАЖЕНИЕ под редакцией Ting-Chung Poon, Applied Optics Vol. 50, вып. 34 (2011)