|
|
Метод и аппаратно-программный модуль для измерения спектральной зависимости пространственно-фазовой структуры и исследование свойств микрообъектов для задач биомедицины
14.02.2019
Направление научной деятельности: опто-, радио- и акустоэлектроника, перспективные системы связи, навигации, локации и управления
Тип исследования: фундаментальное
Источник финансирования: Грант № МК-199.2017.8 "Аппаратно-программный модуль для количественного исследования фазовой структуры оптически прозрачных биообъектов в произвольных спектральных интервалах на основе дифракции световых пучков на акустических волнах в кристаллах", Совет по грантам Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых и по государственной поддержке ведущих научных школ Российской Федерации, Срок выполнения: 02.2017 – 12.2018 гг.
Авторы: Мачихин А.С. (руководитель), Польщикова О.В., Быков А.А., Власова (Рамазанова) А.Г., Бурмак Л.И., кафедра ЭИ, АВТИ
Результат
Проанализированы практически реализуемые схемы акустооптической перестройки рабочей длины волны интерферометра. Разработан макет аппаратно-программного модуля, совместимого с микроскопами, работающими на просвет, для регистрации фазовых изображений объектов в произвольных спектральных интервалах. Его эффективность подтверждена экспериментально при исследовании тестовых объектов и реальных микробиологических препаратов.
Назначение и предполагаемое использование результата
Предлагаемый подход может быть реализован в виде компактных сменных модулей, дополняющих существующие световые микроскопы, и адаптирован для решения конкретных актуальных задач биомедицинских исследований (цитологии, нейрологии и др.), а также в перспективе для небиомедицинских приложений: металлографии, микроэлектроники, неразрушающего контроля материалов.
Рисунок 1. Схема прибора для мультиспектральной цифровой голографии:
1 – широкополосный источник света, 2 – коллективная линза, 3 – диафрагма, 4 – конденсор, 5 – исследуемый объект, 6 – микрообъектив, 7, 11, 12 – зеркала, 8 – тубусная линза, 9 – АО монохроматор, 10, 13 – светоделители, 14, 16 – линзы, 15 – пространственный фильтр, 17 – матричный приемник излучения, М – световой микроскоп, работающий "на просвет", И – интерферометр общего пути.
а)
б)
в)
г)
Рисунок 2. Зарегистрированные цифровые голограммы при λ = 780 нм (а) и λ = 790 нм (б) и вычисленные распределения фазовой задержки (в и г).
Публикации
А. Machikhin, O. Polschikova, L. Burmak, A. Ramazanova, V. Pozhar, S. Boritko. Multispectral phase imaging based on acousto-optic filtration of interfering light beams . // Applied Optics, 2018. V. 57(10). P. C64-C69.
A. Machikhin, L. Burmak, V. Pozhar. Amplitude and phase measurements based on low-coherence interferometry with acousto-optic spectral image filtration. // Proc. SPIE, 2018. V. 10717. № 107170H.
A. Machikhin, O. Polschikova, A. Ramazanova, V. Pozhar. Multi-spectral quantitative phase imaging based on filtration of light via ultrasonic wave. // Journal of Optics, 2017. V. 19. № 075301.
Правовая охрана
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2018616754 от 06.06.2018г. "Программа для обработки спектральных цифровых голограмм, получаемых в двухлучевом интерферометре", приоритет от 24.04.2018, РФ.