{"id":1357,"date":"2024-10-15T16:51:18","date_gmt":"2024-10-15T16:51:18","guid":{"rendered":"https:\/\/novanta.com\/de\/precision-manufacturing\/resources\/whitepapers\/whitepaper-zur-superauflosungsmikroskopie\/"},"modified":"2026-09-02T14:26:13","modified_gmt":"2026-09-02T14:26:13","slug":"whitepaper-zur-superauflosungsmikroskopie","status":"publish","type":"novanta_tech_paper","link":"https:\/\/novanta.com\/de\/precision-manufacturing\/ressourcen\/whitepapers\/whitepaper-zur-superauflosungsmikroskopie\/","title":{"rendered":"Superaufl\u00f6sungsmikroskopie erreicht 14 nm"},"content":{"rendered":"\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-technical-paper-overview\">\u00dcbersicht \u00fcber den Fachbeitrag<\/h2>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-choosing-the-right-laser-source-for-14-nm-gsd-super-resolution-donut-zero-contrast-not-laser-wattage-decides-gsd-s-resolution-floor\"><strong>Auswahl der richtigen Laserquelle f\u00fcr die Superaufl\u00f6sung mit 14 nm GSD<\/strong><br><em>Nicht die Laserleistung, sondern der \u201eDonut-Zero\u201c-Kontrast bestimmt die Aufl\u00f6sungsgrenze bei GSD.<\/em><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Das Abbe-Kriterium begrenzt herk\u00f6mmliche konfokale Mikroskope auf etwa die H\u00e4lfte der Anregungswellenl\u00e4nge \u2013 ausreichend f\u00fcr Zellen, aber unbrauchbar, um gepaarte NV-Zentren in Diamanten zu finden, die nur wenige Nanometer voneinander entfernt sind. Ground State Depletion (GSD) durchbricht diese Grenze, indem es die Fluoreszenz mit einem Strahl in Donut-Form s\u00e4ttigt. Die erreichbare Aufl\u00f6sung h\u00e4ngt jedoch davon ab, wie dunkel das Minimum des Donut-Profils tats\u00e4chlich ist. Ein Laser, der seine TEM\u2080\u2080-Modenreinheit nicht aufrechterhalten kann oder dessen Ausrichtung bei erh\u00f6hter Leistung driftet, erzeugt einen Donut-Boden, der nicht wirklich dunkel ist \u2013 und die Kurve \u201eAufl\u00f6sung vs. Leistung\u201c flacht ab, bevor sie es sollte.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dieser Fachartikel dokumentiert ein optisches GSD-Layout der Forschungsgruppe von Professor Fedor Jelezko an der Universit\u00e4t Ulm, mit dem NV-Zentren auf <strong>14 nm FWHM<\/strong> aufgel\u00f6st werden \u2013 erreicht durch Skalierung der Anregungsleistung des Novanta Laser Quantum \u201egem\u201c bei 532 nm auf 8,3, 17,3, 38 und 85 mW skaliert wurde, wobei die Strahlreinheit und die Ausrichtungsstabilit\u00e4t \u00fcber den gesamten Leistungsbereich erhalten blieben und die Kurve \u201eAufl\u00f6sung vs. Leistung\u201c an das GSD-S\u00e4ttigungsmodell angepasst wurde.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-key-takeaways-include\">Zu den wichtigsten Erkenntnissen geh\u00f6ren:<\/h2>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Warum die Donut-Strahlqualit\u00e4t \u2013 und nicht die reine Laserleistung \u2013 die ultimative Aufl\u00f6sungsgrenze bestimmt: Ein von Null abweichendes Donut-Minimum begrenzt die Aufl\u00f6sung noch vor der S\u00e4ttigung<\/li>\n\n\n\n<li>Wie die S\u00e4ttigung der NV-Zentrum-Fluoreszenz die beugungsbegrenzte Abbildung in eine leistungsskalierbare Superaufl\u00f6sung verwandelt \u2013 und welche Spezifikationen der Laserquelle die Skalierung \u00fcberstehen<\/li>\n\n\n\n<li>Wann sollte ein stabilisierter \u201egem 532\u201c anstelle einer generischen 532-nm-Quelle gew\u00e4hlt werden: Anwendungen, bei denen derselbe Laser sowohl 8 mW als auch 85 mW erreichen muss, w\u00e4hrend Strahlausrichtung und Modenreinheit erhalten bleiben<\/li>\n\n\n\n<li>Was der Gem 532 f\u00fcr GSD leistet: TEM\u2080\u2080-Modenreinheit, geringe Richtungsabweichung \u00fcber den gesamten Leistungsbereich und die Langzeitstabilit\u00e4t, die die Kalibrierung von Aufl\u00f6sung und Leistung zuverl\u00e4ssig macht<\/li>\n\n\n\n<li>Ein praktischer Ausblick: Die Superaufl\u00f6sung mit NV-Zentren befindet sich an der Schnittstelle zwischen Quanteninformationsverarbeitung (gekoppelte Qubits) und Biologie (Proteine auf Nanodiamanten) \u2013 zwei Wachstumsm\u00e4rkte, die derselbe Laser bedient<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\" id=\"h-\">Laden Sie das vollst\u00e4ndige technische Papier mit dem optischen Layout-Diagramm der GSD von der Gruppe der Universit\u00e4t Ulm herunter, die Bilderserie mit vier Leistungsstufen, die den Zusammenbruch des Dunkelflecks von der konfokalen Grenze bis auf 14 nm zeigt, sowie die Anpassung der Aufl\u00f6sung in Abh\u00e4ngigkeit von der Leistung \u2013 bevor Sie eine 532-nm-Quelle allein anhand der durchschnittlichen Leistungsangaben ausw\u00e4hlen und bei 85 mW feststellen, dass die Strahlqualit\u00e4t und nicht die Laserleistung Ihre Aufl\u00f6sung begrenzt.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00dcbersicht \u00fcber den Fachbeitrag Auswahl der richtigen Laserquelle f\u00fcr die Superaufl\u00f6sung mit 14 nm GSDNicht die Laserleistung, sondern der \u201eDonut-Zero\u201c-Kontrast bestimmt die Aufl\u00f6sungsgrenze bei GSD. 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