Precision Manufacturing

Articolo

I vantaggi degli impulsi ultrabrevi nella microscopia a due fotoni

Panoramica dell’articolo tecnico

Scelta di un sistema laser a impulsi ultrabrevi per la microscopia a due fotoni
È la durata dell’impulso sul campione, e non all’uscita del laser, a determinare i vantaggi della TPM.

La microscopia a due fotoni è rimasta ferma su un inviluppo di eccitazione di 100-150 fs / 80-100 MHz per quasi trent’anni — non perché gli impulsi inferiori a 10 fs non siano utili (anzi, lo fanno: immagini più profonde, maggiore efficienza di fluorescenza, eccitazione di più fluorofori senza necessità di sintonizzazione, minore fotodanno), ma perché ogni elemento ottico aggiuntivo tra il laser e il campione allunga l’impulso. Quando un impulso inferiore a 10 fs raggiunge il piano focale attraverso un obiettivo standard da 63×, la dispersione ha già distrutto gran parte di ciò che il laser aveva emesso. Il risultato: la maggior parte dei laboratori di scienze della vita non dispone di un ingegnere fotonico interno in grado di gestire la pre-compensazione dello specchio chirpato, quindi ricorre di default a impulsi più sicuri da 150 fs e accetta il limite massimo di profondità di imaging.

Questo documento tecnico illustra come il software di modellazione della dispersione venteon ultra di Novanta (<5,5 fs misurati), il software di modellazione della dispersione “venteon vChirp”, il set di specchi chirpati DCM e l’unità di caratterizzazione dell’impulso “d-scan” + compressione automatica funzionino come un sistema a circuito chiuso in grado di fornire impulsi con FWHM di 6,4 fs sul piano del campione attraverso un obiettivo standard da 63×, NA 0,75 — senza richiedere competenze fotoniche da parte dell’operatore del microscopio.

I punti chiave da ricordare includono:

  • Perché gli impulsi inferiori a 10 fs sono rimasti appannaggio degli specialisti per 30 anni: la dispersione attraverso il treno ottico del microscopio distrugge ciò che il laser fornisce
  • Come vChirp e d-scan chiudono il ciclo: il software modella il percorso del fascio, la caratterizzazione misura l’impulso sul campione, l’autocompressione si regola in tempo reale
  • Quando preferire il sistema venteon ultra rispetto a un Ti:Sapphire standard da 100 fs: imaging dei tessuti profondi, eccitazione multifluoroforica, esperimenti su cellule vive sensibili al fotodanno
  • Cosa offre il venteon ultra: impulsi limitati dalla trasformata <5 fs / misurati <5,5 fs, ampia emissione spettrale che copre l’intero intervallo di emissione del Ti:Sapphire
  • Un flusso di lavoro pratico: inserire l’ottica del percorso del fascio in vChirp → prevedere la pila di specchi chirpati → misurare con d-scan sul campione → compensare automaticamente

Scarica il documento tecnico completo per lo schema del treno ottico con il ciclo di auto-compressione d-scan, la logica di modellazione della dispersione alla base di vChirp e il risultato misurato di 6,4 fs FWHM dopo un obiettivo standard — prima di specificare una sorgente TPM da 100 fs e limitare la profondità di imaging, il contrasto e la gamma multifluorofora a causa della dispersione che avresti potuto compensare.

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