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ディジタルホログラフィを用いた位相差増幅法による光干渉計測の高精度化の研究とその光学顕微鏡への応用

数字全息相位差放大提高光学干涉测量精度的研究及其在光学显微镜中的应用

基本信息

批准号：
05F05854
负责人：
山内真
金额：
$ 1.54万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

透明な生体組織を光学顕微鏡で観察する場合、その組織を可視化するため、染色したり、位相差顕微鏡と呼ばれる特殊な観察方法を用いたりということが行われている。しかしながらこれらの観察で得られる情報は、厚み方向(顕微鏡の光軸方向)については定量性がない。ずなわち組織の有無や形は分かるものの、光軸方向の厚みは分からない。もし光軸方向の厚みまで分かる顕微鏡があれぱ、組織の立体的な分布や形状が分かって有用である。透明な物体中を透過する光波は位相遅れを生ずるので、その位相遅れを光干渉計で測定すれば、光軸方向の厚みを知ることができる。したがって、光干渉計を光学顕微鏡に応用すれば、生体組織の立体的な観察が可能となる。本研究では位相測定の高感度化のため、位相差増幅という方法を用いた。位相差増幅は、高次回折光を計算することによって達成される。位相差増幅法白体は古くから知られており、以前はハードウェア的、アナログ的に増幅が行われていた。本研究では、この位相差増幅をソフトウェア的、デジタル的に行う。特にディジタルホログラフィの手法を用いて、像の横方向(光軸に垂直な方向)への拡大率と、縦方向(光軸方向)への拡大率を等しくするソフトウェア開発を行った。実験的にはまず、標準段差を測定し、デジタル的な位相差増幅という方法論の実証と、実験装置の動作確認を行った。44nmの段差を持つ試料を測定したところ、良好な結果が得られ、段差測定において本方法が有効であることが示された。次に、実際の生体試料として、赤血球の観察を行った。通常の光干渉計で測定される位相分布図を位相差増幅法によって4倍拡大して観察したところ、縦方向と横方向が同じ割合で拡大されていることが確認され、生体試料の観察においても本方法が有効であることが示された。

The optical micrograph of the transparent tissue can be detected by the optical micrograph, and the tissue can be detected by the optical micrograph, the staining microscope, the phase difference microscope, the phase difference micrograph, the optical micrograph, and the phase difference micrograph. In the first place, the thickness direction (the direction of light) and the direction of quantitative measurement were obtained. The structure of the laser is divided into two parts: the thickness of the light direction and the thickness of the light. The thickness of the light direction, the thickness of the light, the distribution of the tissue, the distribution of the shape and the shape of the tissue are useful. In a transparent object, the thickness of the optical wave and the thickness of the optical beam can be measured by optical dry measurement, and the thickness of the optical beam direction can be measured. Optical micrographs, optical microscopes, and tissue stereoscopes may be very important. In this study, we use the method of phase measurement to determine the amplitude of phase difference and phase difference. The phase difference is "amplitude", and the high-order refraction is calculated. The phase difference, the amplitude, the white body, the white body, the In this study, there is a difference between the phase difference and the phase difference in this study. Special attention should be paid to the use of cross-section, horizontal direction (vertical direction), direction (light direction) and so on. The measurement of the standard segment difference, the phase difference of the standard segment, the amplitude of the phase difference of the standard segment, the phase difference of the standard segment and the phase difference of the device. 44nm segment difference test results are good, and segment difference measurement results are satisfactory. This method has the advantages of high performance. In the second half of the year, the raw materials and red blood cells were examined. Usually, optical dry measurement is used to measure the phase distribution, phase difference, amplitude, phase difference, amplitude, phase difference, phase difference

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Phase-difference amplification using digital holography

使用数字全息术进行相位差放大

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Technical digest of sixth Japan-Finland Joint symposium on optics in engineering
影响因子：
0
作者：
S.Rehman;K.Matsuda;M.Roy
通讯作者：
M.Roy

Imaging biological cells using digital holographic microscopy

使用数字全息显微镜对生物细胞成像

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Technical Digest of 5^<th> International Congress on Optics-Design ＆ Fabrication ODF06
影响因子：
0
作者：
Shakil Rehman;Kiyofumi Matsuda;Tetsu Nakatani;Makoto Yamauchi;Kazuhiro Homma
通讯作者：
Kazuhiro Homma

Confocal and two-photon fluorescence imaging of biological material

生物材料的共焦和双光子荧光成像