Method Article

Демонстрация Hyperlens интегрированы микроскопа и супер-резолюции изображений

DOI:

10.3791/55968

⸱

September 8th, 2017

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Mechanical Engineering, Pohang University of Science and Technology (POSTECH), 2School of Mechanical Engineering, Sungkyunkwan University, 3Department of Chemical Engineering, Pohang University of Science and Technology (POSTECH)

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Использование hyperlens рассматривалось как Роман суперразрешением изображений техники из-за ее преимущества в реальном времени обработки изображений и его простой реализации с обычными оптикой. Здесь мы представляем Протокол описания изготовления и обработки изображений приложений сферических hyperlens.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Использование супер-резолюции изображений преодолеть дифракционный предел обычных микроскопии привлекла интерес исследователей в области биологии и нанотехнологий. Хотя резолюции в регионе Ближнего поля улучшение сканирующая микроскопия ближнего поля и superlenses, дальнего поля изображения в режиме реального времени остается серьезной проблемой. Недавно hyperlens, которая увеличивает и преобразует затухающих волн в распространении волны, стал новый подход к дальнего поля изображений. Здесь мы приводим изготовления сферических hyperlens состоит из чередующихся серебра (Ag) и тонких слоев титана оксид (TiO2). В отличие от обычных цилиндрических hyperlens сферических hyperlens позволяет для двумерных масштаб. Таким образом включение в обычных микроскопии проста. Предлагается новая оптическая система интегрирована с hyperlens, позволяя для изображения суб волны можно получить в регионе дальнего поля в режиме реального времени. В этом исследовании изготовления и обработки изображений методы установки описаны в деталях. Эта работа также описывает доступность и возможность hyperlens, а также практического применения в реальном времени изображений в живых клетках, которые могут привести к революции в области биологии и нанотехнологий.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Желание наблюдать биомолекул в живых клетках привело к изобретению микроскопии, и появлением микроскопии распространяются революции в различных областях, как биология, патологии и материаловедения, за последние несколько столетий. Однако дальнейшее продвижение исследований была ограничена дифракцией, который ограничивает разрешение обычного Микроскопы около половины длины волны1. Таким образом, супер резолюции изображений преодолеть дифракционный предел был интересной областью исследований в последние десятилетия.

Дифракционный предел отнесена к потере затухающих волн, которые содержат вложенные волны информацию об о....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. подготовка субстрата

  1. получить очень утонченной кварцевых пластин. Для изготовления сообщили здесь, использовать пластины толщиной 500 мкм.
    2. S
  2. спин пальто кварцевых пластин с позитивного фоторезиста на 2000 об/мин и выпекать в течение 60 на 90 ° C.
    Примечание: Уровень позитивного фоторезиста покрытием для предотвращения повреждения на этапе последующей резки.
  3. Использовать Ножевая машина разрезать на мелкие кусочки 20 x 20 мм 2 размер пластин с фоторезиста.
  4. Удар, используя пистолет сжатого азота для удаления твердых частиц в результате резки шаг.
  5. Поместить его в ультразвуковой ванне в деионизированно....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Способность hyperlens устройства для разрешения функции суб дифракции опирается на его однородности и высокое качество изготовления. Здесь hyperlens состоит из многослойных Ag и TiO2 хранение попеременно. Рисунок 2a показывает изображение SEM хорошо сделал hyperlens17. Поперечного сечения изображение показывает, что многослойных Ag и Ti3O5 тонкой пленки наносится с равномерной толщины на подложке полусф.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Изготовление hyperlens включает три основных этапа: определение полусферической геометрии в субстрат кварц через процесс мокрой травление, укладки металла и диэлектрических многослойных с помощью системы испарения пучка электронов и вписания объект на слое, Cr. Наиболее важным шагом является вторым, так как это может существенно повлиять на качество hyperlens. В процессе осаждения тонких пленок существует два условия, которые требуют особого ухода для четкого изображения супер-решена. Укладка многослойных конформно являе.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы заявляют, что они не имеют никаких финансовых интересов.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эта работа финансируется молодой исследователь программы (СР 2015R1C1A1A02036464), Инженерно-исследовательский центр программы (СР 2015R1A5A1037668) и программа глобального Frontier (CAMM-2014M3A6B3063708), м.к., с.с., и.к. признать глобальный к.т.н. Стипендии (СР 2017H1A2A1043204, СР 2017H1A2A1043322, СР 2016H1A2A1906519) через Национальный фонд исследований Кореи (NRF) Грант, финансируемый министерством науки, ИКТ и будущего планирования (MSIP) корейского правительства.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Фрезерный станок для сфокусированных ионовFEIHelios Nanolab G3 CX
E-beam испарительная системаКорея Vacuum TechKVE-E4000
Сканирующая электронная микроскопияHitachiSU6600
Инвертированная микроскопияZeissAxiovert 200
Источник светаEXCELITAS TechnologiesX-Cite 110 LED
Полосовой фильтрChromaET405/30M
ОбъективZeissPlan-ApochromatNA=1.3, 100X
CCD камераAndorZyla 4.2
Кварцевая пластинаCORNINGПлавленый диоксид кремния Corning 7980
Буферный оксидный травительJ.T Baker TMJ.T.Baker 5175
ФоторезистAZ электронный материалыGXR-601 PR
Хромовый травительSIGMA-ALDRICH651826
АцетонJ.T Baker TMUN1090
Изопропиловый спиртJ.T Baker TMUN1219
Инструмент моделирования методом конечных элементов COMSOL5.1 Multiphysics

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Abbe, E. Beiträge zur Theorie des Mikroskops und der mikroskopischen Wahrnehmung. Archiv für mikroskopische Anatomie. 9 (1), 413-418 (1873).
  2. Dürig, U., Pohl, D. W., Rohner, F. Near-field optical-scanning microscopy. J Appl Phys. 59 (10), 3318-3327 (1986).
  3. Pendry, J. B.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Hyperlens ImagingSuper resolution MicroscopySilver Titanium OxideElectron Beam EvaporationFocused Ion BeamOptical Bandpass FilterReal time ImagingSubdiffraction ImagingNanoparticle ImagingLiving Cell Imaging

Related Articles