Name: Yüksek hızda sürekli uyarılan Brillouin saçılma Spektrometre için malzeme analizi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-09-22T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 55 s
Description: Öğrenin, sürekli dalga uyarılmış Brillouin saçılma spektrometresi kurarak biyomalzemelerin mekanik özelliklerini yüksek çözünürlük ve hızda analiz etmeyi. Bu yöntem, hücre ve doku gibi örneklerin hızlı spektrum elde etmesini sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

IR Doktora Bursu Ödülü Azrieli Vakfı için minnettar olduğunu.

<ol><li>Koski, K. J., Akhenblit, P., McKiernan, K., Yarger, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+determination+of+the+complete+elastic+moduli+of+spider+silks%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">Non-invasive determination of the complete elastic moduli of spider silks.</a> Nat. Mater. 12 (3), 262-267 (2013).</li>
<li>Palombo, F., Madami, M., Stone, N., Fioretto, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+mapping+with+chemical+specificity+by+confocal+Brillouin+and+Raman+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Mechanical mapping with chemical specificity by confocal Brillouin and Raman microscopy.</a> Analyst. 139 (4), 729-733 (2014).</li>
<li>Scarcelli, G., Yun, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+Brillouin+optical+microscopy+of+the+human+eye%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Exp%22%5BJournal%5D)">In vivo Brillouin optical microscopy of the human eye.</a> Opt. Exp. 20 (8), 9197-9202 (2012).</li>
<li>Scarcelli, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noncontact+three-dimensional+mapping+of+intracellular+hydromechanical+properties+by+Brillouin+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Methods%22%5BJournal%5D)">Noncontact three-dimensional mapping of intracellular hydromechanical properties by Brillouin microscopy.</a> Nat. Methods. 12 (12), 1132-1134 (2015).</li>
<li>Traverso, A. J., Thompson, J. V., Steelman, Z. A., Meng, Z., Scully, M. O., Yakovlev, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual+Raman-Brillouin+microscope+for+chemical+and+mechanical+characterization+and+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Dual Raman-Brillouin microscope for chemical and mechanical characterization and imaging.</a> Anal. Chem. 87 (15), 7519-7523 (2015).</li>
<li>Antonacci, G., Foreman, M. R., Paterson, C., Török, P. <a target="_blank" href="http://mrforeman.com/downloads/pubs/pub023.pdf">Spectral broadening in Brillouin imaging.</a> Appl. Phys. Lett. 103 (22), 221105(2013).</li>
<li>Antonacci, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+plaque+stiffness+by+Brillouin+microscopy+in+experimental+thin+cap+fibroatheroma%5BTitle%5D)+AND+%22J.+R.+Soc.+Interface%22%5BJournal%5D)">Quantification of plaque stiffness by Brillouin microscopy in experimental thin cap fibroatheroma.</a> J. R. Soc. Interface. 12 (112), 20150483(2015).</li>
<li>Grubbs, W. T., MacPhail, R. A. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1144743">High resolution stimulated Brillouin gain spectrometer.</a> Rev. Sci. Instrum. 65 (1), 34-41 (1994).</li>
<li>Ballmann, C. W., Thompson, J. V., Traverso, A. J., Meng, Z., Scully, M. O., Yakovlev, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimulated+Brillouin+scattering+microscopic+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Stimulated Brillouin scattering microscopic imaging.</a> Sci Rep. 5, 18139(2015).</li>
<li>Remer, I., Bilenca, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Background-free+Brillouin+spectroscopy+in+scattering+media+at+780+nm+via+stimulated+Brillouin+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Background-free Brillouin spectroscopy in scattering media at 780 nm via stimulated Brillouin scattering.</a> Opt. Lett. 41 (5), 926-929 (2016).</li>
<li>Remer, I., Bilenca, A. <a target="_blank" href="http://adsabs.harvard.edu/abs/2016APLP....1f1301R">High-speed stimulated Brillouin scattering spectroscopy at 780 nm.</a> APL Photonics. 1 (6), 061301(2016).</li>
<li>She, C. Y., Moosmüller, H., Herring, G. C. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/BF00686451">Coherent light scattering spectroscopy for supersonic flow measurements.</a> Appl. Phys. B-Lasers O. 46 (4), 283-297 (1988).</li>
<li>Fiore, A., Zhang, j, Peng Shao,, Yun, S. H., Scarcelli, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-extinction+virtually+imaged+phased+array-based+Brillouin+spectroscopy+of+turbid+biological+media%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">High-extinction virtually imaged phased array-based Brillouin spectroscopy of turbid biological media.</a> Appl. Phys. Lett. 108 (20), 203701(2016).</li>
<li>Taking a Measurement with Your Computer. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.ni.com/webcast/1673/en">http://www.ni.com/webcast/1673/en</a> (2014).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Şekil 1' de gösterilen sistem, sulu örnekleri yerleşimini kolaylaştıran bir optik masaya monte dikey bir 18'' x 24'' breadboard üzerinde inşa edilecek şekilde tasarlanmıştır. Sonuç olarak, kuvvetle tüm optik ve mekanik öğeleri sıkın ve pompa ve yoklama kiriş collinear ve konsantrik örnek eksen dışı geometri aydınlatıcı önce çeşitli unsurları ile olduğundan emin olmak önemlidir.
Sinyal kazancı uyarılmış Brillouin gözlemleyerek zorluklar o maskeyi sulu örnekleri (~ 10-6</su...

Spontan Brillouin spektroskopisi kurulmuştur, sıvılar gibi yumuşak malzemelerin mekanik analizi için değerli bir yaklaşım olarak son yıllarda gerçek dokusu, doku hayaletler, biyolojik hücreleri1,2, 3,4,5,6,7. Bu yaklaşım, tek bir lazer örnek aydınlatan ve inelastically gelen spontan termal akustik dalgalar orta dağınık ışık örnek visko elastik özellikleri üzerinde yararlı bilgiler sağlayan bir Spektrometre tarafından toplanır. Spontan Brillouin yelpazenin iki Brillouin doruklarına akustik Stokes ve anti-Stokes rezonanslar malzemenin ve aydınlatıcı lazer frekans (nedeniyle Melosun dağınık ışık) Rayleigh zirvesinde içerir. Bir Brillouin backscattering geometri için Brillouin frekansları tarafından birkaç GHz aydınlatıcı lazer frekans kaydırılır ve yüzlerce MHz spektral genişliğe sahiptir.
Fabry-Perot Spektrometreler tarama sistemleri--spontan Brillouin spectra yumuşak madde1,2kazanılması için seçim olmuştur iken, son teknolojik gelişmeler hemen hemen faz dizi (VIPA) görüntüsü Spektrometreler yeterli spektral çözünürlüklü (alt-GHz)3,4,5,6,7ile önemli ölçüde daha hızlı (alt ikinci) Brillouin ölçümleri etkinleştirdiniz. Bu protokol için biz continuous-wave-teşvik-Brillouin-saçılma (CW-SBS) ışık bulanık olmayan ve bulanık algılama dayalı bir farklı, yüksek hızlı, yüksek spektral çözünürlüklü, doğru Brillouin Spektrometre inşaatı mevcut Neredeyse arka saçılma geometrisi örnekleri.
CW-SBS spektroskopisi biraz frekans detuned sürekli (CW) pompa ve yoklama lazerler, akustik dalgalar uyarmak için bir örnek üst üste geliyor. Frekans farkı pompa ve yoklama kirişler arasında belirli bir akustik rezonans malzemenin eşleştiğinde, amplifikasyon veya deamplification sonda sinyal tarafından uyarılan Brillouin kazancı veya kaybı (SBG/SBL) işlemleri, sırasıyla sağlanır; Aksi halde, hiçbir SBS (de) amplifikasyon8,9,10,11oluşur. Böylece, bir SBG (SBL) spektrum malzeme Brillouin rezonanslar genelinde lazerler frekans farkı tarama ve algılama artış (azalış) elde edilebilir veya sonda yoğunluğu nedeniyle SBS (kaybı), kazanç. Aksine spontan Brillouin saçılma, elastik saçılma arka plan gereği yoktur, SBS, bulanık ve bulanık olmayan örnekleri Rayleigh ret filtreler için herhangi bir ihtiyaç olarak gereken VIPA olmadan mükemmel Brillouin kontrast etkinleştirme Spektrometreler10,11,13.
CW-SBS Spektrometre ana bina bloklarını pompa ve yoklama lazerler ve uyarılmış Brillouin kazanç/kayıp dedektörü vardır. Yüksek spektral çözünürlüklü, yüksek hızlı CW-SBS spektroskopisi için lazerler tek frekanslı gerekir (&#60; 10 MHz linewidth) yeterince geniş dalga boyu ayar (20-30 GHz) ve tarama hızı ile (&#62; 200 GHz/s), uzun vadeli frekans istikrar (&#60; 50 MHz/h) ve düşük yoğunluklu gürültü. Ayrıca, birkaç yüz güçlerle doğrusal polarize ve kırınım-limited lazer ışınları (on) mW örneği, pompa (soruşturma) ışın için gereklidir. Son olarak, uyarılmış Brillouin kazanç/kayıp dedektörü güvenilir bir şekilde yumuşak bu konuda zayıf geriye dönük uyarılmış Brillouin kazanç/kayıp (SBG/SBL) düzeyleri (10-5 - 10-6) tespit etmek için tasarlanmış olması. Bu ihtiyaçları karşılamak için biz dağıtılmış geribildirim (DFB) diyot lazerler polarizasyon korumak açısından birleştiğinde seçilen lifleri birleştirerek bir ultra-dar atom uyarılmış bir Brillouin kazanç/kayıp dedektörü ile birlikte Buhar çentik filtresi ve yüksek frekans şekil 1' deki resimli olarak tek-modülasyon amplifikatör kilitli. Bu algılama düzeni SBG sinyalin yoğunluğunu süre önemli ölçüde gürültü azaltma sonda yoğunluğu istenilen SBG sinyal katıştırılmış11nerede iki katına çıkar. Atomik Buhar çentik-filtre bizim SBS Spektrometre kullanılan rolü önemli ölçüde azaltan istenmeyen sokak pompa yansımaları tespiti yerine olduğu gibi her ikisi de tespit VIPA Spektrometreler elastik saçılma arka plan azaltmak için olduğunu unutmayın spontan Rayleigh ve Brillouin ışık dağılmış. Aşağıda ayrıntılı iletişim kuralını kullanarak, CW-SBS Spektrometre SBG düzeyleri olarak 10-6 düşük su ve doku hayaletler iletim spectra edinme yeteneği ile inşa edilebilir &#60; 35 MHz Brillouin kaymalı ölçüm hassas ve 100 ms içinde veya daha az.
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/55527/55527fig1.jpg"> 
Şekil 1: sürekli teşvik Brillouin saçılma (CW-SBS) Spektrometre. İki sürekli pompa ve yoklama diyot lazerler (DL), frekans örnek Brillouin üst karakter detuned polarizasyon Bakımı tek modlu fiberler collimators C1 ve C2, sırasıyla birleştiğinde. Pompa-sonda frekans farkı bir set elyaf ayırıcılar (FS), hızlı photodetector (FPD) ve bir frekans sayacı (FC) kullanarak pompa ve yoklama lazerler soyulmuş kirişler arasında beat frekansı tespit ederek ölçülür. S polarize sonda ışını (ışık kırmızı), kiriş genişletici (L1 ve M2), doğru dairesel yayın bir çeyrek-dalga plate (λ1/4) tarafından polarize bir Keplerian kullanarak genişletilmiş ve bir achromatic lens (M3) örnek (S) odaklı. Etkili SBS etkileşim ve optik yalıtım için bir Keplerian ışını genişletici (L5 ve L6), kullanarak genişletilmiş pompa kiriş (derin kırmızı), ilk P polarize-bir yarı-dalga plaka λ2/4 kullanarak), bir kutuplaşma aracılığıyla aktarılan Splitter (PBS), kiriş ve sonunda sol dairesel yayın bir çeyrek-dalga plate (λ2/4) tarafından polarize ve örnek bir achromatic lens (L4; aynı derecede L3) ile üzerinde duruldu. Pompa ve yoklama kirişler neredeyse örnek karşı sonradan ve (P) (λ1dışında /4 gelme) P polarize pompa ışın sonda girmesini önlemek için kullanılan bir S odaklı polarize lazer unutmayın. Kilitlenme algılaması için pompa ışın sinusoidally fm bir acousto optik modülatör (AOM) ile modüle. Frekans fm yoğunluğu varyasyonları olarak tecelli SBG sinyal (bkz. iç metin) ile demodülealgılama bir geniş alan fotodiyot (PD) tarafından takip bir kilit-in amplifikatör (LIA). Fotodiyot sokak pompa yansımalar önemli kaldırılması için bir dar bant Bragg filtre (BF) ve pompa dalga boyu etrafında bir atomik çentik filtresi (85RB) yanında bir ışık engelleme Iris ile (I) kullanılır. Verileri daha fazla Brillouin spektrum analiz için bir kişisel bilgisayar (PC) bağlı bir veri alma kartı (DAQ) tarafından kaydedilir. Tüm katlanır aynalar (M1- M6) dikey sulu örnekleri yerleşimini kolaylaştırmak için optik masaya monte 18'' × 24'' breadboard üzerinde Spektrometre sığdırmak için kullanılır. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55527/55527fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>

<table><tbody><tr><td>Prob diyot lazer kafası ve kontrolörü</td><td>Toptica Photonics</td><td>SYST DL-100-DFB</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Pompa güçlendirilmiş diyot lazer ve kontrolör</td><td>Toptica Photonics</td><td>SYST TA-pro-DFB</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>FC / APC fiber dock</td><td>Toptica Photonics</td><td>FiberDock&nbsp;</td><td>Miktar: 3</td></tr><tr><td>FC / APC fiber patchcord'u koruyan yüksek güçlü tek modlu polarizasyon</td><td>Toptica Photonics</td><td>OE-000796</td><td>Miktar:</td></tr><tr><td>Ayarlanabilir kolimasyon optiği ile 1 FC / APC fiber kolimasyonu</td><td>Toptica Photonics</td><td>FiberOut</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>FC / APC fiber sabit kolimatör</td><td>OZ Optik</td><td>HPUCO-33A-780-P-6.1-AS</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Tek modlu polarizasyon, fiber ayırıcıyı korur 33: 67</td><td>OZ Optik</td><td>FOBS-12P-111-4 / 125-PPP-780-67 / 33-40-3A3A3A-3-1</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Tek modlu polarizasyon koruma fiber ayırıcı 50: 50</td><td>OZ Optik</td><td>FOBS-12P-111-4 / 125-PPP-780-50 / 50-40-3S3A3A-3-1</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>f = 25 mm, &Oslash; 1/2" Akromatik Çift, SM05 Dişli Montaj, ARC: 650-1050 nm</td><td>Thorlabs</td><td>AC127-025-B-ML</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>f=30 mm, & Oslash; 1" Akromatik Çift, SM1 Dişli Montaj, ARC: 650-1050 nm</td><td>Thorlabs</td><td>AC254-30-B-ML</td><td>Miktar: 2</td></tr><tr><td>f = 50 mm, & Oslash; 1" Akromatik İkili, SM1 Dişli Montaj, ARC: 650-1050 nm</td><td>Thorlabs</td><td>AC254-50-B-ML</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>f = 100 mm, & Oslash; 1" Akromatik Çift, SM1 Dişli Montaj, ARC: 650-1050 nm</td><td>Thorlabs</td><td> AC254-100-B-ML</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>f=200 mm, & Oslash; 1 "Akromatik Çift, SM1 Dişli Montaj, ARC: 650-1050 nm</td><td>Thorlabs</td><td> AC254-200-B-ML</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>&oslash; 1/2 "Geniş Bant Dielektrik Ayna, 750-1100 nm</td><td>Thorlabs</td><td> BB05-E03</td><td>Miktar: 4</td></tr> <tr><td>& Oslash; 1 "Geniş Bant Dielektrik Ayna, 750-1100 nm</td><td>Thorlabs</td><td> BB1-E03</td><td>Miktar: 2</td></tr><tr><td>1 " Polarize ışın ayırıcı küp, 780 nm</td><td>Thorlabs</td><td> PBS25-780</td><td>Miktar: 1</td></tr> <tr><td>& Oslash; N-BK7 koruyucu pencereli 1" Doğrusal polarizör, 600-1100 nm</td><td>Thorlabs</td><td> LPNIRE100-B</td><td>Miktar:</td></tr><tr><td>1-3 mm Işın Çaplı Kesme Plakalı 1 Kesme İnterferometresi</td><td>Thorlabs</td><td>SI035</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>6 Eksenli Kilitleme kinematik optik montaj</td><td>Thorlabs</td><td> K6XS</td><td>Miktar: 4</td></tr><tr><td>Kompakt beş eksenli platform</td><td>Thorlabs</td><td> PY005</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>5 eksenli platform için kaide montaj adaptörü</td><td>Thorlabs</td><td> PY005A2</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Polaris düşük kayma ve oslash; 1/2" kinematik ayna montajı, 3 ayarlayıcı</td><td>Thorlabs</td><td> POLARIS-K05</td><td>Miktar:</td></tr><tr><td>&oslash için 4 lens yuvası; 1" optik</td><td>Thorlabs</td><td> LMR1</td><td>Miktar: Harici</td></tr><tr><td>SM1 dişleri ve Dahili SM05 dişleri olan 5 adaptör, 0.40 "kalınlığında</td><td>Thorlabs</td><td> SM1A6T</td><td>Miktar:</td></tr><tr><td>&oslash için 1 Rotasyon montajı; 1 "optik</td><td>Thorlabs</td><td> RSP1</td><td>Miktar: 2</td></tr><tr><td>1 " Kinematik prizma montajı</td><td>Thorlabs</td><td> KM100PM</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Dereceli halka ile etkinleştirilen SM1 iris diyaframı</td><td>Thorlabs</td><td> SM1D12C</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Direğe monte iris diyaframı, & Oslash; 12,0 mm maksimum diyafram açıklığı</td><td>Thorlabs</td><td>ID12</td><td>Miktar: Standart</td></tr><tr><td>mikrometre ile 2 1/2 "çeviri aşaması</td><td>Thorlabs</td><td>MT1</td><td>Miktar: 3</td></tr><tr><td>&Oslash; 1 "Kaide direği direği, 8-32 musluk, L = 1"</td> <td>Thorlabs</td><td>RS1P8E</td><td>Miktar: 1</td></tr> <tr><td>& Oslash; 1 "Kaide direği direği, 8-32 musluk, L = 1.5"</td> <td>Thorlabs</td><td>RS1.5P8E</td><td>Miktar: 2</td></tr> <tr><td>& Oslash; 1 "Kaide direği direği, 8-32 musluk, L = 2"</td> <td>Thorlabs</td><td>RS2P8E</td><td>Miktar: 4</td></tr> <tr><td>& Oslash; 1 "Kaide direği direği, 8-32 musluk, L = 2.5"</td> <td>Thorlabs</td><td>RS2.5P8E</td><td>Miktar: 1</td></tr> <tr><td>& Oslash; 1 "Kaide direği direği, 8-32 musluk, L = 3"</td> <td>Thorlabs</td><td>RS3P8E</td><td>Miktar: 4</td></tr><tr><td>Kısa sıkıştırma çatalı</td><td>Thorlabs</td><td>CF125</td><td>Miktar: 12</td></tr><tr><td>Montaj tabanı</td><td>Thorlabs</td><td>BA1S</td><td>Miktar: 8</td></tr><tr><td>PM4 Sıkıştırma Kollu Büyük V-Kelepçe, 2.5 "Uzunluğunda, Imperial</td><td>Thorlabs</td><td>VC3C</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>&Öğr; 1/2 "Direk tutucu, yaylı altıgen kilitli kelebek vida, L = 1"</td> <td>Thorlabs</td><td>PH1</td><td>Miktar: 2</td></tr><tr><td>&oslash; 1/2 "Direk tutucu, yaylı altıgen kilitli kelebek vida, L = 1.5"</td> <td>Thorlabs</td><td>PH1.5</td><td>Miktar: 2</td></tr><tr><td>&Oslash; 1/2 "Direk tutucu, yaylı altıgen kilitli kelebek vida, L = 2"</td> <td>Thorlabs</td><td>PH2</td><td>Miktar: 6</td></tr><tr><td>&Oslash; 1/2 "Optik direk, SS, 8-32 ayar vidası, 1/4" -20 musluk, L = 1 "</td><td>Thorlabs</td><td>TR1</td><td>Miktarı: 2</td></tr><tr><td>&Oslash; 1/2 "Optik direk, SS, 8-32 ayar vidası, 1/4" -20 musluk, L = 1.5 "</td><td>Thorlabs</td><td>TR1.5</td><td>Miktar: 2</td></tr><tr><td>&Oslash; 1/2" Optik direk, SS, 8-32 ayar vidası, 1/4"-20 musluk, L = 2"</td><td>Thorlabs</td><td>TR2</td><td>Miktar: 6</td></tr><tr><td>Alüminyum breadboard 18 "x 24" x 1/2", 1/4 "-20 musluk</td><td>Thorlabs</td><td>MB1824</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>12" breadboardlar için dikey braket, 1/4 "-20 delik, 1 adet</td><td>Thorlabs</td><td>VB01</td><td>Miktar: 2</td></tr><tr><td>Si fotodiyot, 40 ns Yükselme süresi, 400 - 1100 nm, 10 mm x 10 mm aktif alan</td><td>Thorlabs</td><td> FDS1010</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Dalga plakası, sıfır sipariş, 1/4 dalga 780nm</td><td>Kule Optik</td><td>Z-17.5-A-.250-B-780</td><td>Miktar: 2</td></tr><tr><td>Dalga plakası, sıfır sipariş, 1/2 dalga 780nm</td><td>Kule Optik</td><td>Z-17.5-A-.500-B-780</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Fiber bağlantılı ultra yüksek hızlı fotodedektör</td><td>Newport</td><td>1434</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Gimbal optik miror montaj Newport</td><td></td><td>U100-G2H ULTIMA</td><td>Miktar:</td></tr><tr><td>25 mm hareket aralığına sahip 3 lineer kademe</td><td>Newport</td><td>&nbsp; M-423 ve Öğr.</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Kilitlenebilir diferansiyel mikrometre, 25 mm kaba, 0,2 mm ince, 11 lb. yük</td><td>Newport</td><td>&nbsp; DM-25L</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>XYZ Motor lineer kademe</td><td>Uygulamalı Bilimsel Enstrümantasyon</td><td>LS-50</td><td>Miktar: 3</td></tr><tr><td>Aşamalı kontrolör</td><td>Uygulamalı Bilimsel Enstrümantasyon</td><td>MS-2000</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Numune tutucu</td><td>Ev yapımı</td><td>Özel</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Rubidyum 85 Düz AR kaplı pencereli Erimiş Silika spektroskopi hücresi, 150 mm uzunluk, 25 mm çap</td><td>Fotonik Teknolojiler</td><td>SC-RB85-25x150-Q-AR</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Termal olarak iletken ped 300 mm x 300 mm</td><td>BERGQUIST</td><td>Q3AC 300MMX300MM LEVHA</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Isı bandı 0.15 mm x 2.5 &nbsp; mm x 5 m, 4.29&nbsp; W / m</td><td>KANTHAL</td><td>8908271</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Politetrafloroetilen bant 1/2 '' x 12 m</td><td>Teflon bant</td><td>RGB</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Yansıtan Bragg ızgara bant geçiren filtre</td><td>OptiGrate</td><td>SPC-780</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Yüksek frekanslı aousto optik modülatör</td><td>Gooch ve Housego</td><td>15210</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Aousto optik modülatör RF sürücüsü, frekans: 210 MHz&nbsp;</td><td>Gooch ve Housego</td><td>MHP210-1ADS2-A1</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Yüksek frekanslı kilitli amplifikatör &nbsp;</td><td>Stanford Araştırma Sistemleri</td><td>SR844</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Frekans sayacı</td><td>Faz Matrisi</td><td>EIP 578B</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Keyfi fonksiyon Jeneratör</td><td>Tektronix</td><td>AFG2021</td><td>Miktar: 2</td></tr><tr><td>Veri toplama (DAQ) modülü</td><td>Ulusal Enstrümanlar</td><td>NI USB-6212 BNC</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Veri toplama (DAQ) yazılımı&nbsp;</td><td>Ulusal Enstrümanlar</td><td>LabVIEW 2014</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Düzenlenmiş DC güç kaynağı ve nbsp; çift 0-30V 5A</td><td>MEILI</td><td>MCH-305D-ii</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Termokupl</td><td>MRC</td><td>TP-01</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Termometre</td><td>MRC</td><td>TM-5007</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Koaksiyel alçak geçiren filtre DC-1.9 MHz</td><td>Mini Devreler</td><td>BLP-1.9 +</td> <td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>% 20 lipid emülsiyonu</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>I141-100ml</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>yuvarlak 25 mm çaplı kapak camı kalınlığı: 1 #</td> <td>Menzel Glaser</td><td>150285</td><td>Miktar: 1</td></tr><tr><td>Hesaplama yazılımı&nbsp;</td><td>Matematik Çalışmaları</td><td>MATLAB 2015a</td><td></td></tr></tbody></table>

yüksek hızda sürekli uyarılan brillouin saçılma spektrometre için malzeme analizi

High-speed Continuous-wave Stimulated Brillouin Scattering Spectrometer for Material Analysis

Son yıllarda önemli bir artış için temassız çözümleme-in yumuşak oldu, sulu çözümler ve Biyomalzeme, hızlı edinme kez gibi kendiliğinden Brillouin Spektrometreler kullanımında tanık olduk. Burada, biz derleme tartışmak ve işletimi kullanan bir Brillouin Spektrometre ile Brillouin saçılma (SBS) uyarılmış Brillouin kazanç (SBG) spectra emülsiyon esaslı doku benzeri örnekleri su ve lipid iletim modunda ölçmek için uyarılmış &lt; 10 MHz Spektral çözünürlüklü ve &lt; 35 MHz Brillouin kaymalı ölçüm hassas, &lt; 100 Bayan Spektrometre oluşur iki neredeyse sürekli (CW) dar-linewidth lazerler, 780 karşı propaganda olan frekans detuning taranmış aracılığıyla nm malzeme Brillouin vardiyası. Sinyal-için-gürültü-oranı SBG sinyal önemli ölçüde geliştirilmiş bir ultra-dar bant sıcak rubidyum-85 buharı çentik filtresi ve bir faz duyarlı Dedektör kullanarak, varolan CW-SBS Spektrometreler ile elde ile karşılaştırıldığında. Bu gelişme SBG spectra kez, böylece yüksek hızda yumuşak malzemelerin yüksek spektral çözünürlüklü ve yüksek hassasiyetli Brillouin analizi kolaylaştırmak için 100-fold daha hızlı Alım ile ölçülmesi sağlar.

Rakamlar 2b ve 3b tipik noktası SBG spectra distile su ve lipid emülsiyonu doku (2,25 saçılma olaylar ve 45 cm-1zayıflama katsayısı ile) hayali örnekleri 10 ms ve 100 ms içinde anılan sıraya göre ölçülen görüntüler. Karşılaştırma için biz 10 SBG spectra ölçülen rakamlar 2a ve 3agösterildiği gibi s. Bu ölçümlerde, rubidyum-85 buharı hücre 90 ° c ~ 104 tarafından sokak pompa yansımaları inceltiyorum ve...

Biz bir hızlı continuous-wave-teşvik-Brillouin-saçılma (CW-SBS) Spektrometre inşaatı tarif. Spektrometre tek frekanslı diyot lazerler istihdam ve ilâ 100-fold mevcut CW-SBS Spektrometreler olanların daha hızlı bir atomik Buhar çentik-iletim spectra yüksek spektral çözünürlüklü bulanık/sigara-bulanık örneklerinin elde etmek için filtre hızlandırır. Bu geliştirme yüksek hızlı Brillouin malzeme çözümleme sağlar.

Yüksek hızda sürekli uyarılan Brillouin saçılma Spektrometre için malzeme analizi

Recent years have witnessed a significant increase in the use of spontaneous Brillouin spectrometers for non-contact analysis of soft matter, such as ...

Bu deneyin amacı, yüksek spektrum çözünürlüğü ve hızı ile bulanık ve bulanık olmayan numunelerin iletim uyarımlı Brillouin spektrumlarını elde etmek için sürekli dalga uyarımlı bir Brillouin saçılma spektrometresi oluşturmak ve çalıştırmaktır. Bu yöntem, hücreler ve doku gibi biyomalzemelerin mekaniğini araştırmak için Brillouin spektroskopisi ve görüntülemenin kullanımını ilerletebilir. Bu tekniğin temel avantajı, bulanık ve bulanık olmayan maddelerin Brillouin spektrumlarının hızlı bir şekilde elde edilmesini sağlayabilmesidir.Deneye başlamak için, CW-SBS spektrometresinin bileşenlerinin bir optik karta güvenli bir şekilde monte edildiğini doğrulayın. Özel veri toplama yazılımının mikrodalga frekans sayacından, kilitli amplifikatörden, pompa ve prob lazer kontrolörlerinden ve fonksiyon üretecinden veri alıp almadığını kontrol edin. Daha sonra iki adet 25 milimetre çapında 0.17 milimetre kalınlığında cam kapak fişi ve 500 mikrometre kalınlığında politetrafloroetilen banttan yapılmış bir numune haznesini damıtılmış su ile doldurun.Üç eksenli motorlu bir çeviri aşamasına bir oda tutucu monte edin. Su örneğini hazne tutucusuna sabitleyin. Numuneyi probun ortak odak noktasına çevirin

high-speed-continuous-wave-stimulated-brillouin-scattering

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Biz ultrafast tüm optik anahtarlama floresan sinyallerine karşı Raman izole etmek için kullanan bir karmaşık doğrusal olmayan optik sistem inşası ve işletilmesi tartışacağız. Bu sistemi kullanarak, başarılı bir darbe enerjileri ve biyolojik olarak güvenli kalır ortalama yetkileri kullanan, Raman ve floresan sinyalleri ayrı edebiliyoruz.

Rezonans ve spontan Raman Microspectroscopy Floresan Arkaplan reddi

Fotonik kristal yavaş ışığın dalga kılavuzları ve boşlukların kullanımı yaygın olarak pek çok farklı uygulamada fotonik topluluğu tarafından kabul edilmiştir. Bu cihazların Bu nedenle imalat ve karakterizasyonu büyük bir öneme sahiptir. Interferometrik (dalga kılavuzları) ve rezonans saçılması (kaviteler): Bu kağıt, yani bizim üretim tekniği ve iki optik karakterizasyon yöntemleri, özetliyor.

Fotonik Kristal Yavaş Işık Dalga Kılavuzları Ve Çürükler Üretimi ve Karakterizasyonu

Burada hızlı bir Brillouin spektrometresi inşa etmek için bir protokol mevcut. Neredeyse görüntülü faz dizi Basamaklı (VIPA) etalonları 1000'den fazla kat daha hızlı geleneksel tarama Fabry-Perot spektrometresi daha ölçüm hızına erişmek. Bu gelişme in vivo düşük güç seviyelerinde doku ve biyomalzemelerin Brillouin analizi için araçlar sağlar.

Brillouin Saçılma Analiz Yüksek Hızlı Alt GHz Spektrometre

Tam elastik özelliklerini çıkarmak için hücre dışı matrisin elastin ve tripsin saflaştırılmış tip I kollajen liflerine Brillouin ışık saçılma spektroskopisinin uygulanması için bir protokol sunuyoruz.

Brillouin Spektroskopisi için Ekstraselüler Matriks Proteini Elyaf Hazırlama

Bu protokol yüzey gelişmiş Raman yanıp sönen analizi açıklar nedeniyle güç yasaları kullanarak bir gümüş yüzey üzerinde tek bir molekül random kaldırımı saçılma.

Gözlem ve yüzey gelişmiş Raman saçılması yanıp sönen analizi

Bu yazıda, SRS deneysel kurma işleminin lazer tarama mikroskobu ile entegrasyonu ile elde edilen, stimüle edilen Raman saçılma (SRS) mikroskobu uygulaması açıklanmıştır. SRS mikroskobu iki femtosaniye (FS) lazer kaynakları, bir TI-safir (TI: sa) ve senkronize optik parametrik osilör (OPO) dayanmaktadır.

Stimululated Raman saçılma dayalı doğrusal olmayan mikroskop uygulanması

Bu makale, aynı mikroskop platformuna entegre edilmiş uyarılmış Raman saçılmasının (SRS) ve tutarlı anti-Stokes Raman saçılmasının (CARS) çözünürlüğünü, hassasiyetini ve görüntüleme kontrastlarını doğrudan karşılaştırmaktadır. Sonuçlar, CARS'ın daha iyi bir uzamsal çözünürlüğe sahip olduğunu, SRS'nin daha iyi kontrastlar ve spektral çözünürlük sağladığını ve her iki yöntemin de benzer hassasiyete sahip olduğunu göstermektedir.

Kimyasal Görüntüleme için Hiperspektral Uyarılmış Raman Saçılması ve Tutarlı Anti-Stokes Raman Saçılma Mikroskobunun Doğrudan Karşılaştırılması

Geniş bant uyarılmış Raman saçılma (SRS) mikroskobu ile kimyasal görüntüler elde etmek için bir protokol sunuyoruz. Diferansiyel çok kanallı kilitleme tespiti ile çalışan bir SRS mikroskobuna dayanan protokol, numune hazırlamayı, SRS cihazının ayarlanmasını ve kimyasal olarak heterojen numunelerin farklı bileşenlerini çözmek için kemometriyi açıklar.

Geniş Bant Uyarılmış Raman Saçılma Mikroskobuna Dayalı Multipleks Kimyasal Görüntüleme

Bu makale, Brillouin mikrospektroskopisi kullanılarak 3D bir matriks içinde yaşayan sferoidlerin mekanik karakterizasyonu için bir protokolü tanımlar. Bu tamamen optik yöntem, mikro ölçekli çözünürlük ve nicel mekanik özelliklerle küresel görselleştirmeyi mümkün kılar. Bu yaklaşımın mekanik fenotipleme için etkileri vardır; örneğin, tümör sferoidlerinin patolojik durumlarını 3D mikro ortamda belirlemek.

Brillouin Spektroskopisi Kullanılarak Sferoidlerin Mekanik Haritalanması

Biz yapısal karmaşık malzemelerden dağınık ışık yönünde mekansal değişimi örnekleme için bir tahribatsız yöntem mevcut. Aynı anda yüksek çözünürlüklü görüntüleme ince ölçekli yönlü katkıları çekerken malzeme sağlam tutarak, biz, brüt ölçekli saçılma davranışı korumak. Sonuçlar biyolojik-ilgili pozisyonlarda ve ölçeklerde yazılım görüntülendi.

Biyolojik materyalden mekansal-ve Yönde-değişen ışık saçılımı Ölçme

Öğrenin, sürekli dalga uyarılmış Brillouin saçılma spektrometresi kurarak biyomalzemelerin mekanik özelliklerini yüksek çözünürlük ve hızda analiz etmeyi. Bu yöntem, hücre ve doku gibi örneklerin hızlı spektrum elde etmesini sağlar.

Yüksek hızda sürekli uyarılan Brillouin saçılma Spektrometre için malzeme analizi

Daha fazla video keşfet