Lantanit Bazlı Moleküler Tek Kristallerde Optik Asiztropi Çalışma Aracı Olarak Hiperspektral Görüntüleme

Hiperspektral görüntüleme, bir örnek içinde kesin konumlarda spektroskopik bilgi elde edilmesine olanak sağlar. Örneğin, optik aizotropinin tek bir kristal seviyesinde ortaya konmanedeni. Bir numunenin hem spektral hem de mekansal verilerinin üretimi, numunenin sadece spektroskopi veya floresan mikroskopi ile mümkün olandan daha ayrıntılı bir şekilde araştırılmasını sağlar.

Çözünürlüğü etkileyen çok sayıda ayarlanabilir parametre ilk başta ezici görünebilir. Ancak, bir denetim listesi oluşturma sistemi tanıma ile yardımcı olabilir. Bu teknik, görüntüleme donanımının manuel olarak alanınyanı sıra yazılım manipülasyonunu da gerektirir.

Her iki yöntemin birbirini nasıl tamamlardığını görsel olarak göstermek önemlidir. Nelson Rutajoga'yla prosedürü göstermek Emily Rodrigues olacak, laboratuvarımdaki doktora sonrası araştırmacı. Hiperspektral görüntüleme haritalama için görüntüleyici yapılandırmasını ayarlamak için, mikroskop aşamasından başlayıp dedektörlere doğru emisyon ışını yolunu takip ederek, optik mikroskop boşunun hemen yanında optik bir küp için pozisyon bırakın ve görünür ışık yolundan örnekten gelen salınımı yönlendiren bu konuma konfokal mikroskop optik küpü yerleştirin.

Dedektöre doğru optik yol boyunca bakıldığında, görünür emisyonkonumunu algılama yoluna yönlendirmek için dikroik ayna ve filtreler içeren görünür optik küp yerleştirin. Dedektöre doğru giden yolu devam ederek, ışığı görünür ışık algılama yolundan yönlendirmek için confocal iğne deliği optik küpünü doğru konuma yerleştirin ve bu yolu izleyerek, yayılan ışığın dedektöre ulaşması için konfokal spektrometre optik küpü uygun konuma yerleştirin. Tüm küpler yerindeyken, dedektörün yarık açıkmasını seçilen iğne deliğinin boyutuyla eşleşecek şekilde manuel olarak ayarlayın.

Daha sonra, PHySpec yazılımında, iğne deliğinin diyafram açıklığını seçin. Terbiyum europium bi-pirimidin trifloroacetylacetonate tek kristalhiperspektral görüntüleme haritalama için, el ile örnek altında optik mikroskop 20 kez objektif konumlandırmak ve beyaz ışık açmak için mikroskop sol tarafında beyaz düğmeye basın. Parlaklığı ayarlamak için düğmenin altındaki düğmeyi çevirin.

Sinyalin %20'sini kameraya, %80'ini de dedektöre göndermek için mikroskobun sağ tarafındaki ön kolu R'ye ayarlayın. Canlı bir tbmkasyon başlatmak için PHySpec yazılımındaki renkli kamera penceresinde oynat'a basın. Renkli kamera penceresi çok koyu veya siyah bir görüntü gösteriyorsa, renk kamerası sekmesinin altındaki pozlama süresini ve/veya kazanç değerini artırın.

Görüntü çok parlaksa, pozlama süresini ve/veya kazanç değerini azaltın. Örneğe odaklanmak için, sahnedeki amaç arasındaki mesafeyi ayarlamak için mikroskopun düğümlerini çevirin ve numunenin UV uyarılmasına izin vermek için geniş bant lamba deklanşörünü açın. Daha sonra geniş bant lambauyarma yoğunluğunu kontrol etmek için istenilen konuma yoğunluk bünyeği açın.

Kristalin parlak alan optik mikroskopi görüntüsüne bir ölçek çubuğu eklemek ve UV tam veya sınırlı aydınlatma altında kristalin görüntüsünü gözlemlemek için ölçek çubuğunu göster/Gizle'yi tıklatın. Sınırlı aydınlatma veya geniş alan aydınlatması arasında seçim yapmak için, UV lamba alanı diyafram boyutunu ayarlamak için sopa ve düğümleri kullanın. SpectraPro SP 2300 sekmesi altında, numune emisyonuna dikkat etmek ve dedektörün pozlama süresini ayarlamak için bir dalga boyu seçin.

Sıralayıcıdaki hiperspektral küpü elde etmek için yeni bir düğüm eklemek için artı'yı tıklatın ve Confocal Imager'ı tıklatın. Çok Spektrumlu Edinme'yi tıklatın ve istediğiniz X ve Y konum sayılarını ve istediğiniz adım boyutunu girdi. Kamera eşitleme ve görünür emisyon eşleme için donanım seçeneğini seçin ve tamam'ı tıklatın.

Sıralayıcıda, düğümü vurgulamak için yeni eklenen çok spektrumlu edinme satırını tıklatın ve seçili düğümü çalıştırmak için Oynat'ı tıklatın. Yakalanan hiperspektral görüntüleme verilerinin analizi için, örneğin, bir görüntünün spektral dağılımı için, İşleme menüsünde, görüntünün gürültü oranına sinyali artırmak için Veri ve Kırpma ve Büküm'u seçin. Emisyon yoğunluğu profili için küp resmine sağ tıklayın ve bir satırın analizi için X-Profile Oluştur'u seçin.

Alanı seçmek için sürükleyin ve ilgi alanı nın üzerine sağ tıklayın. Grafiğe Ekle'yi seçmek için. Emisyon yoğunluğunu hedefin fiziksel konumunun bir fonksiyonu olarak görüntülemek için.

Yoğunluk profili yeni grafikte görünür. Örneğin belirli bir alanının emisyon spektrumu elde etmek için imleci küp resminin üzerine kaydırın, sağ tıklatın ve Dikdörtgen Seçimi'ni tıklatın. Seçim şeklini istenilen bölgenin üzerine çizmek için sürükleyin ve tıklatın.

Ardından ilgi çeken bölgeye sağ tıklayın ve Grafiğe Seçim Ekle'yi seçin. Grafi Ye Ekle penceresinde, hedefin emisyon spektrumlarını görüntülemek için Yeni Grafik Oluştur'u seçin ve tamam'ı tıklatın. Ardından, yeni bir bölge seçmeden önce edinilen spektrumu kaydedin.

Burada, numuneyi uygun odakta ayarladıktan sonra kaydedilen kristalin parlak alan görüntüsü gösterilir. Kristalin iğne benzeri morfolojisi açıkça görülebilir. Burada, uv uyarma altında aynı kristal görüntüleri ya tam aydınlatma veya yerel sınırlı aydınlatma ile görülebilir.

Sınırlı aydınlatma dalga kılavuzu benzeri davranışı tetikleyebilir kristal içinde enerji veya ışık transferi etkilerini araştırmak için kullanılabilir. Örneğin, bu resimde, etkin enerji göçünkristal üzerinden gerçekleştiğini düşündüren, doğrudan uyarma altında olmayan bir noktada güçlü bir emisyon algılanır. Edinilen hiperspektral küpten, belirli bir dalga boyunu temsil eden bir görüntü şeklinde spektral dağılımı elde etmek de mümkündür.

Belirli bir emisyon dalga boyu ve alınan hiperspektral küpün herhangi bir piksel veya alanında emisyon spektrumlarının yoğunluk profili. Örneğin, bu analiz için emisyon spektrumları europium iyonun en karakteristik emisyon bantlarını gösterir. Ayrıca, farklı kristal yüzler boyunca uzamsal profil uç ve yan yüzlerde daha parlak bir emisyon gösterir ve üç mekansal yönde lantanit / lantanit iyon mesafeleri ile ilişkili olabilir.

Hiperspektral küpün makul bir kayıt süresi içinde iyi bir sinyal elde etmek için mikroskop yapılandırmalarını, odaklamayı ve dedektör maruz kalma süresini ayarlamak önemlidir. EmisyonUV uyarma ve görünür emisyon, bu teknik yakın kızılötesi uyarma ve yakın kızılötesi emisyon algılama kullanılarak yapılabilir. Bu, çok çeşitli parlak malzemeler için uygulanabilir olmasını sağlar.

Optik sinyallerin bir dizi bağımlı özellik ile korelasyon bu tekniği nano-biyo etkileşimlerin in-vitro değerlendirilmesi de dahil olmak üzere yapı/ mülkiyet ilişkilerinin araştırılması için çok ilginç hale getirir.