皮肤鳞状细胞癌声光滤波显微光谱成像研究

发布时间：2024-03-02 05:39

　　TeO₂非共线声光可调滤波器(AOTF)是一种优良的电调谐分光器件,具有体积小巧、稳定性高、调谐快速、可实现便携等优点,在超光谱成像领域具有很高的应用价值。通过非共线AOTF与光学倒置显微镜有机结合,建立了声光滤波超光谱显微成像系统;在可见光范围内,开展了人体皮肤鳞状细胞癌组织的超光谱显微成像实验研究,获得了一系列不同衍射光中心波长下的皮肤鳞状细胞癌组织的光谱和对应的显微图像。系统性能检测实验结果显示,在超声频率为110～180 MHz范围内的衍射光带宽仅为1.28～2.84 nm,表明本研究中的AOTF具有很高的光谱分辨率,达到10²个光谱通道量级,完全可以满足超光谱显微成像对生物组织结构进行精确识别的需要。本系统采用高质量的TeO₂晶体、双胶合透镜以及优化的射频驱动源,有效地抑制了衍射光光谱的旁瓣。分析了超声频率与衍射光中心波长的调谐关系,以及超声频率与对应衍射光谱带宽的关系曲线,实验结果与理论计算结果有着较好的一致性。系统实验获得的皮肤鳞状细胞癌组织显微图像随光波长漂移不显著,表明超光谱成像系统的图像稳定性高。通过...

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【部分图文】：

图1非共线声光相互作用矢量布局图

在非共线的情况下,声光相互作用发生在晶体[110]面,矢量布局如图1所示。声光晶体TeO2为单轴晶体(忽略其旋光性),在其内部可发生两种本征模式的光波传播,分别为寻常o光(波面为圆形)和反常e光(波面为椭圆形),二者的光波面在光轴方向相切;入射光和超声波在满足B....

图2基于AOTF的超光谱显微成像系统

将非共线AOTF与光学倒置显微镜相结合,建立了一套超光谱显微成像系统。系统的主要器件及光路如图2所示。尼康光学倒置显微镜(TE2000-U)顶部的卤素灯作为宽带白光光源,光线经由载有实验组织切片的载物台,通过其下方的显微物镜继续向下传播,而后由底部的反射镜将光线从倒置显....

图3不同超声频率下测得的衍射光光谱信息图

为了测试所搭建的超光谱显微成像系统的性能,在110～180MHz的超声频率区间内以一定频率间隔对衍射光谱信息进行采集。当超声频率为120,130,140,150,160和170MHz时,其对应的衍射光光谱如图3所示。可以看到,衍射光光谱带宽很窄,达到了nm....

图4AOTF超光谱显微成像系统性能曲线

图3不同超声频率下测得的衍射光光谱信息图图4给出了在超声频率110～180MHz区间内的声光滤波超光谱显微成像系统性能曲线。图4中,黑色圆点为采集点处的实测数据,彩色曲线为理论数据生成的调谐关系曲线。图4(a)为超声频率调谐关系,实测的超声频率及其对应的衍射光中心波....

本文编号：3916414