פיתוח המכשיר נתמך על ידי Grant NSF CHE-1828666. ZW, JCW ו- WX נתמכים על ידי המכונים הלאומיים לבריאות, המכון הלאומי למדעי הרפואה הכלליים, מענק 1R35GM138092-01. BY נתמך על ידי האגודה לקידום חדשנות נוער, האקדמיה הסינית למדעים (CAS, 2021183).

1. מיקרוסקופ VSFG היפרספקטרלי לסריקת קווים
<ol><li>מערכת לייזר<ol><li>השתמש במערכת לייזר פועם (ראה טבלת חומרים) שמרכזה 1025 ננומטר ± 5 ננומטר. הלייזר מוגדר על 40 W, 200 kHz (200 μJ / pulse) עם רוחב פולס של ~ 290 fs. הערה: קצב החזרה המדויק יכול להשתנות, ולייזר בקצב חזרה גבוה בדרך כלל עובד טוב יותר עבור מיקרוס?...

שימוש במיקרוסקופ VSFG לאנליזה כימית מולטימודאלית, מהירה והיפרספקטרלית

השלבים הקריטיים ביותר הם מ 1.42 ל 1.44. קריטי ליישר היטב את עדשת האובייקט לקבלת רזולוציה אופטית מרחבית. חשוב גם לאסוף את האות הנפלט, להעביר ולהקרין את קרן הסריקה כקו בחריצי הכניסה. יישור נכון יבטיח את הרזולוציה הטובה ביותר ואת יחס האות לרעש. עבור דגימה טיפוסית, כגון גיליונות SDS@2 β-CD בגודל 100 מיקר?...

יצירת סכום תדר רטט (VSFG), טכניקה אופטית לא ליניארית מסדר שני1,2, שימשה באופן נרחב ככלי ספקטרוסקופיה לפרופיל כימי של דגימות מותרות לסימטריה 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13, 14,15,16,17,18,19,20,21,22. באופן מסורתי, VSFG יושם על מערכות בין-פנים 8,9,10,11 (כלומר, גז-נוזל, נוזל-נוזל, גז-מוצק, מוצק-מוצק), אשר חסרות סימטריה היפוך - דרישה לפעילות VSFG. יישום זה של VSFG סיפק שפע של פרטים מולקולריים של ממשקים קבורים 12,13, תצורות של מולקולות מים בממשקים 14,15,16,17,18, ומינים כימיים בממשקים 19,20,21,22.
למרות ש-VSFG היה רב עוצמה בקביעת מינים מולקולריים ותצורות בממשקים, הפוטנציאל שלו במדידת מבנים מולקולריים של חומרים חסרי מרכזי היפוך לא מומש. הסיבה לכך היא שהחומרים יכולים להיות הטרוגניים בסביבתם הכימית, בהרכביהם ובסידור הגיאומטרי שלהם, ולספקטרומטר VSFG מסורתי יש שטח הארה גדול בסדר גודל של 100 מיקרומטר2. לפיכך, ספקטרוסקופיית VSFG מסורתית מדווחת על מידע ממוצע של הדגימה על פני שטח תאורה טיפוסי של 100 מיקרומטר2. ממוצע אנסמבל זה עלול להוביל לביטולי אותות בין תחומים מסודרים היטב עם אוריינטציות הפוכות ואפיון שגוי של הטרוגניות מקומיות 15,20,23,24.
עם התקדמות בצמצם מספרי גבוה (NA), מטרות מיקרוסקופ מבוססות רפלקטיביות (גאומטריות שוורצשילד וקסגריין), שהן כמעט נטולות סטיות כרומטיות, ניתן להקטין את גודל המיקוד של שתי האלומות בניסויי VSFG מ-100 מיקרון 2 ל-1-2 מיקרון2 ובמקרים מסוימים תת-מיקרון25. כולל התקדמות טכנולוגית זו, הקבוצה שלנו ואחרים פיתחו VSFG לפלטפורמת מיקרוסקופיה 20,23,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36. לאחרונה, יישמנו פריסה אופטית הפוכה וערכת זיהוי פס רחב37, המאפשרת איסוף חלק של תמונות רב-מודאליות (VSFG, דור הרמוני שני (SHG) ואופטיקה בהירה). ההדמיה הרב-מודאלית מאפשרת בדיקה מהירה של דגימות באמצעות הדמיה אופטית, התאמה בין סוגים שונים של תמונות ואיתור מיקומי אותות על גבי תמונות הדגימה. עם אופטיקת ההארה האכרומטית והבחירה במקור הארה לייזר פועם, פלטפורמה אופטית זו מאפשרת שילוב חלק בעתיד של טכניקות נוספות כגון מיקרוסקופ פלואורסצנטי38 ומיקרוסקופ ראמאן, בין היתר.
בסידור חדש זה נחקרו דגימות כגון ארגונים היררכיים ומחלקה של הרכבות עצמיות מולקולריות (MSAs). חומרים אלה כוללים קולגן וביומימטיקה, כאשר הן ההרכב הכימי והן הארגון הגיאומטרי חשובים לתפקוד הסופי של החומר. מכיוון ש-VSFG הוא אות אופטי לא ליניארי מסדר שני, הוא רגיש במיוחד לסידורים בין-מולקולריים39,40, כגון מרחק בין-מולקולרי או זוויות פיתול, מה שהופך אותו לכלי אידיאלי לחשיפת הרכבים כימיים וסידורים מולקולריים. עבודה זו מתארת את אופני VSFG, SHG ושדה בהיר של מכשיר הליבה המורכב מלייזר מצב מוצק מסומם בחלל ytterbium השואב מגבר פרמטרי אופטי (OPA), מיקרוסקופ הפוך רב-מודאלי שנבנה בבית ומנתח תדרים מונוכרומטור המחובר לגלאי מכשיר מצומד טעון דו-ממדי (CCD)27. נהלי בנייה ויישור שלב אחר שלב, ורשימת חלקים מלאה של ההתקנה, מסופקים. ניתוח מעמיק של MSA, שתת-היחידה המולקולרית הבסיסית שלו מורכבת ממולקולה אחת של נתרן-דודציל סולפט (SDS), חומר פעיל שטח נפוץ, ושתי מולקולות של β-ציקלודקסטרין (β-CD), הידועות בשם SDS@2 β-CD כאן, מובאות גם הן כדוגמה כדי להראות כיצד VSFG יכול לחשוף פרטים גיאומטריים ספציפיים למולקולה של חומר מאורגן. כמו כן, הוכח כי ניתן לקבוע פרטים גיאומטריים ספציפיים לכימיקלים של MSA באמצעות גישת פותר פונקציות רשת עצבית.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1x Camera Por</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>WFA4100</td>
			<td>connect a camera to a microscope or optical system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25.0 mm Right-Angle Prism Mirror, Protected Gold</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>MRA25-M01</td>
			<td>reflect light and produce retroreflection, redirecting light back along its original path</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3&#8221; Universal Post Holder-5 Pack</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>UPH3-P5</td>
			<td>hold and support posts of various sizes and configurations</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30 mm to 60 mm Cage Plate, 4 mm Thick</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>LCP4S</td>
			<td>convert between a 30 mm cage system and a 60 mm cage system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500 mm Tall Cerna Body with Epi Arm</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>CEA1500</td>
			<td>provide the function of enabling top illumination techniques in microscopy</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>60 mm Cage Mounted &#216;50.0 mm Iris</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>LCP50S</td>
			<td>control the amount of light passing through an optical system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>60 mm Cage Mounting Bracket</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>LCP01B</td>
			<td>mount and position a 60 mm cage system in optical setups</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Air spaced Etalon</td>
			<td>SLS Optics Ltd.</td>
			<td>Customized</td>
			<td>generate narrow-band 1030 nm light&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cage Plate Mounting Bracket</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>KCB2</td>
			<td>hold and adjust mirrors at a precise angle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CCD</td>
			<td>Andor Technologies</td>
			<td>Newton&#160;</td>
			<td>2D CCD for frequency and spatial resolution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collinear Optical Parametric Amplifier</td>
			<td>Light Conversion</td>
			<td>Orpheus-One-HP</td>
			<td>Tunable MID light generator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper Chloride</td>
			<td>Thermo Fischer Scientific</td>
			<td>A16064.30</td>
			<td>Self-assembly component</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Customized Dichroic Mirror</td>
			<td>Newport</td>
			<td>Customized</td>
			<td>selectively reflects or transmits light based on its wavelength or polarization</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ext to M32 Int Adapter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>SM1A34</td>
			<td>provide compatibility and facilitating the connection between components with different thread types</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infinity Corrected Refractive Objective</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>420150-9900-000</td>
			<td>Refractive Objective</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infinity Corrected Schwarzschild Objective</td>
			<td>Pike Technologies Inc.</td>
			<td>891-0007</td>
			<td>Reflective objective</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser</td>
			<td>Carbide, Light-Conversion</td>
			<td>C18212</td>
			<td>Laser source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>M32x0.75 External to Internal RMS</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>M32RMSS</td>
			<td>adapt or convert the threading size or type of microscope objectives&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>M32x0.75 External to M27x0.75 Internal Engraving</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>M32M27S</td>
			<td>adapt or convert the threading size or type of microscope objectives&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Manual Mid-Height Condenser Focus Module</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>ZFM1030</td>
			<td>adjust the focus of an optical element</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monochromator</td>
			<td>Andor Technologies</td>
			<td>Shamrock 500i</td>
			<td>Provides frequency resolution for each line scan</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motorized module with 1&#34; Travel for Edge-Mounted Arms</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>ZFM2020</td>
			<td>control the vertical positon of the imaging objective</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nanopositioner</td>
			<td>Mad City Labs Inc.</td>
			<td>MMP3</td>
			<td>3D sample stage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Resonant Scanner</td>
			<td>EOPC</td>
			<td>SC-25</td>
			<td>325Hz resonant beam scanner</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RGB Color CCD Camera</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>DCU224C</td>
			<td>Brightfield camera, discontinued but other cameras will work just as well</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RGB tube lens</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>ITL200</td>
			<td>white light collection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Right Angle Kinematic Breadboard</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>OPX2400</td>
			<td>incorporate a sliding mechanism with two fixed positions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Right Angle Kinematic Mirror Mount, 30 mm</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>KCB1</td>
			<td>hold and adjust mirrors at a precise angle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Right Angle Kinematic Mirror Mount, 60 mm</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>KCB2</td>
			<td>hold and adjust mirrors at a precise angle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SM2, 60 mm Cage Arm for Cerna Focusing Stage</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>CSA2100</td>
			<td>securely mount and position condensers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Snap on Cage Cover for 60 mm Cage, 24 in Long,</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>C60L24</td>
			<td>enclose and protect the components inside the cage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium dodecyl sulfate</td>
			<td>Thermo Fischer Scientific</td>
			<td>J63394.AK</td>
			<td>Self-assembly component</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Three-Chnnale Controller and Knob Box for 1&#34; Cerna Travel Stages</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>MCM3001</td>
			<td>control ZFM2020</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tube lens</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>LA1380-AB - N-BK7</td>
			<td>SFG signal collection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Visible LED Set</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>WFA1010</td>
			<td>provide illumination in imaging setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whitelight Source</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>WFA1010</td>
			<td>Whitelight illumination source for brightfield imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>WPH05M-1030 - &#216;1/2&#34; Zero-Order Half-Wave Plate, &#216;1&#34; Mount, 1030 nm&#160;</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>WPH05M-1030</td>
			<td>alter the polarization state of light passing through it</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>WPLQ05M-3500 - &#216;1/2&#34; Mounted Low-Order Quarter-Wave Plate, 3.5 &#181;m&#160;</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>WPLQ05M-3500</td>
			<td>alter the polarization state of light passing through it</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X axis Long Travel Steel Extended Contact Slide Stages</td>
			<td>Optosigma</td>
			<td>TSD-65122CUU</td>
			<td>positioning stages that offer extended travel in the horizontal (X) direction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>XT95 4in Rail Carrier</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>XT95RC4</td>
			<td>mount and position optical components</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-Y Axis Translation Stage w/ 360 deg. Rotation</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>XYR1</td>
			<td>precise movement and positioning of objects in two dimensions, along with the ability to rotate the platform</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>XY(1/2&#34;) Linear Translator with Central SM1 Thru Hole</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>XYT1</td>
			<td>provide precise movement and positioning in two dimensions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yb doped Solid State Laser</td>
			<td>Light Conversion</td>
			<td>CB3-40W</td>
			<td>Seed laser</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#946;-Cyclodextrin</td>
			<td>Thermo Fischer Scientific</td>
			<td>J63161.22</td>
			<td>Self-assembly component</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

multimodal nonlinear hyperspectral chemical imaging using line-scanning vibrational sum-frequency generation microscopy

יצירת סכום תדר רטט (VSFG), אות אופטי לא ליניארי מסדר שני, שימש באופן מסורתי לחקר מולקולות בממשקים כטכניקת ספקטרוסקופיה ברזולוציה מרחבית של ~100 מיקרומטר. עם זאת, הספקטרוסקופיה אינה רגישה להטרוגניות של דגימה. כדי לחקור דגימות הטרוגניות מבחינה מזוסקופית, דחפנו יחד עם אחרים את גבול הרזולוציה של ספקטרוסקופיית VSFG לרמה של ~1 מיקרומטר ובנינו את המיקרוסקופ VSFG. טכניקת הדמיה זו יכולה לא רק לפתור מורפולוגיות דגימה באמצעות הדמיה, אלא גם להקליט ספקטרום VSFG בפס רחב בכל פיקסל של התמונות. בהיותה טכניקה אופטית לא ליניארית מסדר שני, כלל הבחירה שלה מאפשר הדמיה של מבנים לא צנטרוסימטריים או כיראליים בהרכבה עצמית הנפוצים בביולוגיה, מדעי החומרים וביו-הנדסה, בין היתר. במאמר זה, הקהל יונחה באמצעות עיצוב שידור הפוך המאפשר הדמיה של דגימות לא קבועות. עבודה זו גם מראה כי מיקרוסקופ VSFG יכול לפתור מידע גיאומטרי ספציפי לכימיקלים של יריעות בודדות בהרכבה עצמית על ידי שילובו עם פותר פונקציות רשת עצבית. לבסוף, התמונות המתקבלות תחת תצורות brightfield, SHG ו- VSFG של דגימות שונות דנות בקצרה במידע הייחודי שנחשף על ידי הדמיה VSFG.

Vibrational sum-frequency generation (VSFG), a second-order nonlinear optical technique1,2, has been used extensively as a spectroscopy tool to chemically profile symmetry-allowed samples3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22. Traditionally, VSFG has been applied to interfacial systems8,9,10,11 (i.e., gas-liquid, liquid-liquid, gas-solid, solid-liquid), which lack inversion symmetry - a requirement for VSFG activity. This application of VSFG has provided a wealth of molecular details of buried interfaces12,13, configurations of water molecules at interfaces14,15,16,17,18, and chemical species at interfaces19,20,21,22.
Although VSFG has been powerful in determining molecular species and configurations at interfaces, its potential in measuring molecular structures of materials lacking inversion centers has not been fulfilled. This is partly because the materials could be heterogeneous in their chemical environment, compositions, and geometric arrangement, and a traditional VSFG spectrometer has a large illumination area on the order of 100 &#181;m2. Thus, traditional VSFG spectroscopy reports on ensemble-averaged information of the sample over a typical 100 &#181;m2 illumination area. This ensemble averaging may lead to signal cancellations between well-ordered domains with opposite orientations and mischaracterization of local heterogeneities15,20,23,24.
With advances in high numerical aperture (NA), reflective-based microscope objectives (Schwarzschild and Cassegrain geometries), which are nearly free of chromatic aberrations, the focus size of the two beams in VSFG experiments can be decreased from 100 &#181;m2 to 1-2 &#181;m2 and in some cases submicron25. Including this technological advancement, our group and others have developed VSFG into a microscopy platform20,23,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36. Recently, we have implemented an inverted optical layout and broadband detection scheme37, which enables a seamless collection of multimodal images (VSFG, second harmonic generation (SHG), and brightfield optical). The multi-modality imaging allows quick inspection of samples using optical imaging, correlating various types of images together, and locating signal positions on the sample images. With the achromatic illumination optics and choice of pulsed laser illumination source, this optical platform allows for future seamless integration of additional techniques such as Fluorescence microscopy38 and Raman microscopy, among others.
In this new arrangement, samples such as hierarchical organizations and a class of molecular self-assemblies (MSAs) have been studied. These materials include collagen and biomimetics, where both the chemical composition and geometric organization are important to the ultimate function of the material. Because VSFG is a second-order nonlinear optical signal, it is specifically sensitive to intermolecular arrangements39,40, such as intermolecular distance or twisting angles, making it an ideal tool for revealing both chemical compositions and molecular arrangements. This work describes the VSFG, SHG, and brightfield modalities of the core instrument consisting of a ytterbium-doped cavity solid-state laser that pumps an optical parametric amplifier (OPA), a home-built multimodal inverted microscope and monochromator frequency analyzer coupled to a two-dimensional charged coupled device (CCD) detector27. A step-by-step construction and alignment procedures, and a complete part list of the setup, are provided. An in-depth analysis of an MSA, whose fundamental molecular subunit is comprised of one molecule of sodium-dodecyl sulfate (SDS), a common surfactant, and two molecules of &#946;-cyclodextrin (&#946;-CD), known as SDS@2&#946;-CD herein, are also provided as an example to show how VSFG can reveal molecule-specific geometric details of organized matter. It has also been demonstrated that chemical-specific geometric details of the MSA can be determined with a neural network function solver approach.

מחבר זרקור: חשיפת הפוטנציאל של מיקרוסקופיית VSFG בחקר מבנים הטרוגניים מזוסקוגניים בהרכבה עצמית 

הדמיה כימית היפרספקטרלית מולטימודאלית לא ליניארית באמצעות מיקרוסקופ יצירת סכום תדר רטט בסריקת קווים

We aim to study mesoscopically heterogeneous self-assembled samples, such as biological tissues, to reveal their chemical composition and molecular arrangements. We are exploring how the microscopic arrangement and mesoscopic morphology of these self materials relate to their microscopic properties. With advances in high numerical aperture and reflective-based microscope objectives, we as well as others have demonstrated vibrational sum-frequency generation microscope with one square micron resolution, which can simultaneously record images of soft materials and also spatially resolve the spectral, forming the so-called hyperspectral images.Hyperspectral imaging records experimental data in multiple dimensions, two in spaces, one in frequency and possibly one in time. However, quick collection, storage, and analysis of such big data to maximize information remains a challenge. Sampling the image only to collect useful data points is also challenging.By developing a faster line-scanning technology, we could accelerate the data acquisition time by 100-fold. Furthermore, the microscope is compatible with sum-frequency generation or SFG, second harmonic generation or SHG, as well as broad-field imaging. Multimodality imaging allows quick inspection of samples using optical imaging and correlating various image modalities.SHG imaging assists the optical technique of our technique, but without the spectral resolving power, is widely used in biophysics. Our SFG microscope will now be able to provide powerful molecular level insights currently missing in biophysical studies of soft tissues.

<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65388/65388fig05.jpg"> איור 5: מבנה מולקולרי, מורפולוגיה ואוריינטציה פוטנציאלית של SDS@β-CD . (A) מבט מלמעלה ו-(B) מבנה כימי של SDS@β-CD. (C) התפלגות דגימה הטרוגנית מייצגת של יריעות המזוסקאלה במישור המ...

Watch this Scientific Journal Video about Unveiling the Potential of VSFG Microscopy in Studying Mesoscopically Heterogeneous Self-Assembled Structures at JoVE.com

מסגרת הדמיה היפרספקטרלית מהירה ורב-מודאלית פותחה כדי לקבל תמונות בפס רחב של יצירת סכום תדר רטט (VSFG), יחד עם שיטות הדמיה של שדה בהיר, דור הרמוני שני (SHG). בשל היותו של תדר האינפרא אדום מהדהד עם תנודות מולקולריות, מתגלה ידע מבני מיקרוסקופי ומורפולוגיה מזוסקופית על דגימות המותרות לסימטריה.

Vibrational sum-frequency generation (VSFG), a second-order nonlinear optical signal, has traditionally been used to study molecules at interfaces as a ...

אנו שואפים לחקור דגימות הטרוגניות מבחינה מזוסקופית בהרכבה עצמית, כגון רקמות ביולוגיות, כדי לחשוף את הרכבן הכימי ואת הסידורים המולקולריים שלהן. אנו חוקרים כיצד הסידור המיקרוסקופי והמורפולוגיה המזוסקופית של חומרים עצמיים אלה קשורים לתכונות המיקרוסקופיות שלהם. עם התקדמות במטרות צמצם מספרי גבוה ומיקרוסקופ מבוסס רפלקטיבי, אנו ואחרים הדגמנו מיקרוסקופ רטט ליצירת סכום תדר ברזולוציה של מיקרון מרובע אחד, שיכול להקליט בו זמנית תמונות של חומרים רכים וגם לפתור מרחבית את הספקטרלית, וליצור את מה שמכונה תמונות היפרספקטרליות.הדמיה היפרספקטרלית מתעדת נתונים ניסיוניים בממדים מרובים, שניים במרחבים, אחד בתדר ואולי אחד בזמן. עם זאת, איסוף, אחסון וניתוח מהירים של נתונים גדולים כאלה כדי למקסם את המידע נותר אתגר. דגימת התמונה רק כדי לאסוף נקודות נתונים שימושיות היא גם מאתגרת.על ידי פיתוח טכנולוגיית סריקת קו מהירה יותר, נוכל להאיץ את זמן איסוף הנתונים פי 100. יתר על כן, המיקרוסקופ תואם ליצירת תדר סכום או SFG, דור הרמוני שני או SHG, כמו גם הדמיה בשדה רחב. הדמיה מולטימודאלית מאפשרת בדיקה מהירה של דגימות באמצעות הדמיה אופטית וקורלציה בין אופני תמונה שונים.הדמיית SHG מסייעת לטכניקה האופטית של הטכניקה שלנו, אך ללא כוח הפענוח הספקטרלי, נמצאת בשימוש נרחב בביופיזיקה. מיקרוסקופ SFG שלנו יוכל כעת לספק תובנות רבות עוצמה ברמה המולקולרית החסרות כיום במחקרים ביופיזיקליים של רקמות רכות.

הדמיה כימית היפרספקטרלית מולטימודאלית לא ליניארית באמצעות מיקרוסקופ יצירת סכום תדר רטט בסריקת קווים

Abstract