荧光显微系统质量评估应用分享第3期：验证扫描性能以及光轴测定

Argolight荧光定量标准片是专门为荧光显微系统的性能评估、参数验证、校准和监控而设计的。它包含多种二维和三维的荧光图案。

本系列文章是针对Argolight荧光定量标准片中的每个荧光图案进行部分应用案例的分享。其中一些应用可以通过Argolight配套的图像处理软件“Daybook”完成，有一些则可以通过人类视觉或其他辅助软件进行分析。具体请联系西诺光学，联系方式见文末。

以下内容将为大家详细介绍“目标靶”图案用于验证激光扫描系统的扫描旋转以及扫描性能和测定光轴的案例。

 

环形“目标靶”图案

图1：例如Argo-SIM v2.0中的“目标靶”图案。由同心圆组成，半径从10μm增加到120μm，10μm为一个步进。

1.验证扫描旋转量

 问题 在激光扫描显微镜中，扫描旋转可能无法精确执行。

“目标靶”图案的两条垂直线可用于测量实际旋转量。

实例 图2显示了0°和45°扫描旋转角度时“目标靶”的激光扫描共聚焦显微镜图像。在采集软件中沿“目标靶”的垂直线绘制一个红线方块，用于检查旋转量是否正确。

图2：Argo HM；“目标靶”的激光扫描共聚焦显微镜图像，（a）无扫描旋转，（b）45°扫描旋转。绘制的红线方块可用于检查旋转量是否正确。

2.验证扫描性能

 

问题 在激光扫描显微镜中，双向扫描模式下可能无法保持正向和反向之间的相位调整。

实例 图3显示了在单向和双向模式下通过扫描获得的“目标靶”图案中线条的共聚焦显微镜图像。在双向模式下，正向和反向之间的相位调整不当会扭曲图像。

图3：Argo HM；“目标靶”线条的共聚焦显微镜图像，（a）在单向模式下以每秒4帧的速度进行扫描，（b） 在双向模式下以每秒8帧的速度进行扫描并且相位调整得当，（c）在双向模式下以每秒8帧的速度进行扫描并且相位调整不当。

3.光轴测定

 

问题 在激光扫描显微镜中，系统的光轴可能会处于相对系统所提供图像中心的不同位置。

这是由于系统未对齐，通常是在环境波动或激光共聚焦扫描装置受到冲击时引起的。因此，如果未对齐比较严重，可能会导致系统出现最初限制在采集图像之外的光学像差或使其更加明显。

实例 图4显示了不同扫描方向下未对齐视野中心的“目标靶”共聚焦显微镜图像。将这些图像叠加起来，并且通过连接这些“目标靶”图案的中心绘制一个圆，那么这个圆的中心就对应系统的光轴。观察到光轴明显偏差时应对系统进行维护。

图4：Argo HM；（a-d）不同扫描方向下未对齐视野中心的“目标靶”共聚焦显微镜图像。（e） “目标靶”图像的叠加。连接这些“目标靶”图案的中心绘制的圆的中心对应系统的光轴

 

以上是本期分享的三例应用，下周第4期将为大家分享“2维点阵”图案的介绍以及该图案用于验证系统场照均匀性的案例。更多分享请持续关注“sinoptix”微信公众号。