壓電納米運(yùn)動(dòng)技術(shù)在光學(xué)顯微鏡中的應(yīng)用
隨著各類技術(shù)的不斷發(fā)展，光學(xué)顯微技術(shù)變得越來越重要，在生命科學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。
光學(xué)顯微鏡具有很多種類，例如普通光學(xué)顯微鏡、熒光顯微鏡、相差顯微鏡、倒置顯微鏡、激光共聚焦掃描顯微鏡、暗視野顯微鏡、偏光顯微鏡等。在使用光學(xué)顯微鏡中，樣本的精確、快速、穩(wěn)定的移動(dòng)對(duì)樣本的研究是非常重要的。
在各式各樣的光學(xué)顯微系統(tǒng)中，如果沒有納米級(jí)定位系統(tǒng)的支撐，操作時(shí)會(huì)經(jīng)常遇到顯微精度達(dá)不到要求、掃描速度慢的情況。因此，在很多顯微鏡系統(tǒng)中會(huì)配置納米級(jí)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。即使沒有預(yù)配備納米級(jí)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的顯微鏡設(shè)備，也可以自行搭建，加入納米級(jí)定位系統(tǒng)。
芯明天在壓電納米運(yùn)動(dòng)與控制系統(tǒng)方面有著非常成熟的技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，已為各類光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)配備多種壓電納米樣品臺(tái)、壓電物鏡定位器及壓電控制器等產(chǎn)品。
芯明天壓電物鏡定位器在光學(xué)顯微中的應(yīng)用
倒置顯微鏡
冷原子顯微鏡
原子顯微鏡是利用頂端約幾個(gè)原子大小的、非常尖的探針掃描被觀察的物體表面，從而形成圖像。冷原子顯微鏡技術(shù)是在真空環(huán)境下，瞬間凍結(jié)樣本后對(duì)其進(jìn)行成像。
芯明天壓電物鏡定位器具有真空低溫版本，可工作在低溫真空環(huán)境。
全自動(dòng)細(xì)胞成像系統(tǒng)
全自動(dòng)細(xì)胞成像系統(tǒng)是一種多維高分辨率數(shù)字化顯微成像與分析儀器，可輕松實(shí)現(xiàn)孔板低密度細(xì)胞及組織的成像及生物學(xué)分析，包括細(xì)胞計(jì)數(shù)、無標(biāo)記細(xì)胞計(jì)數(shù)、神經(jīng)突起追蹤等。在新藥研發(fā)、細(xì)胞生物學(xué)研究、組織病理分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域均有重要應(yīng)用。
該系統(tǒng)中，自適應(yīng)連續(xù)對(duì)焦由芯明天P72系列壓電物鏡定位器系統(tǒng)完成，壓電物鏡定位器可實(shí)現(xiàn)100μm的聚焦范圍、2.5nm的分辨率，帶動(dòng)物鏡頭快速聚焦，從而完成全自動(dòng)的細(xì)胞成像。
全自動(dòng)顯微鏡
全自動(dòng)顯微鏡非常適用于工業(yè)掃描/檢測(cè)、金相掃描、激光切割等應(yīng)用，它也是基于光學(xué)系統(tǒng)，光照射到待觀察或待加工物體表面，進(jìn)行成像或激光加工（光刻）。
芯明天P76系列壓電物鏡定位器具有大承載能力，承載可達(dá)500g，適用于重型物鏡的快速掃描調(diào)焦。
生物顯微鏡
生物顯微鏡是用來觀察生物細(xì)胞、生物切片、細(xì)菌、活體組織培養(yǎng)等透明或半透明物體的精密光學(xué)儀器。在生物顯微鏡中集成芯明天壓電物鏡定位器，可大幅提高聚焦的精度，達(dá)納米量級(jí)。
材料成分分析
材料成分分析是對(duì)未知物或未知的成分進(jìn)行分析，通過分析確定樣本各組成成分及成分含量。其中集成了P76系列大負(fù)載壓電物鏡定位器，可承載較重型物鏡頭，提供納米級(jí)的聚焦精度。
壓電納米樣品臺(tái)在光學(xué)顯微中的應(yīng)用
結(jié)構(gòu)光層析三維成像技術(shù)
結(jié)構(gòu)光三維成像是指通過非接觸方式獲取物體及場(chǎng)景的表面三維形狀，對(duì)樣本表面進(jìn)行重建。在重建過程中，向被測(cè)物體表面輻射能量，通過采集反射回的能量進(jìn)行三維形狀的重建。
該成像系統(tǒng)中，集成了芯明天P11系列壓電納米定位臺(tái)，為結(jié)構(gòu)層析提供了快速的納米級(jí)掃描。
生物顯微鏡
下圖中是一款生物顯微鏡，其中集成了芯明天P79.XYZ50S壓電樣品臺(tái)，為樣品提供XYZ三軸50μm的精密掃描范圍。并可對(duì)樣品進(jìn)行毫秒級(jí)快速聚焦及多維掃描。
多頭物鏡顯微成像
在有些應(yīng)用的觀察過程，會(huì)采用具有多個(gè)物鏡頭的顯微系統(tǒng)，先使用低倍鏡尋找要觀察的物象，再轉(zhuǎn)換用高倍鏡進(jìn)行高精度觀察。也有些應(yīng)用中，為了觀察不同大小的細(xì)胞及組織結(jié)構(gòu)，也會(huì)切換不同倍率的物鏡頭。
帶有多個(gè)物鏡頭及轉(zhuǎn)換器的顯微系統(tǒng)，會(huì)增加壓電納米定位系統(tǒng)的負(fù)載重量。芯明天P12系列一至三維壓電掃描臺(tái)，承載能力可達(dá)800g，甚至更高，可用于多鏡頭的快速納米級(jí)調(diào)焦。物鏡頭的切換不會(huì)影響壓電納米定位臺(tái)的Z向納米調(diào)焦。
生物顯微成像
芯明天Z向運(yùn)動(dòng)的P78.Z200系列壓電掃描臺(tái)，應(yīng)用于生物顯微系統(tǒng)中的Z向調(diào)焦。為了便于樣品的集成，在P78.Z200的中空部分集成了一個(gè)凹槽，樣品可安裝放置于中心通孔位置。
熒光顯微成像
熒光顯微鏡是一種利用觀察物體的熒光來進(jìn)行產(chǎn)品研究的顯微鏡設(shè)備，是開展微觀生命科學(xué)研究的重要手段和工具，使用該技術(shù)可以觀察生物體內(nèi)的精細(xì)結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)追蹤生物體內(nèi)組織、細(xì)胞、細(xì)胞核、蛋白、小分子等不同尺度的生命活動(dòng)過程，在許多不同的領(lǐng)域得到應(yīng)用，如生物科學(xué)、航天科技、教育機(jī)構(gòu)等。
熒光顯微鏡利用較短波長(zhǎng)的光（激發(fā)光）照射樣品，使樣品受到高能量激發(fā)，產(chǎn)生較長(zhǎng)波長(zhǎng)的熒光（發(fā)射光），用來觀察和分辨樣品中產(chǎn)生熒光的物質(zhì)成分和位置。通過熒光顯微鏡所看到的熒光圖像的形態(tài)學(xué)特征和熒光的顏色、亮度等來判斷、記錄圖像。
P12.XYZ系列壓電掃描臺(tái)，為其提供一至三維的納米運(yùn)動(dòng)，可進(jìn)行樣品的聚焦調(diào)節(jié)，同時(shí)也可以進(jìn)行水平視野范圍的調(diào)節(jié)。
芯明天部分Z向及XYZ向壓電樣品臺(tái)
在光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)中，因結(jié)構(gòu)的不同，對(duì)納米運(yùn)動(dòng)定位臺(tái)會(huì)有不同的結(jié)構(gòu)及參數(shù)要求，芯明天具有多種類的壓電納米定位臺(tái)及控制器的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，同時(shí)又對(duì)用戶具體應(yīng)用的環(huán)境進(jìn)行量身定制。
以下為芯明天幾款壓電樣品臺(tái)，可供選型參考。
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