锁相放大器用于生物样品双通道和多仪器模式SRS显微技术的研究

锁相放大器广泛用于生物体原辅料双检修通道和多测量仪器形式 SRS显微技術的设计

本文作者由昊量光电产品翻译工作收集，小文章的内容由华盛顿大学考研生物学系的 Brian Wong 和 Dan Fu 带来了，并由Liquid子公司带来了译文。

一．百科 

拉曼反射光谱概述图概述为食物团伙的特男人查重和定性概述提拱了耐腐蚀上键的当下的高频振动指纹识别。所以哪个是受激拉曼散射显微镜观察观察？受激拉曼散射(SRS)显微技能是种相对比较较新的显微技能，是种相干拉曼散射方式，能能安全使用光谱概述图概述和面积消息来耐腐蚀上影像[18]，鉴于相干受促进射方式[1]能生产约103-105倍的改善拉曼行为，能能建立超过视频图片传输率(约25帧/s)[2]的高速公路影像。SRS显微镜观察观察承继了公司化拉曼光谱概述图概述的的优点, 是种够飞速设计规划、label-free的影像技能，同样具备有高精准度度和耐腐蚀上特男人[3-6], 在成千上万怪物医疗探讨的节点彰显出运用发展空间,分为血细胞怪物学、脂质基础代谢、微怪物学、肉瘤查重、蛋白酶质失败折叠式和药业有限公司[7-11]。相当的是，SRS在对新鲜松茸介入手术公司和术中临床诊断的飞速公司病理学学问题行为卓越，与傳統的H&E染料可以说wan全相同[12,13]。于此，SRS够依据每个鱼类的光谱概述图概述消息，对几种纯净物物的纯净物物来定量概述耐腐蚀上定性概述[6,7,14]。

即使在之后的学习[17]中已是学习了痛风发作发作中MSU的自发性拉曼光谱分析，但不大的数据信息密度妨碍了其于迅猛组建学的操作。但是，北大院校其他华山青岛博士整形医院医院华英汇副博士生导师 和北大院校高中电磁学系季敏标副博士生导师水平团队将受激拉曼散射显微水平于身休痛风发作发作组建病检成相[15]。学习工作人员操作SRS和分批谐波（SHG）电子显微镜直接探索分析方法了晶型和非晶型MSU。在平常光镜下，MSU多结晶呈具代表性的针状。这么多多结晶在拉曼峰630 cm-1的SRS上很特别容易成相，当SRS率有时背离抖动共震时，呈现出了高化学反应特异形的非共震习惯，SRS数据信息看不见。已经知道SHG对非机构中心对称轴框架明感，包涵MSU多结晶和[17]组建中的胶原化学氯纶。虽然，基于拉曼极化率张量和二阶光学玻璃磁化率对多结晶中心对称轴性[16]的依耐，学习者们发现线偏振光光柱在多结晶取往右趋势于呈现SRS和SHG的强各向异形数据信息。但是，学习者们对泵浦光柱和斯托克斯光柱都操作了圆偏振，以消失MSU多结晶和胶原化学氯纶的定项边际效应。

Moku:Pro 的锁相放缩器 (LIA) 为受激拉曼散射 (SRS) 高倍高倍显微镜调查中的自外差讯号检验带来了新一种形象化、精确性且稳定的处理好设计。高性能量的 LIA 是 SRS 高倍高倍显微镜调查中享有调变发送检验设计的重要性硬件设施引擎。在这个版本更新的成功案例深入分析中，人们带来了了业内双 LIA 用流程的更好地具体产品信息和描绘。

致使SRS 也是种相干拉曼散射的流程 ，允许的采用光谱图和区域空间信息查询采取药剂学影像[18]。它采用两人同步操作电磁缴光器，即泵浦和斯托克斯（图 1）相干地引起原子核的机械震动幅度。当入喷到试品上的两束缴光的频次差与方向原子核的机械震动幅度频次相配好时，可能会发生 SRS 的流程 。机械震动幅度引起的但是是泵浦散射将丢掉脉冲激光，而斯托克斯散射将得到脉冲激光。当论文查测到泵浦散射的影响时，这一个般说来是指受激拉曼影响 (SRL) 论文查测。刚度影响 ΔIₚ/Iₚ 一般说来约为 10 -7 -10 -4，远高于一般的缴光刚度冲击。为着面对这一个对决，都要其中一种低频解调和相敏论文查测实施方案范文来从喧闹的视频背景中截取 SRS 数据信息[19]。在 SRL 论文查测实施方案范文中，斯托克斯散射以确定频次解调，由此可见产生的解调传送数据到泵浦散射由 LIA 论文查测。

图 1：受激拉曼损耗率检侧情况报告怎么写。检侧到随着 SRS 致使的 Stokes 到泵浦激点光的调幅发送。标准的泵浦激点光存在 80 MHz 的按顺序率，Stokes 激点光存在类似的 80 MHz 按顺序率，但也以 20 MHz 开展调配。Δpump 是 LIA 此前检侧情况报告怎么写中截取的信息内容

二．实验设计系统设计

 采用的皮秒脉冲光机器机系统要传输电压的3个 80 MHz 的皮秒脉冲光机器脉冲发生器编码序列：斯托克斯光柱在 1030 nm，泵浦光柱在 790 nm。皮秒脉冲光机器传输电压的也广泛用于同步操作调变：80 MHz 借鉴被发邮箱到分频器以产生 20 MHz TTL 传输电压的。哪些 20 MHz 传输电压的被采用四次：以此作电光调变器调变斯托克斯光柱的驱动包的频率，另以此作 外部锁相环的 LIA 插入缓冲区 2（B 中）的借鉴。泵浦光柱由硅光電肖特基二极管检侧，然后呢被发邮箱到 LIA 的插入缓冲区 1（In A）。位于传输电压的缓冲区 1（Out A）的卫星电磁波被发邮箱到数据表格提取卡以来图片提取。位于传输电压的缓冲区 2 (Out B) 的卫星电磁波被最低化（完成调正相移）。

2.1 单节点锁相变大器运行环境

图 2：明显的绑定拖动器设备如何设置

图 2 多媒体演示了用在 SRS 显微镜观察研究的 LIA 的原始设计。在原始设计时，必须要再一次收集锁相环。键入均硬件配置为 AC：50 欧姆。确认调低相位度数改进相移 (Df)，昨天 Out A zui大化（恰逢）并 Out B 轻柔的化（临近零）。电极A凸显相匹配于 DMSO 高达数据峰 (2913 cm-1 ) 的 SRS 数据，并zui大化导出 A 的 103.3 mV。电极B表现正交导出，轻柔的改成零。万一 LIA 采取使用校正有机溶剂使用了改进，试品就还可以使用成相了。

图 3：2930 cm -1拉曼跃迁处的 SRS HeLa 上皮细胞图相

图 3 是采用 Moku:Pro 锁相扩大器拍攝的 HeLa 癌细胞形象。彰显的形象都可以 SRS 形象生成二维码的，拉曼位移为 2930cm-1，相匹配于血清质峰。低通滤波器设施为 40 kHz，相匹配于 约4µs 的时期常数。可以随着SRS4g信号深浅多或下降增益值。

2.2 双入口通道激光散斑

Moku:Pro 的 LIA 也采用途在实时监控双面色 SRS 三维成相。也是在在 SRS 三维成相中用途正交调制解调解调并检测工具LIA的X和Y转换来施行的。在此种前提下，斯托克斯调制解调解调有这这3个环节：一种 20 MHz 单激光脉冲队列转成SRS讯号，其他种 20 MHz 单激光脉冲队列具备着90°相移，转成其他种争对不一样的拉曼k线的SRS讯号[3]。是因为90°相移，这这3个路通道（Out A和Out B）一切正交，能能此外修改这这3个SRS图案而不易收到干忧。

图 4：采用正交幅度调制和输出电压在的两个有差异 的拉曼跃迁下求时提升鼠脑模板的双缓冲区 SRS 图相

图 4 是进行双的通道X&Y传输与此同时在2930 cm -1和 2850 cm -1处产生两只 SRS 图形的代表人性图形。

2.3 多仪器设备格局选用

 在基本数 SRS 光学显微镜實驗室中，之所以脉冲激光机器行业器总资源带宽的减少，光谱图分析规模被减少在大慨 300 cm -1的样子。破解这类高技术思维障碍的有一种办法是实用可控谐脉冲激光机器行业器测试光谱图。既使，光谱图调谐时刻变慢，还这对时刻过敏的實驗室（如活组织成相）来说就之所以远远不够。处理这类成就的另有一种来解决事情报告是引用2束脉冲激光机器行业束来测试与众区别的拉曼淡入行政地域。这类业务能力这对的二个光谱图分析行政地域的同样成相特别的有打动力：同一种在手印行政地域（列举 约1600 cm-1用在酰胺震动幅度）和同一种在CH行政地域（列举 约2900 cm -1球核苷酸）。在 SRL 成相办法中，實驗室装备由同一种斯托克斯激光线和的二个与众区别光谱图的泵浦激光线形成。此设置成的较常用测量办法是都要专门的测量器和专门的 LIA。既使，Moku:Pro 的多议器形式 合法召开会议好几个LIA，之所以能够 不是都要所以减半操作系统让步的事情下推行2个LIA。

图 5：Moku:Pro 多测量仪器锁相放小器运行环境

图 5 讲解了LIA 的多设备模式切换设制成，用到同样 SRS 高倍显微镜试验。对於Slot 1，In 1是首个个光学产品场效应管的检查测量表现，In 2是考生表现，Out 1是发到大数据显示采样卡的表现，Out 3被丟弃。对於 Slot 2，In 3 是2、个光学产品场效应管的检查测量表现，In 2 第三步对于考生，Out 2 是发到大数据显示采样卡的表现，Out 4 被丟弃。此标准运行环境仅食用 4 个 Moku 插槽中的 2 个。插槽 3 和 4 未运行环境，这样都可以到进每一步的 LIA 或随便另外的 Moku 设备。搜索任何标准运行环境为 AC：50 欧姆。每家 LIA 插槽（1 和 2）都使用与单安全通道 LIA 标准运行环境相当的设制成。

在三种缴光器的具体情况下，Moku:Pro 的多机器设备模式切换不错分配的3个重设变小器，将机系统优化为某个设备，而不能有任何人屈从。这这让探究成员不错时候拍摄视频二张波数差较多的 SRS 图像文件，运用某个 Moku:Pro 来加工的3个光电技术电子元器件大家庭中的一员-二极管查测器讯号。

图 6：HeLa 血细胞 SRS 彩色图像用到多分析仪器设立在间隔时间越远的拉曼跃迁处摄像

图 6 是采取的Moku:Pro治理 好几个光电材料电子元器件大家庭中的一员-二极管查重器的信号也影视拍摄好几个大波数差的 SRS 形象的表达性形象。

三．预期结果

 Moku:Pro 的 LIA 为很大 SRS 体视显微镜实验性性保证了好品质的解決方案格式。在文中档中，研讨会了具代表性的单入口 SRS 显像、双入口显像和多议器显像。普通用户表面禁止对领取低力度 SRS 数据信息来进行形象和有力的控制。比较重要的是 Moku:Pro 的多议器产品职能禁止在多议器同用的紧促型机系统上来进行繁琐的显像实验性性。

图 7：Moku:Pro 在多古典乐器形式下的选择图面。In 1 和 In 3 依次是插槽 1 和插槽 2 中 LIA 的的数据信息输出。2 中是多个 LIA 插槽的决定性。在随时的系统配置中，Out 1 和 Out 3 是記錄的的数据信息，Out 2 和 Out 4 是插槽 1 和 2 的转储的数据信息

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