計算顯微鏡
關注創建者：墨光科技 創建時間：2020-03-19
計算顯微鏡的視頻教程
小波分析和MATLAB程序詳解視頻與科研顯微鏡
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用Actran做汽車后視鏡風噪分析———TWPF提取和車內聲場計算
用Actran做汽車后視鏡風噪分析——TWPF提取和車內聲場計算 不同的風噪成分，通過車窗向車內的透聲能力（貢獻量）也不同，可以進一步解釋僅從CFD流場壓力分析風噪不能提供準確預測結果的原因。通過此視頻可以了解到軟件的操作方法，同時有助于理解車外風噪聲的產生原理和分類。
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計算顯微鏡的實例教程
顯微鏡是四百年前發明的。但是今天，正如在許多其他領域一樣，與計算相關的顯微鏡正在掀起一場革命。我們一直在努力使 Wolfram 語言成為計算顯微鏡這一新興領域的最終平臺。
首先是從光學顯微鏡、X 射線顯微鏡，透射電子顯微鏡（TEM）、共焦激光掃描顯微鏡（CLSM）、雙光子激發或掃描電子顯微鏡（SEM）等等各種裝置得到圖像。然后進行處理來提升圖像品質，重建對象并進行測量、檢測、識別和分類。在2017年8月的顯微鏡和微量分析會議（http://microscopy.org/MandM/2017）上，我們使用蔡司（Zeiss）顯微鏡和ToupTek 數碼相機，展示了這一流程的各種示例。
圖像采集
使用 Import 將標準圖像文件格式轉換為 Wolfram 語言（通過BioFormatsLink（https://github.com/WolframResearch/BioFormatsLink）可以訪問顯微鏡生成的更罕見的文件格式）。更酷的是，您還可以連接到顯微鏡，讓圖像直接進入 CurrentImage。
圖像導入后，就可以使用 Wolfram 語言的各種功能大顯身手了。
亮度均衡
通常，顯微鏡獲取的圖像表現出不均勻的照明。不均勻照明問題可以通過根據已知平面場調整圖像背景或通過對可見背景的照明進行建模來解決。BrightnessEqualize 正可以達到此目的。
這是顯微鏡下糖晶體的原始圖像：
這是一個純粹的圖像調整：
這里是使用經驗平面場亮度均衡的結果：
如果平面場圖像不可用，則構造一個。
展開 熒光顯微鏡主要應用在生物領域及醫學研究中，能得到細胞或組織內部微細結構的熒光圖像，在亞細胞水平上觀察諸如Ca2+ 、PH值，膜電位等生理信號及細胞形態的變化，是形態學，分子生物學，神經科學，藥理學，遺傳學等領域中新一代強有力的研究工具。
以共聚焦技術為原理的共聚焦顯微鏡，是用于對各種精密器件及材料表面進行微納米級測量的檢測儀器。
材料科學的目標是研究材料表面結構對于其表面特性的影響。因此，高分辨率分析表面形貌對確定表面粗糙度、反光特性、摩擦學性能及表面質量等相關參數具有重要意義。共焦技術能夠測量各種表面反射特性的材料并獲得有效的測量數據。
VT6000共聚焦顯微鏡基于共聚焦顯微技術，結合精密Z向掃描模塊、3D 建模算法等，可以對器件表面進行非接觸式掃描并建立表面3D圖像，實現器件表面形貌3D測量。在材料生產檢測領域中能對各種產品、部件和材料表面的面形輪廓、表面缺陷、磨損情況、腐蝕情況、平面度、粗糙度、波紋度、孔隙間隙、臺階高度、彎曲變形情況、加工情況等表面形貌特征進行測量和分析。
應用
1.MEMS
微米和亞微米級部件的尺寸測量，各種工藝（顯影，刻蝕，金屬化，CVD， PVD，CMP等）后表面形貌觀察，缺陷分析。
2.精密機械部件，電子器件
微米和亞微米級部件的尺寸測量，各種表面處理工藝，焊接工藝后的表面形 貌觀察，缺陷分析，顆粒分析。
3.半導體/ LCD
各種工藝（顯影，刻蝕，金屬化，CVD，PVD，CMP等）后表面形貌觀察， 缺陷分析 非接觸型的線寬，臺階深度等測量。
4.摩擦學，腐蝕等表面工程
磨痕的體積測量，粗糙度測量，表面形貌，腐蝕以及亞微米表面工程后的表面形貌。
激光共聚焦顯微鏡測量技術在汽車工業上的應用
展開 VirtualLab Fusion提供了一種快速方便的方法來計算高NA顯微鏡系統小離焦的DH PSFs。這個用例說明了DH-PSFs在離焦約130nm時有明顯的變化。
建模任務
在VirtualLab Fusion中構建系統
系統構建塊
元件解算器
利用光線追跡進行幾何光學仿真
結果：幾何光線追跡
利用場追跡進行物理光學仿真
不同離焦像面的雙螺旋PSF
文件信息
延伸閱讀
- Debye-Wolf積分計算器
- 分析高NA物鏡
- 用瑞利判據研究顯微鏡物鏡的分辨率
VirtualLab Fusion提供了一種快速方便的方法來計算高NA顯微鏡系統小離焦的DH PSFs。這個用例說明了DH-PSFs在離焦約130nm時有明顯的變化。
建模任務
在VirtualLab Fusion中構建系統
系統構建塊
元件解算器
利用光線追跡進行幾何光學仿真
結果：幾何光線追跡
利用場追跡進行物理光學仿真
不同離焦像面的雙螺旋PSF
文件信息
延伸閱讀
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- 分析高NA物鏡
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VirtualLab Fusion提供了一種快速方便的方法來計算高NA顯微鏡系統小離焦的DH PSFs。這個用例說明了DH-PSFs在離焦約130nm時有明顯的變化。
建模任務
在VirtualLab Fusion中構建系統
系統構建塊
元件解算器
利用光線追跡進行幾何光學仿真
結果：幾何光線追跡
利用場追跡進行物理光學仿真
不同離焦像面的雙螺旋PSF
文件信息
延伸閱讀
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計算顯微鏡的相關專題、標簽、搜索
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超分辨率顯微鏡——光學系統，可以達到超過眾所周知的阿貝衍射極限——已經有了廣泛的用途，因為獲得最大可能的分辨率是該領域的關鍵目標之一。實現這一目標的一種方法是受激發射損耗（STED）的概念。在這里，熒光樣品由兩個激光照射，其中一個由相位板塑造成甜甜圈模式。通過化學過程，樣品重新發出的光將只來自甜甜圈模式的中心點，這可以配置為比經典的焦點小得多，從而提高了圖像的分辨率。
光學建模和設計軟件VirtualLab
摘要
受激發射損耗(STED)顯微鏡描述了一種常用的技術，以實現在生物應用的超分辨率。在這種方法中，兩束激光—一束正常，一束轉變成甜甜圈模式—被疊加到熒光樣品上。通過使用熒光過程的發射和損耗以及利用由此產生的飽和效應，與通常的顯微鏡技術(例如，寬視場顯微鏡)相比，后反射光顯示出更高的分辨率。在本文檔中，介紹了這種設備的基本設置。為了模擬飽和效應，在焦點區域采用等效孔徑。
任務說明
共聚焦掃描顯微鏡的工作原理3個月前
建模任務
共聚焦掃描顯微鏡是如何工作的，它如何檢測物體橫向位移導致的功率變化？
共聚焦掃描顯微鏡在 1950 年代由 M. L. Minsky 發明并獲得專利，后來又以采用激光作為光源的新穎性獲得了廣泛的應用。 通過使用空間針孔來阻擋從焦平面外散射或反射的光，有助于提高縱向分辨率和對比度。 在本例中，我們在VirtualLab
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概述
這篇文章介紹了如何在 OpticStudio 中將序列模式和非序列模式結合，來設計一個共焦熒光顯微鏡。這個光學系統主要由兩部分組成：將激光輸送到顯微物鏡的激光聚焦（和準直）系統，以及顯微物鏡、鏡筒透鏡和探測器組成的成像系統。本文提供了設計共聚焦顯微鏡的流程以及如何建立用于優化的評價函數，還有如何利用轉換為 NSC 組工具將整個序列模式系統轉換為非序列模式
摘要
共聚焦掃描顯微鏡在 1950 年代由 M. L. Minsky 發明并獲得專利，后來又以采用激光作為光源的新穎性獲得了廣泛的應用。 通過使用空間針孔來阻擋從焦平面外散射或反射的光，有助于提高縱向分辨率和對比度。 在本例中，我們在VirtualLab Fusion 中構建了一個共聚焦掃描顯微鏡，并使用具有交替脊和凹槽的金屬光柵作為測試對象來演示其工作原理。
建模任務
共聚焦掃描顯微鏡是如何工作的
用于革命性成像的高數值孔徑顯微鏡3個月前
高分辨顯微鏡離軸成像分析
VirtualLab Fusion是一款光學建模和設計軟件，為光學工程師提供了一套綜合的可互操作仿真算法，并將其整合到一個平臺上。這使工程師能夠徹底探索光學系統，如這些強大的高NA顯微鏡，包括所有相關的影響，并為他們提供全面探究的必要工具。
高數值孔徑
在單分子顯微鏡成像應用中，定位精度是一個關鍵問題。由于在某一方向上的定位精度與圖像在同一方向上的點擴散函數(point spread function, PSF)的寬度成正比，因此具有較高數值孔徑(NA)的顯微鏡可以減小點擴散函數的寬度，從而提高定位精度。在這個案例中，我們演示了NA為0.99 (Inagawa等人，2015) 非常緊湊的反射顯微鏡系統的建模，并將使用VirtualLab
高數值孔徑(NA)顯微鏡以前所未有的清晰度和精度徹底改變了我們探測生物結構的能力。通過利用光學原理，具有數值孔徑的顯微鏡超越了傳統限制，在捕捉復雜的細胞結構，動態分子相互作用和微妙的納米級現象方面表現出色。無論是揭開細胞動力學的奧秘還是深入研究納米材料的復雜性，高NA顯微鏡使科學家能夠在微觀世界中推動探索和發現的界限。
VirtualLab Fusion是一款光學建模和設計軟件
摘要
在單分子顯微鏡成像應用中，定位精度是一個關鍵問題。由于在某一方向上的定位精度與圖像在同一方向上的點擴散函數(point spread function, PSF)的寬度成正比，因此具有較高數值孔徑(NA)的顯微鏡可以減小點擴散函數的寬度，從而提高定位精度。在這個案例中，我們演示了NA為0.99 (Inagawa等人，2015) 非常緊湊的反射顯微鏡系統的建模
摘要
在單分子顯微成像應用中，定位精度是一個關鍵問題。由于某一方向上的定位精度與該方向上圖像的點擴散函數（PSF）的寬度成正比，因此具有更高數值孔徑（NA）的顯微鏡可以減小PSF的寬度，從而提高定位精度。在這個案例中，我們演示了具有0.99數值孔徑（Inagawa et al，2015）的非常緊湊的反射顯微鏡系統的建模，并將使用VirtualLab
