Lichtmikroskopisches Verfahren zur Lokalisierung von Punktobjekten

    公开(公告)号:DE102013106895B4

    公开(公告)日:2015-09-17

    申请号:DE102013106895

    申请日:2013-07-01

    Inventor: FÖLLING JONAS

    Abstract: Lokalisierungsmikroskopieverfahren zur Lokalisierung von Punktobjekten (26) in einer Probe (14), bei dem die in einem Objektraum angeordnete Probe (14) mittels einer Abbildungsoptik (12), die in dem Objektraum einen Schärfentiefenbereich (18) vorbestimmter axialer z-Ausdehnung (t) längs ihrer optischen Achse (O) hat, auf einen Detektor (16) abgebildet wird; und die in der Probe (14) enthaltenen Punktobjekte (26) innerhalb des Schärfentiefenbereichs (18) lokalisiert werden, indem auf Grundlage eines Probenbildes, das durch die Abbildung der Probe (14) auf dem Detektor (16) erzeugt wird, laterale x/y-Positionen der Punktobjekte (26) in Richtung senkrecht zur optischen Achse (O) ermittelt werden; dadurch gekennzeichnet, dass der Schärfentiefenbereich (18), innerhalb dessen die Punktobjekte (26) lokalisiert werden, in dem Objektraum relativ zur Probe (14) längs der optischen Achse (O) mindestens einmal um einen vorbestimmten axialen z-Verstellweg (&Dgr;z), der kleiner als die axiale Ausdehnung (t) des Schärfentiefenbereichs (18) ist, verschoben und bei axial verschobenem Schärfentiefenbereich (18) die Probe (14) mittels der Abbildungsoptik (12) erneut auf den Detektor (16) abgebildet und ein weiteres Probenbild erzeugt wird; auf Grundlage dieses weiteren Probenbildes erneut die lateralen x/y-Positionen der Punktobjekte (26) ermittelt werden; laterale x/y-Positionsabweichungen zwischen den auf Grundlage der verschiedenen Probenbilder ermittelten lateralen x/y-Positionen der jeweils selben Punktobjekte (26) ermittelt werden; und in Abhängigkeit der ermittelten lateralen x/y-Positionsabweichungen eine Korrekturinformation erzeugt wird, an Hand der die lateralen x/y-Positionen der Punktobjekte (26), die auf Grundlage mindestens eines der verschiedenen Probenbilder ermittelt worden sind, korrigiert werden.

    Lichtmikroskopisches Verfahren zur Lokalisierung von Punktobjekten

    公开(公告)号:DE102013106895A1

    公开(公告)日:2015-01-08

    申请号:DE102013106895

    申请日:2013-07-01

    Inventor: FÖLLING JONAS

    Abstract: Beschrieben ist ein lichtmikroskopisches Verfahren zur Lokalisierung von Punktobjekten (26) in einer Probe (14), bei dem die Probe (14) mittels einer Abbildungsoptik (12) auf einen Detektor (16) abgebildet wird; und die in der Probe (14) enthaltenen Punktobjekte (26) innerhalb des Schärfentiefenbereichs (18) lokalisiert werden, indem auf Grundlage eines Probenbildes, das durch die Abbildung der Probe (14) auf dem Detektor (16) erzeugt wird, laterale x/y-Positionen der Punktobjekte (26) in Richtung senkrecht zur optischen Achse (O) ermittelt werden, wobei der Schärfentiefenbereich (18) in dem Objektraum relativ zur Probe (14) längs der optischen Achse (O) mindestens einmal um einen vorbestimmten axialen z-Verstellweg (∆z) verschoben und bei axial verschobenem Schärfentiefenbereich (18) die Probe (14) erneut auf den Detektor (16) abgebildet und ein weiteres Probenbild erzeugt wird; auf Grundlage des weiteren Probenbildes erneut die lateralen x/y-Positionen der Punktobjekte (26) ermittelt werden; laterale x/y-Positionsabweichungen zwischen den auf Grundlage der verschiedenen Probenbilder ermittelten lateralen x/y-Positionen der jeweils selben Punktobjekte (26) ermittelt werden; und in Abhängigkeit der ermittelten lateralen x/y-Positionsabweichungen eine Korrekturinformation erzeugt wird, an Hand der die lateralen x/y-Positionen der Punktobjekte (26) korrigiert werden.

    Fluoreszenz-Rastermikroskop und Verfahren zur Abbildung einer Probe

    公开(公告)号:DE102019110157A1

    公开(公告)日:2020-10-22

    申请号:DE102019110157

    申请日:2019-04-17

    Abstract: Beschrieben ist ein Fluoreszenz-Rastermikroskop, umfassend eine Anregungslichtquelle, die ausgebildet ist, eine Anregungslichtverteilung zu erzeugen, welche in einer Probe vorhandene Fluorophore zur spontanen Emission von Fluoreszenzphotonen anregt; eine Abregungslichtquelle, die ausgebildet ist, eine Abregungslichtverteilung zu erzeugen, welche die durch die Anregungslichtverteilung in der Probe angeregten Fluorophore im Wege einer stimulierten Emission von Fluoreszenzphotonen abregt; eine Beleuchtungseinheit, die ausgebildet ist, die Anregungslichtverteilung und die Abregungslichtverteilung zu einer über mehrere Beleuchtungszielpunkte der Probe rasternden Lichtverteilung derart zusammenzuführen, dass ein Intensitätsmaximum der Anregungslichtverteilung und ein Intensitätsminimum der Abregungslichtverteilung in dem jeweiligen Beleuchtungszielpunkt einander räumlich überlagert sind; einen Detektor, der ausgebildet ist, die aus dem jeweiligen Beleuchtungszielpunkt emittierten Fluoreszenzphotonen in Abhängigkeit ihrer Ankunftszeiten zu erfassen, und einen Prozessor. Der Prozessor ist ausgebildet, die in dem jeweiligen Beleuchtungszielpunkt erfassten Fluoreszenzphotonen hinsichtlich ihrer Ankunftszeiten auszuwerten, auf Basis dieser Auswertung einen ersten Bildpunkt und einen zweiten Bildpunkt zu erzeugen, die den jeweiligen Beleuchtungszielpunkt repräsentieren, die ersten Bildpunkte zu einem ersten Probenbild und die zweiten Bildpunkte zu einem zweiten Probenbild zusammenzusetzen, und an Hand der beiden Probenbilder einen räumlichen Versatz zwischen dem Intensitätsmaximum der Anregungslichtverteilung und dem Intensitätsminimum der Abregungslichtverteilung zu bestimmen.

    4.
    发明专利
    未知

    公开(公告)号:LU92620A1

    公开(公告)日:2016-06-20

    申请号:LU92620

    申请日:2014-12-19

    Inventor: FÖLLING JONAS

    Abstract: A scanning microscope includes an objective and a scanning element that is adjustable for a time-variable deflection to guide a focused illumination beam across the sample in a scanning movement. A detection beam is guided across sensor elements of an image sensor in a movement which corresponds to the scanning movement of the focused illumination beam. A dispersive element of a predetermined dispersive effect arranged upstream of the image sensor spatially separates different spectral components of the detection beam from one another on the image sensor. A controller detects the time-variable adjustment of the scanning element, assigns the spatially separated spectral components of the detection beam to the sensor elements of the image sensor based on the detected time-variable adjustment, while taking into account the predetermined dispersive effect of the dispersive element, and individually reads out the sensor elements assigned to the spectral components.

    Fluoreszenz-Rastermikroskop und Verfahren zur Abbildung einer Probe

    公开(公告)号:DE102019110157B4

    公开(公告)日:2021-06-17

    申请号:DE102019110157

    申请日:2019-04-17

    Abstract: Fluoreszenz-Rastermikroskop (100, 200) umfassend:eine Anregungslichtquelle (102), die ausgebildet ist, eine Anregungslichtverteilung (E) zu erzeugen, welche in einer Probe (104) vorhandene Fluorophore zur spontanen Emission von Fluoreszenzphotonen anregt,eine Abregungslichtquelle (106), die ausgebildet ist, eine Abregungslichtverteilung (D) zu erzeugen, welche die durch die Anregungslichtverteilung (E) in der Probe (104) angeregten Fluorophore im Wege einer stimulierten Emission von Fluoreszenzphotonen abregt,eine Beleuchtungseinheit (108), die ausgebildet ist, die Anregungslichtverteilung (E) und die Abregungslichtverteilung (D) zu einer über mehrere Beleuchtungszielpunkte der Probe (104) rasternden Lichtverteilung derart zusammenzuführen, dass ein Intensitätsmaximum (M) der Anregungslichtverteilung (E) und ein Intensitätsminimum (N) der Abregungslichtverteilung (D) in dem jeweiligen Beleuchtungszielpunkt einander räumlich überlagert sind,einen Detektor (110), der ausgebildet ist, die aus dem jeweiligen Beleuchtungszielpunkt emittierten Fluoreszenzphotonen in Abhängigkeit ihrer Ankunftszeiten zu erfassen, undeinen Prozessor (112), der ausgebildet ist,die in dem jeweiligen Beleuchtungszielpunkt erfassten Fluoreszenzphotonen hinsichtlich ihrer Ankunftszeiten auszuwerten,auf Basis dieser Auswertung einen ersten Bildpunkt und einen zweiten Bildpunkt zu erzeugen, die den jeweiligen Beleuchtungszielpunkt repräsentieren,die ersten Bildpunkte zu einem ersten Probenbild (P1) und die zweiten Bildpunkte zu einem zweiten Probenbild (P2) zusammenzusetzen, undan Hand der beiden Probenbilder (P1, P2) einen räumlichen Versatz (dx) zwischen dem Intensitätsmaximum (M) der Anregungslichtverteilung (E) und dem Intensitätsminimum (N) der Abregungslichtverteilung (D) zu bestimmen.

    Verfahren zum Abbilden einer Probe unter Verwendung eines Fluoreszenzmikroskops mit stimulierter Emissionsdepletion

    公开(公告)号:DE102017131249A1

    公开(公告)日:2019-06-27

    申请号:DE102017131249

    申请日:2017-12-22

    Inventor: FÖLLING JONAS

    Abstract: Beschrieben ist ein Verfahren zum Abbilden einer Probe (18) unter Verwendung eines Fluoreszenzmikroskops (10) mit stimulierter Emissionsdepletion, umfassend einen Bildgebungsprozess, in dem das Fluoreszenzmikroskop (10) mittels einer Mikroskopsteuerung (42) derart gesteuert wird, dass ein Beleuchtungsfokus erzeugt wird, indem einer fokussierten Anregungslichtverteilung eine fokussierte Abregungslichtverteilung zur stimulierten Emissionsdepletion überlagert wird, wodurch die Probe (18) beim Beleuchten mit dem Beleuchtungsfokus nur innerhalb eines effektiven Anregungsfokus, dessen Ausdehnung gegenüber der Ausdehnung der Anregungslichtverteilung verringert ist, zur Emission von bildgebendem Fluoreszenzlicht angeregt wird, und innerhalb eines Zielbereichs der Probe (18) eine Vielzahl von Probensegmenten sukzessive mittels des Beleuchtungsfokus mit einer ersten Ortsauflösung, die an die verringerte Ausdehnung des effektiven Anregungsfokus angepasst ist, abgerastert und in eine entsprechende Vielzahl von Bildsegmenten abgebildet werden, aus denen ein Rasterbild (58) erzeugt wird. Das Fluoreszenzmikroskop (10) wird mittels der Mikroskopsteuerung (42) ferner derart gesteuert, dass vor dem Bildgebungsprozess ein Übersichtsbild (48) des Zielbereichs mit einer zweiten Ortsauflösung erzeugt wird, die geringer als die erste Ortsauflösung und höher als eine an die Ausdehnung der Anregungslichtverteilung angepasste dritte Ortsauflösung ist, und das Übersichtsbild (48) zur Identifizierung von Bildbereichen ohne relevante Bildinformation analysiert wird, und während des Bildgebungsprozesses beim Abrastern derjenigen Probensegmente, die den in dem Übersichtsbild (48) identifizierten Bildbereichen ohne relevante Bildinformation zugeordnet sind, zumindest die Strahlungsleistung der Abregungslichtverteilung verringert wird.

    Rastermikroskop
    7.
    发明专利

    公开(公告)号:DE102014119299A1

    公开(公告)日:2016-06-23

    申请号:DE102014119299

    申请日:2014-12-19

    Inventor: FÖLLING JONAS

    Abstract: Beschrieben ist ein Rastermikroskop (100) mit einem Objektiv (112), das einen Beleuchtungsstrahl (102) auf eine Probe (115) fokussiert, einem dem Objektiv (112) vorgeordneten Rasterelement (104), das zur zeitlich veränderlichen Ablenkung des Beleuchtungsstrahls (102) verstellbar ist, um den fokussierten Beleuchtungsstrahl (102) in einer Rasterbewegung über die Probe (115) zu führen, und einem Bildsensor (122), auf den das Objektiv (112) einen Detektionsstrahl (114) fokussiert, der von der mit dem fokussierten Beleuchtungsstrahl (102) beleuchteten Probe (115) ausgeht. Der Bildsensor (122) weist mehrere durch eine Steuerung (126) einzeln auslesbare Sensorelemente (124) auf, über die der Detektionsstrahl (114) in einer der Rasterbewegung des fokussierten Beleuchtungsstrahls (102) entsprechenden Bewegung geführt wird. Es ist ein dispersives Element (120) vorbestimmter Dispersionswirkung vorgesehen, das verschiedene spektrale Anteile des Detektionsstrahl (114) auf dem Bildsensor (122) räumlich voneinander trennt. Die Steuerung (126) erfasst die zeitlich veränderliche Verstellung des Rasterelementes (104), ordnet in Abhängigkeit dieser Verstellung den Sensorelementen (124) des Bildsensors (122) die spektralen Anteile des Detektionsstrahls (114) unter Berücksichtigung der vorbestimmten Dispersionswirkung des dispersiven Elementes (120) zu und liest die den jeweiligen spektralen Anteilen zugordneten Sensorelemente (124) aus.

    Lichtmikroskopisches Verfahren zur Lokalisierung von Punktobjekten

    公开(公告)号:DE102013102988A1

    公开(公告)日:2014-09-25

    申请号:DE102013102988

    申请日:2013-03-22

    Inventor: FÖLLING JONAS

    Abstract: Beschrieben ist ein lichtmikroskopisches Verfahren zur Lokalisierung von Punktobjekten in einer Probe (76), bei dem die Probe (76) mittels einer Abbildungsoptik (70) auf einen Detektor (14, 56) abgebildet wird, und die in der Probe (76) enthaltenen Punktobjekte innerhalb des Schärfentiefenbereichs (78) lokalisiert werden, indem ein erstes Probenbild, das durch die Abbildung der Probe (76) auf dem Detektor (14, 56) erzeugt wird, ausgewertet wird. Zur Lokalisierung des jeweiligen Punktobjektes in Richtung der optischen Achse (O) wird eine Kenngröße (d) eines das Punktobjekt darstellenden Lichtflecks (38, 40, 42, 44, 60) des ersten Probenbildes ermittelt und dieser Kenngröße (d) in Abhängigkeit einer vorbestimmten Zuordnungsinformation eine auf das Punktobjekt bezogene axiale z-Position zugeordnet. Der Schärfentiefenbereich (78) wird relativ zur Probe (76) längs der optischen Achse (O) um einen vorbestimmten axialen Verstellweg verschoben wird, der kleiner als die axiale Ausdehnung (t) des Schärfentiefenbereichs (78) ist. Bei axial verschobenem Schärfentiefenbereich (78) wird die Probe (76) mittels der Abbildungsoptik (70) erneut auf den Detektor abgebildet und mindestens ein zweites Probenbild erzeugt. In dem zweiten Probenbild werden die z-Positionen der Punktobjekte in Abhängigkeit des vorbestimmten axialen Verstellwegs ermittelt. Die in dem ersten Probenbild ermittelten z-Positionen der Punktobjekte werden mit den in dem zweiten Probenbild ermittelten z-Positionen derselben Punktobjekte verglichen. In Abhängigkeit dieses Vergleichs wird eine Korrekturinformation erzeugt, an Hand der die in Abhängigkeit der Zuordnungsinformation ermittelten z-Positionen der Punktobjekte korrigiert werden.

    Fluoreszenzmikroskop und Verfahren zur Abbildung einer Probe

    公开(公告)号:DE102019110160A1

    公开(公告)日:2020-10-22

    申请号:DE102019110160

    申请日:2019-04-17

    Abstract: Beschrieben ist ein Fluoreszenzmikroskop, umfassend eine Anregungslichtquelle, die ausgebildet ist, eine gepulste oder modulierte Anregungslichtverteilung zu erzeugen, welche in einer Probe vorhandene Fluorophore zur spontanen Emission von Fluoreszenzphotonen anregt, eine Abregungslichtquelle, die ausgebildet ist, eine gepulste oder modulierte Abregungslichtverteilung zu erzeugen, welche die durch die Anregungslichtverteilung in der Probe angeregten Fluorophore im Wege einer stimulierten Emission von Fluoreszenzphotonen abregt, eine Beleuchtungseinheit, die ausgebildet ist, die Anregungslichtverteilung und die Abregungslichtverteilung derart zusammenzuführen, dass ein Intensitätsmaximum der Anregungslichtverteilung und ein Intensitätsminimum der Abregungslichtverteilung in einem Beleuchtungszielpunkt einander räumlich überlagert sind, einen Detektor, der ausgebildet ist, die aus dem Beleuchtungszielpunkt emittierten Fluoreszenzphotonen durch zeitkorrelierte Einzelphotonenzählung in Abhängigkeit ihrer Ankunftszeiten zu erfassen, und einen Prozessor. Der Prozessor ist ausgebildet, die in dem Beleuchtungszielpunkt erfassten Fluoreszenzphotonen hinsichtlich ihrer Ankunftszeiten auszuwerten und auf Basis dieser Auswertung eine Verzögerung zu steuern, die ein Lichtpuls oder eine Lichtmodulation der Abregungslichtverteilung am Ort des Beleuchtungszielpunktes gegenüber einem Lichtpuls oder einer Lichtmodulation der Anregungslichtverteilung aufweist.

    Probenhalterung für ein Mikroskop und Mikroskop

    公开(公告)号:DE102010009679B4

    公开(公告)日:2020-03-05

    申请号:DE102010009679

    申请日:2010-03-01

    Abstract: Probenhalterung für ein Mikroskop, mit- einem Probentisch (32),- einem auf dem Probentisch (32) angeordneten Halter (34),- einem an den Halter (34) koppelbaren Probenträger (36), an dem eine Probe anbringbar ist, und- einer an dem Halter (34) angreifenden Stellvorrichtung (44), durch die der Probenträger (36) zusammen mit dem Halter (34), an den der Probenträger (36) gekoppelt ist, auf dem Probentisch (32) relativ zu einem Objektiv (46) und dem Probentisch (32) in eine Zielposition verfahrbar ist,- gekennzeichnet durch eine Entkopplungsvorrichtung, die den in der Zielposition angeordneten Probenträger (36) beim Abbilden der Probe durch das Objektiv (46) von dem Halter (34) entkoppelt, so dass der Probenträger (36) beim Abbilden der Probe frei auf dem Probentisch (32) aufliegt.

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