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基于高动态范围全息术的精密纳米尺寸测量

光学 2021-02-03 v1 应用物理

摘要

光学传感是现代诊断的关键使能技术之一。尤其是无标记成像模式大有前景,因其省去了分析前的标记步骤。然而,纳米颗粒的散射信号随其体积平方缩放。这种不利的缩放使得对 intrinsically heterogeneous 临床样本(如细胞外囊泡)进行定量表征极为困难,因为其信号变化轻易超出当前可用相机的动态范围。在此,我们引入离轴k空间全息术以规避该限制。通过成像显微镜的后焦平面,我们将所有颗粒的散射信号投影到所有相机像素上,从而将可实现的动态范围大幅提升至最高110 dB。我们通过在一个200x200 μ\mum视场内检测并定量测定金属与介电颗粒的尺寸来验证我们的平台,并证明独立进行的信号校准可正确测定不同材料制成的颗粒尺寸。最后,我们给出了细胞外囊泡样本的定量尺寸分布。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.05494,
  title  = {Precise nanosizing with high dynamic range holography},
  author = {Unai Ortiz-Orruño and Ala Jo and Hakho Lee and Niek F. van Hulst and Matz Liebel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.05494},
  year   = {2021}
}