干涉散射显微镜（iSCAT）中的点扩散函数。I. 离焦与轴向定位中的像差
光学
2023-07-19 v1
摘要
干涉散射（iSCAT）显微镜是一种新兴的无标记技术，专为纳米物质的灵敏探测而优化。以往的 iSCAT 研究将 iSCAT 中的点扩散函数近似为高斯强度分布。然而，近期在复杂散斑环境及扩展轴向范围内追踪纳米颗粒运动性的努力，需要对干涉点扩散函数（iPSF）进行定量描述。我们提出一个稳健的 iPSF 矢量衍射模型，并结合实验测量与严格的 FDTD 仿真。我们考察了多种成像场景下的 iPSF，以理解实验配置引起的像差如何编码关于纳米颗粒的信息。我们表明，iPSF 的横向形状可用于通过解析模型拟合或无校准无监督机器学习，在约 10m 量级的扩展轴向范围内实现纳米级三维定位。我们的结果对复杂散射介质中的三维单粒子追踪具有直接意义。
引用
@article{arxiv.2006.15332,
title = {The point spread function in interferometric scattering microscopy (iSCAT). I. Aberrations in defocusing and axial localization},
author = {Reza Gholami Mahmoodabadi and Richard W. Taylor and Martin Kaller and Susann Spindler and Vahid Sandoghdar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.15332},
year = {2023}
}