在微觀世界的探索中,成像技術一直是科學研究與工業檢測的核心支撐。傳統顯微成像技術雖已取得長足進展,但仍面臨分辨率局限、樣本損傷、動態捕捉能力不足等現實挑戰。隨著高光譜成像技術的興起,一種能夠在空間與光譜維度同步獲取信息的先進方法逐漸走進視野,成為突破現有瓶頸的關鍵路徑之一。在這一技術演進中,中達瑞和液晶可調諧濾波器以其優異的性能與靈活的調控能力,正在為顯微高光譜成像系統注入新的活力。
顯微成像的困境與高光譜成像的機遇
傳統光學顯微鏡受限于阿貝極限,難以清晰觀測如病毒、蛋白質復合體等亞細胞結構;同時,成像過程中常需對樣本進行染色或標記,不僅可能破壞樣本原始狀態,還限制了長期動態觀測的可能性。高光譜成像技術通過采集每個像素點的連續光譜信息,不僅能夠呈現樣本的空間形態,更能依據其光譜特征反推化學成分、分子狀態乃至生理過程,實現“圖譜合一”的無損檢測與精準識別。
然而,高光譜成像系統的性能,尤其是光譜分辨率、掃描速度與系統靈活性,在很大程度上依賴于其分光組件。傳統的棱鏡或光柵分光方式往往體積龐大、調節復雜,且難以在快速動態成像中保持高信噪比與穩定性。

技術原理與設計優勢
LCTF基于液晶分子的雙折射效應與偏振光干涉原理,通過電子單元控制液晶相位延遲,實現對特定波長光的精準選擇與透過。中達瑞和LCTF采用自主設計與加工的高精度液晶相位延遲片及級聯結構,結合自動標定與校正系統,確保波長調諧的高重復性與穩定性。產品內置自適應溫度補償機制,并可校正因視場角度引起的光譜漂移,適用于大視場成像需求,輕松與各類鏡頭、圖像傳感器(CMOS/InGaAs等)集成,構建緊湊型高光譜成像系統。
精準的光譜控制
光譜范圍(420-750 nm):覆蓋了整個可見光并延伸至近紅外邊緣。這意味著它能捕捉從藍紫光到紅光,乃至部分近紅外的豐富信息,足以應對絕大多數生物染色劑、細胞自發熒光和材料的特征光譜分析。
中心波長偏差 ≤ ±1 nm:這是高精度和可重復性的關鍵保證。無論何時進行實驗,你設定的波長與實際通過的光波長誤差極小,確保實驗數據準確可靠,不同時間、不同設備的數據可以相互比較。
最大偏振透過率 ≥ 40%:更高的透過率意味著更多的有效光信號能到達探測器,從而提升成像的信噪比和速度,尤其在觀測微弱熒光或要求快速成像的動態過程時優勢明顯。
高效穩定的性能
響應時間 < 100 ms:波長切換速度快,全波段可在100毫秒內完成。這使其能夠勝任動態過程的快速光譜掃描,例如觀察細胞內某些快速變化的代謝活動,避免因設備延遲而丟失關鍵幀。
帶外抑制 ≥ OD3:這個指標代表了濾波器“濾除雜散光”的能力。高帶外抑制確保只有你想要的、非常窄波段的光能通過,極大提升了光譜圖像的純度和對比度,讓目標信號更清晰。
除了上述硬核參數,LCTF-V20在確保穩定和便于集成方面也做了精心設計:
獨立的溫控適配器:光譜器件的性能容易受溫度影響。LCTF-V20和LCTF-N20配備獨立的供電與溫控適配器,能自動校準并穩定工作溫度,確保在0°C - 45°C的環境下長期穩定運行,數據漂移小。

高光譜顯微成像在生物檢測的研究
① 病理組織識別
在病理組織檢測與識別上,同一種生物不同組織的光譜信息是不同的,病變組織與正常組織之間不僅光譜信息不同,采集到的圖像也有所差異。光譜信息的差異是研究生物不同組織化學成分和物理特性的基礎,空間結構信息的不同可更加直觀地表現出不同的病理結構。

② 細胞識別檢測
顯微高光譜的應用打破了細胞檢測方式中的單一性問題,空間維與光譜特征的結合為近年來研究的熱點,事實證明,相較于單一的光譜檢測或者圖像分割識別方式,這種結合式的檢測方法在準確率和靈敏度上都取得很大的提升。顯微高光譜成像技術在血細胞檢測、癌變細胞與正常細胞分類等方面應用較多。

綜觀顯微高光譜成像技術在生物學檢測方面研究進展,可以看出,該技術具有快速、無損、準確等優勢,在生物學領域得到了快速的應用,并取得了重要的研究成果, 為生物學檢測中最具發展潛力的重要檢測方法。
顯微成像技術的演進,是一部不斷突破認知邊界的歷史。中達瑞和憑借在液晶可調諧濾波器領域的深耕與技術自主,不僅提供了一款高性能的LCTF產品,更是為科研與工業界提供了一把開啟高維微觀信息世界的鑰匙。
審核編輯 黃宇
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