研究目的
开发一种新型的原子力显微镜(AFM)与共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)协同算法,以缩短扫描时间并实现更高的扫描速度。
研究成果
提出的新型原子力显微镜与共聚焦激光扫描显微镜协同算法相比传统方法显著缩短了扫描时间,约减少69.2%,在精度无明显损失的情况下实现了约3倍的扫描速度提升。自适应扫描区域和变速扫描方法有效减少了非感兴趣区域的无效耗时,并根据样本形貌优化扫描速度。
研究不足
在高扫描速度区域,扫描精度略有牺牲,但仍可接受。该方法在特定样本(光栅和箭头图案)上展示了其效率,但对其他样本类型的普适性可能需要进一步验证。
1:实验设计与方法选择:
研究包括AFM和CLSM的校准,随后CLSM进行大范围扫描以通过边缘检测定义感兴趣区域(ROI)。AFM扫描区域基于ROI进行安排,采用自适应扫描区域和变速扫描方法以减少时间并提高速度。
2:样本选择与数据来源:
使用标准光栅(TGF-11校准光栅)和箭头图案作为验证样本。
3:实验设备与材料清单:
包括AFM子系统(Akiyama探针、TRITOR 100 SG压电扫描器)、CLSM子系统(405 nm激光源、Thorlabs GVS 202振镜扫描器)和LTRPS子系统(xy轴定位平台)。
4:实验流程与操作步骤:
CLSM扫描样本获取高度信息,通过Canny边缘检测确定ROI,AFM以自适应和变速方法扫描ROI,最终合并结果。
5:数据分析方法:
比较传统方法与所提方法的扫描时间,并评估扫描精度。
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获取完整内容-
Thorlabs GVS 202
GVS 202
Thorlabs
Commercial galvanometer scanner used in CLSM subsystem for generating optical trajectory.
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Akiyama probe
Used in AFM subsystem for detecting the oscillating amplitude of the probe.
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TRITOR 100 SG
TRITOR 100 SG
Commercial xyz-axis piezoelectric scanner used in AFM subsystem for generating scanning trajectory.
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405 nm laser
Light source for CLSM subsystem, chosen for high resolution and convenience of calibration.
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