НАБЛЮДЕНИЕ ПРОЗРАЧНЫХ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ПО МЕТОДУ НЕЛИНЕЙНОГО ФАЗОВОГО КОНТРАСТА

Авторы
Файлы

Бубис Е.Л. Каменский В.А. Матвеев А.З. Орлова А.Г. Статья в формате PDF 127 KB

Метод фазового контраста широко используется для визуализации и исследования прозрачных (фазовых) объектов [1, 2]. В классическом (линейном) методе фазового контраста для преобразования фазовой модуляции, вносимой различными элементами объекта в амплитудную в спектральной плоскости объекта (фурье-плоскости) устанавливается фазовая пластинка Цернике, создающая селективный сдвиг фаз между нулевой и высшими прострaнcтвенными частотами Θ = ± π/2 . Подобное фазовое рассогласование может быть организовано также в слое нелинейной среды в случае его размещения вместо пластинки Цернике в той же самой спектральной области, в области, где прострaнcтвенные гармоники разделены. В общем случае для слабоконтрастных наблюдаемых объектов любые селективные манипуляции в спектральной области приводят к изменению структуры их изображения. Возможное использование нелинейно-оптических процессов для создания необходимого сдвига фаз в фазовоконтрастных системах продемонстрирована в [4-6]. Для осуществления этого процесса могут быть использованы среды с любым типом кубической нелинейности. Концепция данных нелинейных ячеек Цернике, как нелинейно-оптических устройств для анализа фазы световой волны была предложена в [3]. В данной работе наблюдение прозрачных объектов проводилось по методу нелинейного фазового контраста с фототермической ячейкой Цернике, работающей на тепловом типе нелинейности.

В работе в качестве нелинейной ячейки Цернике использовались жидкостные кварцевые кюветы толщиной 1 мм, заполненные этиловым спиртом или четыреххлористым углеродом с добавлением небольшого количества поглотителя.

В качестве источника излучения использовался одномодовый He-Ne-лазер. Регулировка мощности излучения осуществлялась за счет поворота призмы Глана вокруг своей оси. Мощность излучения измерялась калориметром. Прошедшее через объект излучение фокусировалось объективом в середину кюветы с нелинейной средой. В качестве объектива использовалась линза с фокусным расстоянием F = 15 см, переносящая изображение объекта с большим увеличением в плоскость экрана, на котором визуализированное изображение фотографировалось цифровым фотоаппаратом.

Использовались фазовые объекты как помещенные в иммерсионную жидкость, так и без нее, визуализированные изображения которых предварительно наблюдались традиционным методом фазового контраста на инвертированном микроскопе Axiovert 200 (Karl Zeiss). Проведены эксперименты как с модельными, так и естественными биологическими объектами (пресноводные диатомовые водоросли размером около 30 мкм). Экпериментально продемонстрировано усиление контраста и визуализация изображений ряда фазовых объектов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Скворцов Г.Е., Панов В.А., Поляков Н.И., Федин Л.А. Микроскопы. Под ред. Полякова Н.И. Л.: «Машиностроение». 1969. 512 с.
Франсон М. Фазово-контрастный и интерференционный микроскопы. 1960. 180с.
Воронцов М.А., Корябин А.В., Шмальгаузен В.И. Управляемые оптические системы. М.: Наука. 1988. 272 с.
Junmin Liu et al // Appl. Opt. 1995. V. 34. N 22. P. 4972.
Iturbe Castillo M.D. et al // Opt. Eng. 2001. V.40. N 11. P. 2367.
Бубис Е.Л. Препринт ИПФ РАН № 698. Н. Новгород. 2006.

ПРИМЕНЕНИЕ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБУЧЕНИИ МЕТОДАМ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ

Статья в формате PDF 103 KB...

03 07 2026 10:37:27

ОСНОВЫ ЭКОМОНИТОРИНГА НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ ОТРАСЛИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Статья в формате PDF 206 KB...

02 07 2026 8:49:43

ОСНОВА ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТА XXI ВЕКАНОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Статья в формате PDF 122 KB...

01 07 2026 22:12:33

ОПЫТ СОЗДАНИЯ ИННОВАЦИОННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ПУТЕМ ИНТЕГРАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА

Статья в формате PDF 181 KB...

30 06 2026 9:33:27

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Статья в формате PDF 124 KB...

29 06 2026 18:15:24

ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА СКОРЦОНЕРА И ОВСЯНОГО КОРНЯ И ИХ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Изучен химический состав нетрадиционного инулинсодержащего сырья Scorzonera hispanica L. и Tragopogon porrifolius L. Получены полисахаридные концентраты и установлена их антибактериальная и гипогликемическая активности. Прогнозируется их использование в качестве лечебно-профилактических комплексов. ...

28 06 2026 19:45:49

ОСНОВНЫЕ ИНДИКАТОРЫ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РЕСПУБЛИКИ АДЫГЕЯ

Статья в формате PDF 120 KB...

27 06 2026 17:30:24

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ МОРФОЛОГИЯ ПАРАСИМПАТИЧЕСКИХ ГАНГЛИЕВ КОШЕК ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ЭНДОТОКСИКОЗЕ

Статья в формате PDF 109 KB...

26 06 2026 17:39:52

ОБ АНАЛОГЕ ВТОРОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ ДЛЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА

Дано краткое описание работы тепловой машины, которая подчиняется второму закону термодинамики. Высказана гипотеза, что для человеческого общества справедлив аналогичный закон. Дана формулировка такого закона. Проведена параллель между работой тепловой машины и бизнесом. Сделаны некоторые выводы применительно к жизни человеческого общества. ...