布里渊显微镜

用于测量机械性能的脉冲受激布里渊散射 (ISBS) 显微镜

动机

生物细胞的机械特性与其功能能力密切相关，因此越来越被视为理解生物学和疾病发展的许多基本方面的关键。

同时，弹性等机械特性也是疾病的有效指标，使得强大的诊断可用于肿瘤学等领域。

功能原理

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该测量系统利用脉冲受激布里渊散射 (ISBS) 的物理效应 [1]。测量体积中的激发是通过叠加两束短脉冲激光来实现的。由此产生的干涉条纹图案通过电致伸缩激发驻声波。该声波可以通过二个激光 (cw) 进行探测。频率由探测器记录并可以确定声速。然后可以从声速推断出机械特性。这使得测量具有以下特征：

• 非接触式
• 无标签
• 活
• 三维
• 具有高空间和时间分辨率

特点及要求：

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测量系统处于持续改进的过程中。目前，轴向空间分辨率约为20 ?m 。与其他测量技术相比，大的优点是测量持续时间短，因此时间分辨率高。根据样品的光敏感性，小于1 毫秒的测量持续时间在技术上是可能的。该设置需要从两侧对样品进行光学访问，并且需要足够的

测量示例

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下面显示了对具有不同杨氏模量的三种 PAA 水凝胶的示例性测量。对每个样品进行 60 次测量的统计评估。更详细的信息可以从参考文献[1]中获得。

[1] Benedikt Krug、Nektarios Koukourakis 和 Juergen W. Czarske，“用于水凝胶非接触式快速机械研究的脉冲受激布里渊显微镜”，Opt。快报27、26910-26923（2019年）