HO-DHM-IT01 是一款倒置型数字全息显微镜，可用于活细胞的定量相位成像。它是一种透射式倒置数字全息显微镜，具有平衡的非聚焦配置，在参考光束和目标光束中均使用无穷远校正的平面消色差物镜。它配备了一个共管透镜，可实现像差最小的非焦成像配置。相位图像重建采用了德里印度理工学院获得的单次高分辨率方法。650nm 二极管激光器用于构建全息图像。该系统还集成了高亮度白光 LED 照明明视野观察和双目观察功能。由于用户可能不熟悉相位图像，因此可先使用明视野观察装置按要求聚焦细胞样本，然后使用激光照射记录相位图像。物镜光束和参考光束的镜架都配有滑动装置，可同时固定两个显微镜物镜。用户只需旋转一个旋钮，便可同时手动切换物镜光束和参考光束中的物镜。

                                                                                                    规格

DHM 类型 ： 传输、反向

DHM 配置：平衡 、无焦点

测量模式 ： 单波长

光源：二极管 激光器

光源波长：650 nm

光源功率：5 mW

物镜物镜：平面 消色差 (40X，0.65 NA)，平面消色差 (20X，0.40 NA)

参考光束显微镜物镜： 平面消色差（40 倍，0.65 NA），平面消色差（20 倍，0.40 NA）

轴向深度剖面精度：≤ 50 nm

横向分辨率：≤ 1 μm

相机视场：0 .177 x 0.133^mm2                                                     

                                                                                                明视野观测模式

光学系统：无限 校正（200 毫米管状镜头）

观察方法：光 场

明视野配置：反转

照明：透射

照明系统：高亮度 白色 LED，强度可调

鼻托： 用于两个物镜的滑动 装置

显微镜物镜：1 . 平面消色差 20X，NA 0.40，1 毫米视场角

2. Plan Achromatic 40X，NA 0.65，0.5 毫米视场角

观察头：Sidentopf 双目观察头，45º 倾角，48 - 75 毫米 IP 调节器

目镜：10 倍 宽视场 (FN20)，屈光度可调，高度散光

调焦：同轴 粗/细调焦，细度 0.2 毫米/转

平台：机械 平台 = 126mm x 78mm，同轴下拉旋钮

平台支架： 35 毫米培养皿支架、100 毫米培养皿支架、玻璃载玻片支架、通用支架（适用于 terasaki 平板支架、玻璃载玻片、35-65 直径培养皿和血球计数器

电源：230 伏 50 赫兹

                                                                                                 特征

单次高分辨率和精确定量成像能力（技术）。

无需移相，因此无需压电平台。

无需对细胞染色即可进行定量相位成像。

全衍射限制分辨率性能。

数字全息以及透射 LED 明场观察。

                                                                                                  应用

细胞动态定量研究。

对各种类型的细胞进行成像，包括 SKOV-3 卵巢癌细胞、成纤维细胞、睾丸变形虫、硅藻骨架和红细胞。

红细胞在多种变形状态下的三维成像和统计。

不同细胞生理参数的演变。

在不使用任何造影剂的情况下，对活细胞进行非破坏性分析： 细胞数量、汇合、增殖、细胞死亡、迁移和存活率。

可视化药物诱导的形态变化。

染色或未染色/未处理细胞的可视化。

毒性研究。

诊断糖尿病并评估糖尿病患者的长期血糖控制情况。

解析神经元网络活动，确定精神疾病的细胞生物标志物。

筛选和诊断材料科学。

                                                                                               摄像头规格 

传感器类型 CMOS 彩色                                                                                  

全局快门

像素等级 3.17 百万像素

分辨率 2056 x 1542 像素

纵横比 4 : 3

像素尺寸 3.45 μm

模数转换器 12 位

光学尺寸 7.093 毫米 x 5.320 毫米（对角线 8.87 毫米）

光学等级 1 / 1.8”

制造商：索尼

增益（主/RGB） 24x / 4x

帧频自由运行模式 123 帧/秒

触发帧频（连续） 123 帧/秒

触发帧频（最大） 134 帧/秒

曝光时间（最小 - 最大） 0.018 毫秒 - 999 毫秒

长时间曝光（最长）30000 毫秒

接口连接器 USB 3.0 micro-B

软件数字 HM_V02

相位图像重建 的单次高分辨率方法

数字全息显微镜是一种新兴的成像方式，它能够对透明、未染色、处于最自然状态的细胞进行定量相位成像（QPI）。虽然暗视野、相位对比和微分干涉对比等相位敏感成像方法已有几十年的历史，但它们无法提供定量相位信息。通过使用干涉成像概念，DHM 可以实现这一点。DHM 系统示意图如图 1 所示：

图 1：基于干涉成像原理的平衡式 DHM 系统示意图。相位图像是通过对使用阵列传感器记录的干涉信号进行数字处理而获得的。

当准直激光束穿过透明细胞样本时，通常很少有光被吸收。然而，由于光束在每个(x, y)位置的相位延迟，激光波面会发生扭曲（见图 2）。光束穿过样品后的相位 Φ(x, y)可描述为

Φ (x,y) = ( 2π / λ ) ∫ dz n (x, y, z)

这里，λ是所用激光的波长，n (x, y, z)代表细胞在(x, y, z)处相对于周围介质的相对折射率。显然，如果细胞与周围介质之间存在较大的折射率差异，就会检测到较强的相位信号。如果细胞的折射率在一个区域内是均匀的，则相位函数可以近似地与细胞的高度图谱相关联，从而得到细胞的三维透视图。因此，DHM 不需要使用外部造影剂，而是利用细胞的自然折射率对比进行成像。折射率是一种与化学成分相关的属性，因此，灵敏的相位成像系统在基础生物科学和诊断学领域有多种应用。

傅立叶变换法是处理单次干涉成像数据的常用方法。但这种方法的空间分辨率较低，远远低于显微系统所能达到的衍射极限分辨率。如图 3 所示，本产品中使用的德里国际理工学院技术采用了一种新颖的约束优化方法来恢复全分辨率相位图像。

图 3：使用数字全息显微系统获得的红细胞和患者宫颈细胞的相位图像（a）明场图像，（b）使用传统傅立叶变换方法重建的相位图像，（c）使用德里印度理工学院开发的新型单次相位成像技术获得的高分辨率相位图像。(b) 和 (c) 中的彩色编码表示细胞的相位图（近似高度图）。