MULTI-PHOTON MICROSCOPY, AND IMAGING METHOD USING TIME-GATED DETECTION THEREOF

• Main Authors: KANG, Ungyo, KANG, Juehyung, KIM, Wooseop, YOO, Hongki
• Format: Patent
• Language: English; French; Korean
• Published: 21.10.2021
• Subjects: INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIRCHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES; MEASURING; OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS; OPTICS; PHYSICS; TESTING

Multi-photon microscopy and an imaging method using time-gated detection thereof are disclosed. Multi-photon microscopy for exciting the fluorescent material of a sample by using multi-photon excitation comprises: a repetition rate tuner for lowering, to a repetition rate for time-gated detection, an optical pulse stream outputted from a pulsed laser; a scanner for scanning, in X-axis and Y-axis directions, the optical pulse stream received from the repetition rate tuner; an objective lens for emitting an optical signal scanned by the scanner to the sample, and acquiring a fluorescence signal emitted from an excited fluorescent material; a photodetector for photoelectrically converting the fluorescence signal acquired through the objective lens; an amplifier for converting, into a voltage signal, a current signal outputted from the photodetector; a digitizer for sampling the voltage signal outputted from the amplifier; and a computing device for separating, by means of a detection window set in a time domain, sampling data outputted from the digitizer, and generating an image on the basis of the sampling data separated by means of the detection window. Une microscopie multiphotonique et un procédé d'imagerie utilisant une détection à déclenchement temporel de celle-ci sont divulgués. La microscopie multiphotonique pour exciter le matériau fluorescent d'un échantillon à l'aide d'une excitation multiphotonique comprend : un syntoniseur de fréquence de récurrence pour abaisser, à un taux de récurrence pour une détection à déclenchement temporel, un flux d'impulsions optiques émis à partir d'un laser pulsé ; un dispositif de balayage pour balayer, dans des directions de l'axe X et de l'axe Y, le flux d'impulsions optiques reçu à partir du syntoniseur à fréquence de récurrence ; une lentille d'objectif pour émettre un signal optique balayé par le scanner vers l'échantillon et acquérir un signal de fluorescence émis à partir d'un matériau fluorescent excité ; un photodétecteur pour convertir de manière photoélectrique le signal de fluorescence acquis à travers la lentille d'objectif ; un amplificateur pour convertir, en un signal de tension, un signal de courant délivré par le photodétecteur ; un numériseur destiné à échantillonner le signal de tension émis par l'amplificateur ; et un dispositif de calcul pour séparer, au moyen d'une fenêtre de détection réglée dans un domaine temporel, des données d'échantillonnage délivrées par le numériseur, et générer une image sur la base des données d'échantillonnage séparées au moyen de la fenêtre de détection. 다광자 현미경, 그리고 이의 시간 게이트 검출 기반 이미징 방법(multi- photon microscopy, imaging method using time-gated detection thereof)을 개시한다. 다광자 여기를 이용하여 시료의 형광 물질을 여기하는 다광자 현미경은, 펄스레이저에서 출력된 광펄스열을 시간 게이트 검출(time-gated detection)을 위한 반복률로 낮추는 반복률 가변기, 상기 반복률 가변기로부터 전달된 광펄스열을 X축 및 Y축 방향으로 스캐닝하는 스캐너, 상기 스캐너에 의해 스캐닝된 광신호를 시료로 조사하고, 여기된 형광 물질에서 방출되는 형광 신호를 획득하는 대물렌즈, 상기 대물렌즈를 통해 획득한 형광 신호를 광전변환하는 광검출기, 상기 광검출기에서 출력된 전류 신호를 전압 신호로 변환하는 증폭기, 상기 증폭기에서 출력되는 전압 신호를 샘플링하는 디지타이저, 그리고 상기 디지타이저에서 출력된 샘플링 데이터를 시간 영역에 설정된 검출 윈도우로 분리하고, 상기 검출 윈도우로 분리된 샘플링 데이터를 기초로 이미지를 생성하는 컴퓨팅 장치를 포함한다.