Geri Dön

Opto-mechanical design and development of an optodigital confocal microscope

Optodijital konfokal mikroskopun opto-mekanik tasarım ve geliştirmesi

  1. Tez No: 414067
  2. Yazar: VAHİD POURREZA GHOUSHCHI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ALPER KİRAZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Koç Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 85

Özet

Lazer tarama eşodaklı mikroskobi (LSCM) tekniği bir örnekten alınmış ince bir kesitin yüksek çözünürlükte, net görüntülerini almayı sağlar. Bu tekniğin gücü örnekte belirlenmiş küçük bölgelerin tek tek uyarılıp, genellikle iğne deliği yapısındaki uzamsal filtre detektörün önüne konumlandırılıp, bulanık ışığın elimine edilmesine dayanır. Daha sonra da, örneğin istenilen bölümü taranarak dijital 2 boyutlu resimleri elde edilir. Bu 2 boyutlu resimler de sonradan bir araya getirilerek, cismin yüksek çözünürlüklü 3 boyutlu resimleri elde edilebilir. Lazer tarama eşodaklı mikroskobi (LSCM) tekniği bir örnekten alınmış ince bir kesitin yüksek çözünürlükte, net görüntülerini almayı sağlar. Bu tekniğin gücü örnekte belirlenmiş küçük bölgelerin tek tek uyarılıp, genellikle iğne deliği yapısındaki uzamsal filtre detektörün önüne konumlandırılıp, bulanık ışığın elimine edilmesine dayanır. Daha sonra da, örneğin istenilen bölümü taranarak dijital 2 boyutlu resimleri elde edilir. Bu 2 boyutlu resimler de sonradan bir araya getirilerek, cismin yüksek çözünürlüklü 3 boyutlu resimleri elde edilebilir. Her ne kadar LSCM sistemleri biyoloji, genetik, fizik ve diğer bilim dallarında geniş kullanım alanı bulsalar da, yüksek maliyetleri genellikle merkezi araştırma laboratuvarlarının karşılayabileceği bir güçlüktür bu da yaygın olarak kullanımlarının önüne geçer. Bu tezin hedefi Dijital Mikroayna Cihaz (DMD) kullanılarak lens ve galvanometreye duyulan ihtiyacı ortadan kaldırarak uygun maliyetli, kompakt ve bilgisayar tabanlı LSCM geliştirmektir. DMD çipi mikro aynalardan oluşur ve bu aynaları her biri iki pozisyona rotasyonlarından dolayı iğne deliği gibi işler. Yüksek hızlı paralel tarama objektifin eşlenik düzlemiyle odağı arasında yer alan DMD çipinin üzerine farklı desenlerin uygulanmasıyla elde edilebilir. Sonrasında da, detektör yardımıyla dijital görüntüler oluşturulabilir. Bu tezde ilk olarak, LSCM tabanlı galvanometre yapıldı. Görüntülerin oluşturulması için aynaları kontrol eden ve veri toplayan program geliştirildi. Daha sonra da örneği tarayabilmek için sıralı desenler kullanılarak DMD tabanlı opto-dijital LSCM geliştirildi. Optik ve mekanik tasarım için gerekli olan optik düzenlemeler, yerleştirme ve simülasyon Zemax ile, 3 boyutlu CAD tasarımı Solidworks ile ve örneklemeler de program aracılığıyla gerçekleştirildi.

Özet (Çeviri)

Laser scanning confocal microscopy (LSCM) technique allows for obtaining high resolution, clear images of thin sections in a sample. The power of a LSCM arises from exciting a very small region of the sample at a time and using a spatial filter, usually a pinhole, in front of the detector cancelling the out of focus light. Then, 2D digital images can be constructed by scanning the desired field of view of the sample. Combining these images at the end, high resolution 3D images can be obtained. Although, LSCM systems are widely used in biology, genetics, physics and other sciences, their high cost often requires central research facilities that hinders their wide use. The aim of this thesis was to develop a cost-efficient, compact and computer controlled LSCM using a Digital Micromirror Device (DMD) that eliminates the need for a scan lens and galvanometer. DMD chip is composed of micro mirrors, each of them functioning as a pinhole due to their rotation to two positions. High speed parallel scanning can be achieved by applying different patterns on the DMD chip that is located at the plane conjugate to the focal plane of the objective. Subsequently, by using a detector at a confocal point, digital images can be produced. In this thesis, first a galvanometer mirror based LSCM was constructed. A program was developed to control the mirrors and gather data to form the images. Then a DMD-based optodigital LSCM was developed by using sequential patterns to scan the specimen. Optical and mechanical designs of the optical setups, optical alignment, optical simulation with Zemax , 3D CAD design with Solidworks and sampling with the program were accomplished.

Benzer Tezler

  1. Instrumentation of an opto-digital confocal microscope and development of a dmd-based imaging setup

    Opto-sayısal konfokal mikroskop enstrümantasyonu ve sayısal mikroayna temelli görüntüleme düzeneği kurulumu

    BERK ZENGİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPER KİRAZ

  2. Yüzey plazmon resonansına dayalı yeni bir algılayıcı geliştirilmesi

    Development of a novel Sensor based on surface plasmon resonance

    BURAK TÜRKER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    BiyoteknolojiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. LALE ÖZYILMAZ

    YRD. DOÇ. DR. AYKUTLU DANA

  3. Lanthanide and/or quantum dot doped luminescent glasses/glass nanocomposites as wavelength convertors for advanced opto electronic applications

    İleri opto-elektronik uygulamalar için dalga boyu dönüştürücüler olarak lantanit ve/veya kuantum nokta katkılı luminesan cam ve cam nanokompozitler

    ORHAN KIBRISLI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ ERÇİN ERSUNDU

  4. Enhancing the performance of a coagulometer through optimization of microfluidic cartridge and fiber optic-based optomechanical systems

    Mikroakışkan kartuş ve fiber optik tabanlı optomekanik sistemlerin optimizasyonu yoluyla koagülometrenin performansının artırılması

    MERVE KORTEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    BiyomühendislikKoç Üniversitesi

    Biyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN ÜREY

  5. Imaging of multiple slices with single lateral scan

    Tek bır düzlemsel tarama ıle bır çok katmanın görüntülenmesı

    MİYASE TEKPINAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU