Reconfigurable lightsheet microscopy using a superpixel-based digital micromirror device
Süperpiksel tabanlı sayısal mikroyansıtıcı aygıt ile ayarlanabilir ışık tabakası mikroskopu
- Tez No: 941934
- Danışmanlar: PROF. DR. ALPER KİRAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında düşük maliyetli, farklı görüntüleme seçeneklerine sahip ve çeşitli örnek boyutlarıyla uyumlu bir floresan ışık tabakası mikroskopu düzeneği oluşturulmuştur. Süperpiksel kurulumu ile ışık tabakasını oluşturan optik düzeneğin arka odak noktasına eşlenik olarak yerleştirilen bir sayısal mikroyansıtıcı aygıt ile ışık tabakasının oluşumu sırasında hem genlik, hem de evre yönetimi sağlanmaktadır. Kazanılan bağımsız ışık biçimlendirme olanağı ile renk düzeltmesi, ışık tabakasının iyileştirilmesi, ışık tabakasının örneğe göre biçimlendirilmesi, yapısal aydınlatma yöntemlerinin uygulanması, hızlı ve dış yansıtıcı kullanmadan ışın tarama olanağı ve olabildiğince çeşitli görüntüleme gereksinimlerine uyum sağlamak olasıdır. Düzeneğin göreceli olarak kolay kurulumu ve düşük bedelli olması, optik ve görüntüleme uzmanlığı bulunmayan araştırma takımlarının görüntüleme gereksinimlerini karşılamakta yarar sağlayabilir. Süperpiksel kurulumu özünde sadece genlik değiştirici olarak davranan mikroyansıtıcı aygıtların hem genlik, hem de evre değiştirebilmesine olanak kılmaktadır. Zernike evre dağılımlarından yararlanarak belirli evre dağılımına sahip kırınımsız Bessel ve Airy ışınlarının oluşturulup, 180 um genişliğine kadar dış yansıtıcı kullanmadan taranması gösterilmiştir. Durağan ve değişken iki kurulum arasında kolay değiştirilebilen düzenek yeniden hizalamaya gerek kalmadan geri döndürülebilir. Gösterilen düzenek ve tasarım adımları örnek gereksinimlerine göre uyarlanabilir, eşzamanlı yönetim ile yüksek çözünürlüklü görüntüleme yapabilir ve gereksinimlere göre görüntüleme isterlerini karşılaması için başka tekniklerle birleştirilebilir. OpenSPIM projesinin yaklaşımından esinlenerek bu çalışma kapsamında kurulan düzenek ile ilgili kurulum ve tasarım ayrıntıları ile kullanılan yönetim yazılımları CC-BY-SA lisansı altında açık kaynak olarak sunulacaktır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a cost-effective and highly modular light sheet fluorescence microscope (LSFM) setup that can accommodate to different sample sizes is demonstrated. A digital micromirror device (DMD) is used in a Superpixel configuration conjugated with the sheet forming optics allowing independent control of both the amplitude and phase in creating the lightsheet. Arbitrary beam shaping enables a multitude of performance improvements such as chromatic correction, sheet optimization and tailoring, structured illumination microscopy (SIM) methods, fast mirrorless scanning and high adaptability to different imaging needs. Relative simplicity and lower cost aspects of the setup are also an advantage for research groups without optics experts with LSFM imaging needs. The Superpixel method extends the normally amplitude-only modulation capabilities of the DMD into arbitrary phase and amplitude modulation and is integrated into a conventional open-top setup. Non-diffracting Bessel and Airy beams requiring specific phase profiles are demonstrated with a scanning range of up to 180 um without additional scan optics along with the possibility of complex field control by using Zernike phase profiles. Simple switching between static and dynamic lightsheet modes ensure that modifications to the setup can be easily reverted without needing realignment. The demonstrated setup and design steps can be adjusted to demands of the sample, allow high-resolution imaging with fast dynamic control and can be combined with other techniques depending on the required performance metrics. In the spirit of the OpenSPIM project, the implementation and the material for constructing the setup along with used control software will be openly available online and free to use under the CC-BY-SA license.
Benzer Tezler
- Reconfigurable computing platform for register based genetic programming
Kayıtçı tabanlı genetik programlama için yeniden yapılandırılabilir bilişim ortamı
ŞERİFE SUNGUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDokuz Eylül ÜniversitesiPROF. DR. MUSTAFA GÜNDÜZALP
- Reconfigurable microcontroller based multifrequency electrical impedance tomography
Yeniden biçimlendirilebilir mikro-denetleyici tabanlı çok frekanslı elektriksel empedans tomografi
VOLKAN EMRE ARPINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT EYÜBOĞLU
- Design and implementation of reconfigurable antenna array for beam steering
Reconfigurable anten düşman işin direksiyon
UMAR ABDULLAHI ABDULHAMEED
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFatih ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDAL KORKMAZ
- Reconfigurable network-on-chip (NoC) architectures for embedded systems
Gömülü sistemler için yeniden betimlenebilir yonga üstü ağ (YüA) mimarileri
SALİH BAYAR
Doktora
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARDA YURDAKUL
- Reconfigurable and transformational product design concepts and applications: a case study of innovative furniture
Yeniden yapılandırılabilir ve transformal ürün tasarım kavramları ve uygulamaları: Yenilikçi mobilya ürünü çalısması
AIZIMAITI AIKEBAIER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Endüstri Ürünleri Tasarımıİstanbul Şehir ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAŞİF TEKER