توموگرافی پراش فوریه پتیکوگرافی تسریع شده با نورهای LED حلقوی پراکنده

خلاصه

توموگرافی پراش فوریه ptychographic (FPDT) یک تکنیک میکروسکوپ محاسباتی بدون برچسب است که اخیراً توسعه یافته است که توموگرام های سه بعدی (3D) با وضوح بالا و میدان بزرگ را با سنتز مجموعه ای از تصاویر با وضوح پایین به دست آمده با دیافراگم عددی پایین بازیابی می کند. NA) هدف. با این حال، به منظور اطمینان از همپوشانی کافی از کره های Ewald در فضای فوریه سه بعدی، FPDT معمولی به هزاران اندازه گیری شدت نیاز دارد و مقدار قابل توجهی از زمان را برای همگرایی پایدار الگوریتم تکراری مصرف می کند. در اینجا، ما توموگرافی پراش فوریه تسریع شده (aFPDT) را ارائه می‌کنیم که نورهای پراکنده دیود ساطع نور حلقوی (LED) و روشنایی مالتی پلکس را ترکیب می‌کند تا مقدار داده را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و به شتاب محاسباتی توموگرافی ضریب شکست سه بعدی (RI) دست یابد. در مقایسه با تکنیک FPDT موجود، نتایج 3 بعدی RI معادل با وضوح بالا با استفاده از aFPDT با کاهش نیاز به داده بیش از 40 برابر به دست می‌آیند. اعتبار روش پیشنهادی به طور تجربی بر روی نمونه‌های کنترل و سلول‌های بیولوژیکی مختلف، از جمله دانه‌های پلی استایرن، جلبک‌های تک سلولی و سلول‌های HeLa خوشه‌ای در میدان دید وسیع نشان داده شده است. با قابلیت تصویربرداری سه بعدی با وضوح بالا و توان عملیاتی بالا با استفاده از مقادیر کم داده، aFPDT این پتانسیل را دارد که کاربردهای گسترده خود را در زیست پزشکی بیشتر پیش ببرد.