Uwaga, otwiera nowe okno. PDFDrukuj


LABORATORIUM LASEROWEJ I AKUSTYCZNEJ
MIKROSKOPII SKANINGOWEJ (L-7)

Posiadane uprawnienia:

Zakres akredytacji Laboratorium Badawczego Nr AB 120
wydany przez Polskie Centrum Akredytacji Wydanie nr 17 z 12 czerwca 2019r.



Kierownik laboratorium

Wykonujący badania

dr hab inż. Roman Major
Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.

dr inż. Amanda Bartkowiak
mgr inż. Aleksandra Boroń
dr inż. Bogusz Kania
mgr inż. Przemysław Kurtyka
dr Aldona Mzyk
mgr inż. Maciej Szlezynger
dr inż. Klaudia Trembecka
inż. Justyna Więcek


Adres:

Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. Aleksandra Krupkowskiego Polskiej Akademii Nauk,
ul. Reymonta 25, 30-059 Kraków,
tel. centr.: 12 295 28 98; fax: 12 295 28 04
e-mail: Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć. ,
www: http://www.imim.pl

Aparatura:

Skanningowy mikroskop konfokalny LSM Exciter 5 z komorą inkubacyjną

• Moduł konfokalny LSM 5 Exciter, two canals, RGB
• Laser HeNe 633nm 5mW
• Laser HeNe 543nm 1mW
• Laser argon 458/488/514nm, 25mW
• Laser diodowy V 405nm
• Main Beam Splitter turret PASCAL
• Software ZEN 2008 LSM 5 EXCITER
• Light division system (405, 458, 488, 514, 543 nm)
• Filtr BP 505-530
• Filtr BP 505-600
• Filtr BP 530-600
• Filtr BP 560-615
• Fitr LP 420
• Filtr BP 420-480
• System ECU LSM 5 EXCITER
• Moduł DIC I/0,9 z polaryzatorem
• Transmited light detectorT-PMT LSM 710
• Heating stage



Rys 1 Skaningowy mikroskop konfokalny pracujący w IMIM PAN

Możliwości badawcze:

Jest to całkowicie zautomatyzowany zestaw z pełną kontrolą ustawień statywu mikroskopu, parametrów pracy laserów oraz płynną regulacją wielkości otwarcia przysłony konfokalnej. Do jego najważniejszych funkcji należy możliwość rejestracji do 6 niezależnych kanałów oraz ich nakładania, opcja MULTITRACKING, umożliwiająca rejestrację pozbawioną zjawiska cross-talk przy nakładających się emisjach, łatwość obsługi rejestracji wielowzbudzeniowych dzięki funkcji REUSE oprogramowania oraz rejestracja procesów szybkozmiennych (dostępne 13 prędkości skanowania, dowolny wybór formatu skanowanego obrazu, skanowanie jedno- lub dwukierunkowe. Mikroskop wykorzystuje oprogramowanie sterujące ZEN 2008 (Deconvolution ZEN 2008, Pakiet Physiology ZEN 2008, Pakiet Topography), Główny program sterujący oraz obliczeniowe Axio Vision 4.8 (Pakiet oprogramowania AxioVision 4 Module AutoMeasure.

Generator makr wykonawczych dla pomiarów automatycznych. Generator wykonawczy:

  • Funkcje podstawowe obróbki obrazu - Całkowita lub lokalna segmentacja granic obiektów, progowanie przy pomocy histogramu
  • Automatyczna segmentacja obiektów oraz interaktywna obróbka masek pomiarowych
  • Pomiary geometryczne i densytometryczne pojedynczych obiektów.
  • Zaznaczanie obiektów mierzonych, przedstawianie wyników w płaszczyźnie obrazu
  • Zapisywanie obrazów w formacie *.CSV kompatybilnym dla plików Excel
  • Wykonywanie programów pomiarowych:
  • Grupowanie procesów dla dowolnej liczby zdjęć.
  • Aktywowanie i dezaktywowanie jak również zmiany parametrów mierzonych podczas wykonywania pomiarów.

Pakiet oprogramowania AxioVision 4 Module AutoMeasure Plus.
Wśród przykładowych zastosowań mikroskopu konfokalnego jest analiza 3D komórek oraz tkanek, rejestracja wielokanałowa z pomiarami ilościowymi zjawiska ko lokalizacji, monitorowanie procesów fizjologicznych,
Rysunki 2a-c przedstawiają kolejne etapy formowania konfluencji:

  

Rys 1a Po jednej godzinie

Rys 1b Po 24 godzinach

 

 Rys 1b Po 72 godzinach

Skaningowy mikroskop akustyczny

Mikroskop akustyczny działa w trybie odbicia impulsu. Najważniejszym elementem w skaningowej mikroskopii akustycznej jest fala dźwiękowa o wysokiej częstotliwości i przetwornik piezoelektryczny. Element ten transmituje i odbiera impulsy dźwiękowe wysokiej penetracji. Cylinder jest pokryty warstwą szafirową ZnO. Przetwornik generuje impuls ultradźwiękowy (piezoceramiczna warstwa zamienia drgania elektromagnetyczne do fali dźwiękowej).Przetwornik jest zanurzony w ośrodku sprzęgającym (woda). Celem tak zaprojektowanego układu jest właściwy odbiór dźwięku z próbki. Informacja powraca do przetwornika. Jest przekształcana w impulsy elektromagnetyczne wykrywane przez oscyloskop i wyświetlana na monitorze jako piksel. Rys 2 przedstawia schemat systemu mikroskopu akustycznego



 Rys 2 Schemat Akustycznego Mikroskopu Skaningowego

Wynik z SAM zależy od wielkości przesłony i długości fali akustycznej, która jest zależna od materiału. W zależności od wielkości krytycznej analizowanych dobiera się odpowiednio częstotliwość pracy i konstrukcję przetwornika. Ważne jest to, że SAM pracuje w trybie czasu rzeczywistego. Skaningowy mikroskop akustyczny wyposażony jest w 4 głowice ultradźwiękowe (15MHz, 75MHz, 110MHz, 180MHz).
Skaningowy Mikroskop Akustyczny działa na kilku trybach (Rys 3). Skanowanie 2D skanowania zawiera informacje o płaszczyźnie xy i obrazie. Skanowanie 3D zawiera informacje o płaszczyźnie xy i czasie przesuwu wiązki akustycznej. Najbardziej popularne są skanowania, B, C i skanowanie skanowanie X. Skanowanie w trybie X służy do scharakteryzowania punktu zainteresowania w próbce. Tryb B-scan generuje obraz top-down lub XZ. C-scan jest kompilacją A-skan, ale nie w jednym punkcie, lecz wzdłuż osi XY, co objawia się wyświetlaniem obrazu odbitego echa w skupionej płaszczyźnie próbki. Skanowanie X służy do wyświetlania obrazu na głębokości w próbce.

 


 

Rys. 3. Mody skanowania SAM

 



Rys. 4. Wizualizacja mikroporów niejednorodnego materiału (hydroksyapatytu) za pomocą SAM

 

SAM jest odpowiednią techniką do wykrywania niewielkich ubytków na powierzchni i pod powierzchnią. Za pomocą tej techniki można znaleźć pęknięcia mniejsze niż 1 um. Pęknięcia w pobliżu powierzchni, rozwarstwienia lub wtrącenia. Na rysunku 5 przedstawiono akustyczną identyfikację uszkodzeń w obrębie masywnego kucia wlewka. Na Rys 6 przedstawiono głębsze warstwy tego materiału.

 

 

Rys. 5. Wizualizacja węglików zlokalizowanych wewnątrz

 

 

 

Rys 6. Przykład analizy głębokich warstw materiału metodą akustyczną