Trends in der Optik  Januar 2018

Open-Source-Mikroskopie für den Selbstbau

Eine Technologie wird als „open-source“ bezeichnet, wenn alle entsprechenden technischen Informationen öffentlich verfügbar gemacht werden und eine Nutzergemeinschaft zusammenarbeitet, um die Technologie zu entwickeln, zu testen und zu verbessern. Die Open-Source-Mikroskopie für den Selbstbau, wie das Miniscope der University of California, Los Angeles (UCLA), macht kostengünstige Mikroskopiesysteme für Forschungs- und Prototyping-Anwendungen leicht zugänglich. Das Miniscope wurde von den Khakh, Silva und Golshani Labs an der UCLA entwickelt und ist ein miniaturisiertes, am Kopf einer Maus befestigtes Open-Source-Fluoreszenz-Mikroskop, um die neurale Aktivität von sich frei bewegenden Mäusen zu untersuchen. Aufgrund des Open-Source-Charakters dieses Projekts kann jedes neurowissenschaftliche Labor das Gerät nachbauen und neurowissenschaftliche Forschungen durchführen, zu einem Bruchteil der Kosten für den Kauf eines kommerziellen Fluoreszenzmikroskops.

Trends in der Optik  April 2018

Miniaturisierte Mikroskopobjektive

Miniaturisierte, kompakte Mikroskopobjektive reduzieren die Größe und das Gewicht herkömmlicher Mikroskopiesysteme und machen sie dadurch portabler. Damit sind miniaturisierte Mikroskopobjektive ideal geeignet für Anwendungen, bei denen es auf einen schnellen und einfachen Einsatz vor Ort ankommt, beispielsweise zur Wasserüberwachung, beim Test auf Krankheiten und für mikroskopische industrielle Untersuchungen. Vereinfachte Mechanik und kompakte optische Konstruktionen haben zu modernen, miniaturisierten Objektiven geführt, die nicht größer als ein Stapel 20-Cent-Stücke sind. Dieses handliche Format ermöglicht reaktionsschnelle Untersuchungen direkt am Einsatzort – ein entscheidender Vorteil gegenüber den großen, schweren und komplexen Standard-Mikroskopsystemen. Miniaturisierte Mikroskopobjektive verfügen gewöhnlich über feste Blenden und eine feste Fokusposition..

Trends in der Optik  Juni 2018

Liquid Lenses in Imaging

Flüssiglinsen können in Bildverarbeitungssystemen zur schnellen, durchgängigen Fokussteuerung integriert werden. Damit kann in Hochgeschwindigkeitsanwendungen der Fokus schnell auf Objekte in unterschiedlichen Höhen oder Arbeitsabständen eingestellt werden. Flüssiglinsen bestehen aus kleinen Zellen optischer Flüssigkeit, die ihre Form innerhalb von Millisekunden ändern, sobald ein Strom fließt oder eine Spannung angelegt wird. Die resultierende Krümmungsänderung führt dazu, dass sich die Brechkraft der Linse und damit Brennweite und der Arbeitsabstand ändern. Herkömmliche Objektive basieren auf einer mechanischen Verstellung und zeichnen daher selten scharfe und genaue Bilder auf, wenn eine schnelle Refokussierung erforderlich ist. Die Integration von Flüssiglinsen in Bildverarbeitungs- und Life-Science-Systemen ermöglicht eine schnelle Nachfokussierung sowie die Anpassung von Schärfentiefe und Arbeitsabstand – eine ideale Lösung, um den Durchsatz zu erhöhen.

Trends in der Optik  Juli 2018

Optiken für extrem ultraviolettes Licht

Die neuen kompakten, extrem ultravioletten (EUV) Strahlungsquellen mit Wellenlängen von etwa 10-100 nm ermöglichen zahlreiche neue EUV-Anwendungen. So z. B. hochauflösende Bildgebung mit Auflösungen von bis zu 0,5 nm, Molekular- und Festkörper-Dynamikforschung, optische und Photoelektronen-Spektroskopie sowie Nanobearbeitung für die Nanotechnologie. Die Entwicklung optischer Komponenten für das EUV-Spektrum ist jedoch schwierig, denn EUV-Strahlung wird von nahezu allen Materialien stark absorbiert und die Oberflächenrauheit muss stark kontrolliert werden, da die Streuung bei kurzen Wellenlängen zunimmt. Diese Herausforderungen haben zur Entwicklung von hochpolierten, reflektierenden EUV-Optiken geführt, die die technologischen Grundlagen der optischen Komponenten von morgen legen.