在現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究和材料科學(xué)領(lǐng)域中，高精度成像技術(shù)是獲取微觀世界信息的關(guān)鍵工具。隨著科研對成像精度和速度的要求日益提高，傳統(tǒng)的電動或手動調(diào)焦系統(tǒng)已逐漸無法滿足需求。壓電物鏡掃描器的興起，為高精度成像帶來了革命性的改進。這種技術(shù)利用壓電材料的特性，實現(xiàn)了納米級別的精準控制，較大地提升了成像的清晰度和準確性。
一、原理
壓電物鏡掃描器基于壓電效應(yīng)工作，即當(dāng)施加電壓于壓電材料時，材料會產(chǎn)生微小的形變。這種形變可以被精確控制，從而實現(xiàn)對顯微鏡物鏡位置的精細調(diào)整。與傳統(tǒng)的調(diào)焦機制相比，壓電掃描器具有響應(yīng)速度快、精度高、重復(fù)性好等優(yōu)點。
二、在高精度成像中的應(yīng)用
快速自動聚焦：在顯微成像過程中，快速準確地找到焦點是提高實驗效率的關(guān)鍵。該設(shè)備可以實現(xiàn)快速自動聚焦，大大縮短了實驗準備時間。
Z軸層掃成像：在生物學(xué)和材料科學(xué)中，常常需要對樣品進行分層掃描以獲取三維結(jié)構(gòu)信息。壓電掃描器的高精度移動能力使得層與層之間的距離可以控制在幾納米到幾微米之間，確保了圖像的高精度和高分辨率。
時間序列成像：在活細胞成像等應(yīng)用中，對細胞活動的實時監(jiān)控需要快速且穩(wěn)定的成像系統(tǒng)。壓電掃描器能夠在長時間內(nèi)保持穩(wěn)定的性能，保證了成像條件的一致性。
組合成像技術(shù)：該設(shè)備可以與其他成像技術(shù)如TIRF(全內(nèi)反射熒光顯微鏡)、共聚焦顯微鏡等結(jié)合使用，進一步提升成像的質(zhì)量和對比度。
壓電物鏡掃描器的應(yīng)用，不僅提升了顯微成像的精度和效率，還擴展了顯微鏡的使用范圍。它的高精度、高穩(wěn)定性和快速響應(yīng)特性，使得在納米級別的精細操作成為可能，較大地推動了生命科學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷進步，未來壓電掃描器將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)其特別的價值。
