Adaptive Linsen in der Konfokalmikroskopie

FAKULTÄT ELEKTROTECHNIK UND INFORMATIONSTECHNIK Institut für Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik

 

Aufgabenstellung für die Studienarbeit     

 

von 

     

 

   Herrn Philipp Schreiber   

Matrikelnr.: 3480301 

Studiengang: Elektrotechnik   

Adaptive Linsen in der Konfokalmikroskopie    

Zielsetzung  Die  konfokale  Mikroskopie  ist  ein  wichtiges  Werkzeug  in  den  Life‐Sciences  und  in  der  Materialforschung.  Vor  allem  Fluoreszenzmessungen  profitieren  von  den  optischen  Schnitten,  welche  durch  das  Zusammenspiel  von  hoher  numerischer  Apertur  und  Lage  der  Lochblende  in  der  Detektion  erzeugt  werden.  Diese  führen  zu  hohen  axialen  Auflösungen,  die  z.B.  eine  präzise  Anregung  und  Detektion  der  Fluoreszenz  ermöglichen.  Der  konfokale  Ansatz  erhöht  auch  die  laterale  Auflösung,  was  für  Oberflächen‐  und  Materialuntersuchungen  eine  wichtige  Rolle  spielt.  Das  Verfahren  basiert  allerdings  auf  punktweise  Detektion,  wodurch  Scans  in  allen  Raumrichtungen  erforderlich  sind,  um  volumetrische  Daten  aufzunehmen.  Die  axialen  Scans  werden  dabei  hauptsächlich  durch  mechanisches  Verfahren  der  Frontlinse  realisiert,  wodurch  aktuell  die  erreichbare  Bildrate  begrenzt ist. Eine vielversprechende Möglichkeit die mechanischen Axial‐Scans zu umgehen  und dadurch schnellere Aufnahmen zu ermöglichen, bieten adaptive Flüssigkeitslinsen. Diese  verändern durch eine elektrische Spannung ihre Form, wodurch sich der Fokus verschieben  und ein axialer Scan realisieren lässt.   In dieser Arbeit soll ein 1D‐Konfokalmikroskop  mit adaptiven Linsen aufgebaut und dessen  Eigenschaften  untersucht  werden.  Dabei  sollen  optische  Aberrationen  der  Einzelkomponenten und des Gesamtaufbaus bestimmt werden. Zudem ist ein Nachweis der  Funktionsfähigkeit an geeigneten Proben durchzuführen.          Zu bearbeitende Teilaufgaben   Bau eines 1D‐Konfokalmikroskopes und Nachweis seiner Funktion   Untersuchung von optischen Aberrationen der Einzelkomponenten    Messungen an bewegten Objekten    Betreuer:  Dr.‐Ing. Nektarios Koukourakis  Ausgehändigt am:  01.03.2014  Einzureichen am:  01.06.2014  Erstprüfer:  Prof. Dr.‐Ing. habil. Jürgen Czarske  Zweitprüfer:  Dr.‐Ing. Andreas Fischer          Prof. Dr.‐Ing. habil. Jürgen Czarske   Verantwortlicher Hochschullehrer