é č í é ě í ž ý Ú á í ž ý í ý Á Í ÁŘ É Á áš í ý á ář é í á í ž ý í Ř ú á á č ý š á í š í řá ě č á í í é ář é á é á í í ó á í é č á ú ě ý á í ý žň á í í é ó ó é í á ěř í č í á ů ř ě é ář é á í ář é á á í š š í é í ěř í ý ů á í č í í á í á í š í ř Ž í ý ů á í ší ů ě í
é í ě í ď é áš ý ě á š šťá í í íř é á Ťíž á í é ář é á č ý á é ě ď í Ť Š Ý ť áš Š Ř ú ě
L = λ2 λ, λ λ 29,92 µ µ
Z Z C V Z1 Z7 O1 O4 DS1 DS4 DM CCD
1. REFLEXNÍ DIGITÁLNÍ HOLOGRAFICKÝ MIKROSKOP (RDHM) Obrázek 1.3: Revolverový měnič objektivů v referenční větvi se šesti pozicemi. Každá pozice obsahuje jiný objektiv. Měnič v objektové větvi obsahuje stejné objektivy jako měnič v referenční větvi. Dále jsou objektivy O1 a O3 připojeny na piezoelektrický posuv. Lze tedy jednoduše a přesně provádět absolutní ostření vzorku. Objektivy O1 a O3 se při tomto ostření pohybují současně. Tento typ posuvu je zmíněn v kap. 1.4.1, bodě 13. Čočka C je zaostřena do stejné roviny jako objektivy O1 a O3. Vzorek (V) a zrcadlo (Z3) jsou tedy osvětlovány Köhlerovým osvětlením. Objektivem O1 je možné pohybovat i samostatně a provádět tak relativní ostření. Použití relativního ostření není v reflexním módu nezbytné, avšak je dobré ho zmínit, jelikož se tento typ posuvu dá použít v jiných aplikacích při měření - pokud chceme například doostřit vzorek, aniž bychom si rozostřili referenční větev. Jak je navíc v kap. 3.3.1 vysvětleno, použití tohoto typu ostření bylo při měření v určitých případech nezbytné. Vzorek V je připojen na piezoelektrický posuv. Pohybem do stran můžeme na vzorku zacílit strukturu, pohybem v optické ose poté měřit osovou intenzitní odezvu. Zrcadlo Z3 není na rozdíl od vzorku (V) připojeno na piezoelektrický posuv. Stolek se zrcadlem je připojen na šroub s mikrometrickým posuvem, je tedy nutné provést manuální ostření pomocí tohoto šroubu zmíněné v kap. 1.4.1, bod 15. Zrcadla Z5 a Z6 jsou připojena současně na jeden piezoelektrický posuv, čímž se zajišťuje možnost změny délky větví vůči sobě. Pohybem těchto zrcadel lze tedy seřídit stejnou délku větví, tzv. autojustáž zmíněná v kap. 1.4.1, bod 19. Objektivy O2 a O4 jsou zaostřeny do stejného místa čipu CCD kamery, kde dochází k interferenci paprsků a tedy k vytvoření hologramu. 1.4. Návod na obsluhu RDHM Ačkoliv se mikroskop neustále vyvíjí a řada prvků je již automatizována, je nutné mikroskop před začátkem měření nastavit a seřídit pro získání co nejlepšího výsledku. Následující postup slouží ke správnému nastavení RDHM. 8
λ = 547 [µm]
4,13 ± 0,05 (179,6 ± 2,1 3,52 ± 0,11 153,2±5,2 323±5 z = λ 4π φ, z φ z = λ 2π(n n 0 ) φ, n n 0
R = 1,22 λ. λ = 547 z I(κ) κ 1,κ 2 κ κ = 1/λ u i (z i ) = exp[2πi(κ 2 + κ 1 cos α)z i ]sinc[2π(κ 2 κ 1 cos α)z i ], α (x) = (x)/x i κ 1,2 κ 1,2 = 1 λ ± λ 2 = 1 λ 2,1,
λ λ I(z) = uu. I poly (z) = 2 [2π(κ 2 κ 1 cos α)z] = 2 [2π( 1 λ λ 2 [2π( 1 λ λ 2 1 cos α)z] λ+ λ 2 1 λ+ λ 2 cos α)z] 2. λ = 0 κ 1 = κ 2 = κ λ 1 = λ 2 = λ I mono (z) = 2 [κ(1 cos α)z] = 2 [ 2π (1 cos α)z] λ [ 2π(1 cos. λ α)z]2 δ poly δ mono κ(1 cos α) κ 2 κ 1 cos α. δ = 1,39156 π(κ 2 κ 1 cos α). x sinc 2 (x)
λ = 10 λ = 547 = δ mono 48,3 µ δ poly 10,42 µ µ δ λ
λ = 547
σ σ σ σ
σ σ
σ σ σ σ
λ σ σ
µ µ µ µ µ NA = 0,1 µ µ µ µ
µ µ µ NA = 0,3 µ µ µ µ µ µ µ µ µ µ µ NA = 0,5
µ µ µ µ µ
NA = 0,1 δ poly = 10,42 µ λ = 547 NA = 0,3 δ poly = 3,79 µ λ = 547 µ
NA = 0,5 δ poly = 1,60 µ λ = 547 δ = 10,42 µ λ = 547 δ = 4,05 µ λ λ = 547
µ µ δ = 1,60 µ λ = 547 δ = 1,10 µ λ λ = 547 µ µ µ
λ = 547
µ µ µ µ µ µ µ µ
100 100 µ µ 92,37±
547 4 = 136,75 (547 2) 92,37
µ µ
µ µ µ µ µ µ µ µ
µ µ µ 100 100 µ 165 165 µ
1 1 µ
µ