zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-736Research ArticleСтатьиМетод количественного измерения латерального разрешения конфокального КР-микроскопаAn improved target method to quantitatively measure the lateral resolution of the confocal Raman microscopeDingX.DingX.

Пекин 100029.

Xiang Ding.Beijing 100029.

dingxiang@nim.ac.cnFuY.FuY.

Пекин 100029.

Yanxhe Fu.Beijing 100029.

LiF.LiF.

Пекин 100029.

Fei Li.Beijing 100029.

ZhangJ.ZhangJ.

Пекин 100029.

Jiyan Zhang.Beijing 100029.

LiuW.LiuW.

Пекин 100029.

Wenli Liu.Beijing 100029.

Национальный институт метрологииNational Institute of Metrology202028112020876977983Copyright © Ding X., Fu Y., Li F., Zhang J., Liu W., 20202020Ding X., Fu Y., Li F., Zhang J., Liu W.Ding X., Fu Y., Li F., Zhang J., Liu W.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/736

Предложен метод проверки латерального разрешения конфокального КР-микроскопа (CRM) на основе калибровочной таблицы разрешения. Мишень для тестового изображения состояла из полированной кремниевой подложки, покрытой тонким металлическим рисунком, который обеспечивал высокий контраст и незначительные краевые эффекты. Использование мишени с одним стержнем вместо обычной мишени с тремя стержнями позволило количественно измерить латеральное разрешение CRM. Одностержневые мишени различной ширины использовались для тестирования CRM с номинальным поперечным разрешением ~1 мкм. С помощью теоретической модели изучен отклик CRM на мишень из одного стержня и исследована взаимосвязь между контрастом Майкельсона функции отклика и латеральным разрешением. Предлагаемый метод проверки латерального разрешения имеет относительную повторяемость 5.6 %, что идеально для контроля разрешения. Экспериментальные результаты демонстрируют отличное согласие с результатами моделирования и подтверждают, что метод одностержневой мишени позволяет измерять латеральное разрешение CRM с высокой точностью, эффективностью и воспроизводимостью.

The lateral resolution is one of the most important hallmarks for evaluating the imaging performance of a confocal Raman microscope (CRM). A method based on the resolution test chart for testing the lateral resolution of the CRM was proposed. The test imaging target comprised a polished silicon substrate coated with a thin metallic pattern, which provided a high contrast and negligible edge effects. By using a singlebar target instead of a conventional three-bar target, quantitative measurements of the lateral resolution of the CRM were possible. Single-bar targets with different widths were used to test a CRM with a nominal lateral resolution of approximately 1 μm. The response of the C'RM to the single-bar target was studied further with a theoretical model, and the relationship between the Michelson contrast of the response function and the lateral resolution was investigated. Finally, the method used to calculate the lateral resolution was described and tested and shown to have a relative repeatability of only 5.6%, which is ideal for resolution testing. Overall, our experimental results showed excellent agreement with simulation results and proved that the single-bar target method was capable of measuring the lateral resolution of CRMs with high accuracy, efficiency and reproducibility.

КР-визуализациялатеральное разрешениеконтрольная цельфункция ФермиконтрастRaman imaginglateral resolutiontesting targetFermi functioncontrastThe research was supported by the National Key Research and Development Program of China (2016YFF0201005).ReferencesA. Kudelski, Talanta, 76, 1 (2008).A. Kudelski, Talanta, 76, 1 (2008).P. Colomban, F. Treppoz, J. Raman Spectrosc., 32, 93 (2001).P. Colomban, F. Treppoz, J. Raman Spectrosc., 32, 93 (2001).P. J. Caspers, G. W. Lucassen, E. A. Carter, H. A. Bruining, G. J. Puppels, J. Invest. Dermatol., 116, 434 (2001).P. J. Caspers, G. W. Lucassen, E. A. Carter, H. A. Bruining, G. J. Puppels, J. Invest. Dermatol., 116, 434 (2001).T. J. Moore, A. S. Moody, T. D. Payne, G. M. Sarabia, A. R. Daniel, B. Sharma, Biosensors, 8, 46 (2018).T. J. Moore, A. S. Moody, T. D. Payne, G. M. Sarabia, A. R. Daniel, B. Sharma, Biosensors, 8, 46 (2018).E. Lee, B. Roussel, E. Froigneux, F. Adar, S. Mamedov, A. Whitley, AIP Conf. Proc., 1267, 166 (2010).E. Lee, B. Roussel, E. Froigneux, F. Adar, S. Mamedov, A. Whitley, AIP Conf. Proc., 1267, 166 (2010).http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/referencelibrary/pdfs/ZeissConfocalPrincipleshttp://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/referencelibrary/pdfs/ZeissConfocalPrinciplesN. J. Everall, Analyst; 135, 2512 (2010).N. J. Everall, Analyst; 135, 2512 (2010).D. N. Batchelder, K. J. Baldwin, Appl. Spectrosc., 55, 517 (2001).D. N. Batchelder, K. J. Baldwin, Appl. Spectrosc., 55, 517 (2001).J. P. Tomba, L. M. Arzondo, J. M. Pastor, Appl. Spectrosc., 61, 177 (2007).J. P. Tomba, L. M. Arzondo, J. M. Pastor, Appl. Spectrosc., 61, 177 (2007).R. W. Cole, T. Jinadasa, C. M. Brown, Nat. Protoc., 6, 1929 (2011).R. W. Cole, T. Jinadasa, C. M. Brown, Nat. Protoc., 6, 1929 (2011).F. Adar, E. Lee, S. Mamedov, A. Whitley, Spectroscopy, Special Issue, June01 (2006).F. Adar, E. Lee, S. Mamedov, A. Whitley, Spectroscopy, Special Issue, June01 (2006).P. H. Tomlins, R. A. Ferguson, C. Hart, P. D. Woolliams, Point-Spread Function Phantoms for Optical Coherence Tomography, National Physical Lab. (2009).P. H. Tomlins, R. A. Ferguson, C. Hart, P. D. Woolliams, Point-Spread Function Phantoms for Optical Coherence Tomography, National Physical Lab. (2009).A. P. Tzannes, J. M. Mooney, Opt. Eng., 34, 1808 (1995).A. P. Tzannes, J. M. Mooney, Opt. Eng., 34, 1808 (1995).Y. Fu, X. Ding, J. Li, J. Zhang, 8th Applied Optics and Photonics China, In press.Y. Fu, X. Ding, J. Li, J. Zhang, 8th Applied Optics and Photonics China, In press.J. Li, F. Cai, Y. Dong, Z. Zhu, X. Sun, H. Zhang, S. He, Opt. Commun., 392, 1 (2017).J. Li, F. Cai, Y. Dong, Z. Zhu, X. Sun, H. Zhang, S. He, Opt. Commun., 392, 1 (2017).T. Jan, D. Thomas, H. Olaf, Confocal Raman Microscopy, Springer International Publishing, Germany, XXIV, 596 (2018).T. Jan, D. Thomas, H. Olaf, Confocal Raman Microscopy, Springer International Publishing, Germany, XXIV, 596 (2018).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.