在反射磁光學(xué)顯微鏡中獲得zui佳結(jié)果需要詳細(xì)了解照明路徑以調(diào)整克爾靈敏度的所需模式护姆。例如矾端，需要全面了解所謂的K?hler照明原理和共軛光學(xué)平面對所得到的Kerr圖像的重要性，以便在整個(gè)視場中獲得空間均勻磁光對比度的zui佳結(jié)果卵皂。
磁光學(xué)顯微鏡中的K?hler照明技術(shù)
為了實(shí)現(xiàn)zui佳的磁光對比秩铆，必須考慮幾個(gè)方面，如正確調(diào)整照明和正確設(shè)置偏振元件。從歷史上看殴玛，電弧放電燈直接連接到顯微鏡被用于其高輻射輸出水平捅膘。通過光纖光導(dǎo)將光照傳輸?shù)斤@微鏡中，實(shí)現(xiàn)了光源與顯微鏡的物理分離滚粟，從而減少了顯微鏡的熱輸入寻仗，從而提高了顯微鏡的熱穩(wěn)定性。使用替代光源凡壤，如發(fā)光二極管(LED)和激光署尤，比傳統(tǒng)使用的弧光燈具有顯著的優(yōu)勢。兩者亚侠，led和激光曹体，產(chǎn)生更大的和穩(wěn)定的強(qiáng)度比弧光燈。對于激光系統(tǒng)硝烂，由于激光散斑箕别，在低對比度磁域圖像中引入圖像偽影，使用差分成像技術(shù)對其進(jìn)行放大滞谢。通過應(yīng)用不同的技術(shù)調(diào)制方法串稀，這些影響被抑制到一定程度，使得激光照明適合磁光成像狮杨。然而母截，基于激光的照明目前主要應(yīng)用于寬視場時(shí)間分辨率成像設(shè)置。為了便于磁光對比度調(diào)整橄教，基于激光的系統(tǒng)使用光纖照明微酬。
近年來，光纖耦合led已成為磁光學(xué)顯微鏡照明的標(biāo)準(zhǔn)颤陶。光譜輻照度類似或優(yōu)于高壓弧光燈，因?yàn)閹淄叩臏?zhǔn)直輸出功率是可以實(shí)現(xiàn)與目前的LED照明陷遮。zui重要的是滓走，led具有低噪音。它們還提供脈沖操作模式帽馋，可以輕松適應(yīng)先jin組件選擇性準(zhǔn)靜態(tài)(“效果分離”部分)和時(shí)間分辨顯微鏡(“磁化動力學(xué)定量成像”部分)的成像方案搅方。與激光不同，基于led的照明沒有斑點(diǎn)圖案的問題绽族。與光纖高效率耦合姨涡，大功率led現(xiàn)在是大多數(shù)磁光學(xué)顯微鏡實(shí)驗(yàn)的照明選擇。
圖1
獲得正確調(diào)整的磁光效應(yīng)的關(guān)鍵是K?hler照明的精確設(shè)置吧慢，其中照明光源(例如光纖輸出)完全散焦到磁性樣品上涛漂，從而獲得樣品的均勻照明。克爾顯微鏡的主要照明路徑如圖1a所示。光源與物鏡的后焦平面位于共軛孔徑平面(AP)內(nèi)匈仗。此外瓢剿，還存在幾個(gè)共軛像面(IP)，其中zui重要的是場膜和磁樣品悠轩。為了獲得zui佳的磁成像結(jié)果间狂，纖維在三個(gè)軸上的位置的正確排列是zui重要的。不同物鏡的后焦平面可能變化的位置通過沿成像軸改變光纖輸出或通過在照明路徑中應(yīng)用可調(diào)聚光鏡來補(bǔ)償火架。由于照明光纖輸出的直徑鉴象，試樣以如圖1b所示的窄入射角傳播照射，從而導(dǎo)致磁光靈敏度的良好定義條件何鸡。實(shí)際上纺弊，通過將光纖輸出定位在孔徑平面的不同離軸位置來實(shí)現(xiàn)所需靈敏度模式的設(shè)置。
應(yīng)該注意的是音比，對于高數(shù)值孔徑和高放大倍率物鏡俭尖，會發(fā)生去偏振效應(yīng)，導(dǎo)致背景強(qiáng)度增加洞翩。這略微降低了信噪比稽犁，并對zui佳分析儀設(shè)置產(chǎn)生影響，以實(shí)現(xiàn)zui佳磁光對比度骚亿。此外已亥，所產(chǎn)生的磁光圖像的對比度在很大程度上取決于物鏡的光學(xué)傳輸特性，這決定了有效的總體可達(dá)強(qiáng)度来屠，因此與相機(jī)系統(tǒng)的量子效率一樣重要虑椎。光的散射特性和物鏡的偏振質(zhì)量會影響整體對比度，特別是磁光成像中的信噪比俱笛。在高磁場的作用下捆姜，物鏡會產(chǎn)生不需要的法拉第旋轉(zhuǎn)，不僅會導(dǎo)致額外的強(qiáng)度變化迎膜，還會導(dǎo)致信噪比的降低泥技。通過重新調(diào)整分析儀或使用先jin的成像方案，可以分別補(bǔ)償和減少這些影響磕仅。此外珊豹，在磁光成像應(yīng)用中，使用特殊的低磁導(dǎo)物鏡是有利的榕订，可以避免在(高)磁場應(yīng)用期間作用在物鏡上的磁力產(chǎn)生的副作用店茶，這可能導(dǎo)致不需要的人工制品和降低圖像質(zhì)量。這種效應(yīng)和機(jī)械漂移可以通過使用壓電定位系統(tǒng)以納米分辨率調(diào)節(jié)樣品位置來補(bǔ)償劫恒。
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