Hoge Resolutie en de Hoge Weergave van de Productie van de Steekproeven die van het Weefsel ATLAS™ Gebruiken door Carl Zeiss

Besproken Onderwerpen

ATLAS™ van Carl Zeiss
Wat is ATLAS™?
Voordelen om ATLAS™ Te Gebruiken
De Maximum Energie van de Straal in FE-SEM
vestiging en Lopende Typische Banen ATLAS™
Veelvoudige Plaatsen binnen Één Enkel Net
De Geïntegreerde Software van de Kijker
Samenvatting
Acknowledgments

ATLAS™ van Carl Zeiss

Carl Zeiss heeft onlangs ontwikkeld een nieuwe benadering: „ATLAS™“ - een module voor het Geautomatiseerde Aftasten van het Grote Gebied om de uitdaging te richten van het verwerven van een groot aantal hoogte - kwaliteits periodieke beelden bij hoge snelheid. ATLAS™ combineert de wijze van de de elektronenmicroscoopweergave van de aftasten (STEM)transmissie (of eigenlijk een andere opsporingsregeling) van een het aftastenelektronenmicroscoop van de gebiedsemissie (FE-SEM) met een een uiterst groot digitaal aftastengenerator en systeem van de beeldaanwinst met maximaal 32 k × 32 kpixel.

De combinatie van de FE-SEM gebaseerde weergave van de STAM met ATLAS™, een grote specimenkamer, een stadiumbeweging, veelvoudige houders van de netsteekproef en de hoogst geautomatiseerde eigenschappen beschikbaar op Carl Zeiss FE-SEM is een zeer dwingend alternatief aan conventionele weergave TEM. Gezien geschikte steekproeven, kan de onbeheerde handeling over een periode van dagen worden uitgevoerd. De overeenkomstige toepassingsprocedure zal hier worden geïntroduceerd en worden voorgesteld.

Wat is ATLAS™?

ATLAS™ is een willekeurige aftastengenerator en een digitaal systeem van de beeldaanwinst geschikt voor enige beeldopslag tot 32 k × 32 kpixel. ATLAS™ verstrekt nauwkeurige controle van straalafbuiging, blijft stilstaan tijd (100 NStoename) evenals hoger niveau filtrerende en binning algoritmen. Er is volledige controle van algemene mozaïekbreedte, hoogte, pixelgrootte, tegelresolutie en tegeloverlapping binnen de software ATLAS™.

Bovendien, biedt ATLAS™ controle van autofuncties FE-SEM zoals autofocus, helderheid & contrast, straalstigmation en het geheugen van de aftastenomwenteling aan om nanometerresolutie en hoge beeldkwaliteit over millimeterschalen te verzekeren. Er zijn extra functies voor echt - tijdondervraging van de beelden, voor herhaling van specifieke tegels en zelfs een e-mailserver voor vooruitgangsupdates aan de verre gebruiker.

Figuur 1 toont de multihouder van de steekproefcarrousel welke in een 12 steekproefhouder (bovenkant), het beeld van net TEM (midden) en een formvar met een laag bedekt groefnet met 17 periodieke ultrasecties (bodem) kan worden uitgebreid. De zeer lage vergrotingsprojectie van DF en van BF detectors onderaan de steekproef is zichtbaar als donkere dwars-vorm en centrale heldere cirkel respectievelijk van het juiste beeld.

Figuur 1. De beelden van een multihouder van de steekproefcarrousel, een TEM houder van de netcarrousel en een de formvar periodieke ultrasecties van het groefnet with17.

Voordelen om ATLAS™ Te Gebruiken

FE-SEM kenmerkt een digitale aftastengenerator en een pixel-langs de aanwinstensysteem van het pixelbeeld in tegenstelling tot CCD of de filmcamera in TEM. Één voordeel om FE-SEM te gebruiken is dat de moderne digitale aanwinstensystemen uiterst grote en - in het geval van ATLAS™ - giga-pixel frame opslaggrootte in één enkel beeld kunnen verstrekken.

Een typische groot-formaatCCD camera voor een TEM verstrekt 2 k x slechts 2 k, frame is de opslaggrootte met grotere formaten slechts beschikbaar aan drastisch verhoogde kosten.

Veel groter, hoog - vertalen de kwaliteits digitale afgetaste die beelden uit FE-SEM worden verkregen aan het efficiëntere betegelen voor het behandelen van zeer grote gebieden. Nochtans, kan betegelen niet noodzakelijk met enige beelden zijn die een gebied van mening van 60 tot 100 microns verstrekken bij 2 of 3 NM- pixelresolutie.

Figuur 2. De unieke regeling van zowel brightfield (BF) als darkfield (DF) dioden in de detector van de STAM van ZEISS Multi-Mode. De elektronen van BF en DF kunnen gelijktijdig worden verzameld en samen worden verwerkt. BF omgekeerde DF is een typische configuratie voor grote gebieden van mening meer dan 100 microns met zelfs verlichting.

De Resolutie op de wijze van de STAM kan zo hoog zijn aangezien 0.6 NM met FE-SEM die dat van de het beeldkwaliteit van TEM en van de STAM dat van TEM in sommige aspecten (b.v. contrast) kunnen naderen eigenlijk overschrijden. Een paar voorbeelden tonen beeldkwaliteit gemakkelijk haalbaar met FE-SEM op de wijze van de STAM in het volgende.

Figuur 3. Het beeld van de STAM van hypothalamus van de 10 NM immunogold de geëtiketteerde rat in Lowicryl HM20 epoxy, geen postvlek.

Figuur 4. Het beeld van de STAM van a myelinated axon schede in unstained ultrasectie van het rattenzeepaardje met 3 het uit elkaar plaatsen.

De Maximum Energie van de Straal in FE-SEM

De Weergave van ultramicrotome dwarsdoorsneden met de detector van de STAM in FE-SEM is zeer gelijkaardig aan de beeldopname in een TEM zoals zowel elektronen (brightfield model) en verspreide elektronen (darkfield model) kan worden verzameld unscattered. Nochtans, wordt de resolutie in FE-SEM beperkt slechts door straalgrootte. De afwezigheid van een lens onder de steekproef in FE-SEM elimineert sferische die aberraties door de verspreidende hoek worden veroorzaakt en chroomaberraties toe te schrijven aan energieverlies. In FE-SEM is de maximumstraalenergie typisch beperkt tot 30 kV en er is geen behoefte aan een CCD of een filmcamera.

De maximumstraalenergie van FE-SEM beperkt de maximumdiepte van de straalpenetratie die van materiële hoofdzakelijk samenstelling afhangt. Zijn de Zwaar metaal bevlekte materialen zoals biologische steekproeven ideale kandidaten voor laag voltageSTAM in FE-SEM.

vestiging en Lopende Typische Banen ATLAS™

Een typische baan ATLAS™ kan opstelling zijn binnen een paar uren en dan onbeheerd over een periode van dagen in werking stellen. Het paneel van de mozaïekoptie staat definitie van de mozaïekparameters en de autofuncties toe. Zoals aangetoond in Figuur 5, blijft stilstaan de mozaïekafmeting, de enige grootte van het tegelpixel, enige tegelresolutie, tijd en de overlappende gebiedsgrootte enz., kan in de aanvankelijke opstellingsprocedure volgens de vereisten van de uit te voeren baan worden gekozen. In het algemeen, is de toepassingsprocedure van ATLAS™ als volgt:

  • Laad de steekproef in FE-SEM. Kies „een mozaïek“ van het gebruikersinterface ATLAS™ creeer door de opstelling van de „Batch-verwerking van het Mozaïek“ Met inbegrip van de „Plaats van het Stadium“, de „Parameters van het Mozaïek“ en „AutoFuncties“ enz. wordt gevolgd die.
  • Na het bepalen van de parameters van de mozaïekbaan volgens de vereisten, zal de beeldaanwinst automatisch door „Execute“ eenvoudig te klikken beginnen.
  • De geproduceerde beeldtegels met hoge pixelresolutie kunnen door de geïntegreerde kijkerssoftware worden behandeld en worden gestikt.
  • Het gestikte mozaïek kan worden bekeken en worden genavigeerd en, output door de kijker met de vereiste resolutie worden bewaard.

Figuur 5. Het paneel van de mozaïekoptie toont het willekeurige parameter plaatsen en de autofuncties.

Figuur 6 toont typische één enkele plaats 6 × 2 mozaïek die één 250 micron brede ultrasectie behandelen. Elk van de 12 tegels heeft een 48 microngebied van mening, en één enkele 24 k × het beeldvertoningen van het 24 kpixel 2 NM- pixelresolutie.

Figuur 6. Het 6 die × 2 mozaïekbeeld van ultramicrotome dwarsdoorsnede van rattenzeepaardje met de detector van de STAM wordt geregistreerd.

Figuur 7. De beelden van het het zeepaardjegezoem van de Rat van één enkele tegel van 24 k × 24 kpixel.

De hoge pixeldichtheid van de enige tegel kan door ononderbroken zoom-in worden gevisualiseerd. Een gesimuleerd gezoem van één enkele 24 k × de tegel van 24 kpixel illustreert het extreme de dichtheidsvermogen van het gebieds van mening pixel zoals aangetoond in Figuur 7. Bijvoorbeeld, hier is de enige tijd van de tegelaanwinst ongeveer 19 minuten en de gehele baan vergt slechts 3.8 u. Met een 10 megapixelTEM camera, zou het meer dan 300 beelden nemen om dit gebied bij een gelijkwaardige pixelresolutie te behandelen, ook leidend tot een navenant veel grotere werkbelasting in post-beeldverwerking.

Veelvoudige Plaatsen binnen Één Enkel Net

Het is mogelijk om veelvoudige plaatsen te doen binnen één enkel net en het proces te herhalen bij veelvoudige plaatsen op veelvoudige netten met de 12 die carrouselhouder in Figuur 8 wordt getoond. De selectie van de Plaats wordt gedaan manueel en door de exploitant voorafgaand aan een geautomatiseerde looppas uitgevoerd. Het Eenvoudige geheugen van de aftastenomwenteling bij elke plaats verzekert groepering van periodieke secties binnen een net evenals net aan net.

Figuur 8. De configuratie van de multicarrouselhouder met 12 netten binnen de stadiumnavigatie van „Slimme SEM®“.

De Geïntegreerde Software van de Kijker

Zodra de geautomatiseerde baan wordt gebeëindigd, kunnen de geproduceerde beeldtegels samen door de geïntegreerde software van de Kijker worden bekeken en worden gestikt om een panoramisch beeld van een groot gebied te verkrijgen. De Kijker staat de gebruiker toe om efficiënt te openen, te stikken, te navigeren, output/sparen en intelligent de grote tweedimensionale die datasets re-terug te geven door ATLAS™ worden veroorzaakt.

Samenvatting

FE-SEM is de gebaseerde weergave van de STAM in combinatie met ATLAS™ een nieuwe hoge resolutie, de hoge techniek van de productieweergave voor weefselsteekproeven en verstrekt een alternatief aan traditionele weergave TEM van biologische steekproeven. U bent niet meer beperkt tot slechts weergave een klein gebied van de steekproef in hoge resolutie. Is de Hier op Fe-SEM-Gebaseerde STAM in combinatie met ATLAS™ een superieure oplossing aan de grote aanwinst van het volumebeeld.

Acknowledgments

Wij waarderen Dr. Doug Wei en zijn team voor hun bereidende ideeën en volledige steun in de ontwikkeling ATLAS™.

John Mendenhall, Centrum voor het Leren en Geheugen, wordt Universiteit van Texas in Austin met dank erkend voor het verstrekken van de steekproeven en de significante bespreking.

Bron: De „Geautomatiseerde Extreme Weergave van de STAM van het Lage Voltage van het Gebied van Mening Multi-Mode van Biologische Ultramicrotome Dwarsdoorsneden met ATLAS™“ door Carl Zeiss

Voor meer informatie over deze bron, te bezoeken gelieve Carl Zeiss.

Date Added: Nov 17, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 04:02

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit