组织样品高分辨率和高处理量想象使用 ATLAS™的卡尔蔡司

包括的事宜

从卡尔蔡司的 ATLAS™
什么是 ATLAS™ ?
使用 ATLAS™的福利
在 FE-SEM 的最大射线能源
设置的和运行的典型的 ATLAS™工作
在唯一网格内的多个站点
集成浏览器软件
汇总
鸣谢

从卡尔蔡司的 ATLAS™

卡尔蔡司最近开发了一种新方法: “ATLAS™” - 自动化的大区扫描的一个模块能解决高速获取很大数量的优质序列图象的挑战。 ATLAS™与一台庞大的数字式扫描生成器 (STEM)结合扫描传输电子显微镜想象模式 (或实际上其他检测模式) 场致发射扫描电子显微镜 (FE-SEM) 和图象收集系统与 32 k × 32 k 象素。

FE-SEM 的组合根据与 ATLAS™的词根想象,一个大标本房间,阶段移动,多个网格范例持有人,并且高度自动化的功能可用在卡尔蔡司 FE-SEM 是非常强制的替代对常规 TEM 想象。 特定适当的范例,无人值守可以在几天中执行。 将引入对应的应用程序并且存在得这里。

什么是 ATLAS™ ?

ATLAS™是一个任意扫描生成器和数字图象购买系统有能力在唯一图象存贮上至 32 k × 32 k 象素。 ATLAS™提供电子束偏转、停留时间 (100 个 ns 增量) 以及高水平过滤的和 binning 的算法准确的控制。 有整体马赛克宽度、高度、象素范围、瓦片解决方法和瓦片重叠全面控制在 ATLAS™软件内。

另外, ATLAS™提供 FE-SEM 自动功能控制例如自动聚焦、亮光 & 对比、射线 stigmation 和扫描循环内存保证毫微米解决方法和高图象质量在毫米缩放比例。 有图象的实时审讯的另外的功能,特定瓦片和甚而一台电子邮件服务器重复的进展更新的给这个远程用户。

图 1 显示多范例转盘持有人哪些可以被扩展到 12 范例持有人 (顶层), TEM 网格 (中间) 和与 17 个超序列部分 (底层) 的 formvar 上漆的槽网格的照片。 DF 和 BF 探测器的非常低放大投影在这个范例下的分别为可视的作为黑暗的跨形状和一个中央明亮的圈子从正确的图象。

图 1。 一个多范例转盘持有人、 TEM 网格转盘持有人和超一个 formvar 槽网格 with17 序列部分的图象。

使用 ATLAS™的福利

FE-SEM 以数字式扫描生成器和 a 为特色象素由象素映象购买系统与 CCD 对比或影片照相机在 TEM。 使用 FE-SEM 的一个福利是现代数字式购买系统可能提供在一个唯一图象的庞大和 - 一旦 ATLAS™ - giga 象素框架商店规模。

TEM 的一台典型的大格式 CCD 照相机只只提供 2 k x 2 k,框架与大型格式化的商店规模是可用的在激烈地增加的费用。

FE-SEM 得到的更大,优质数字式浏览的图象转换为包括的非常大面积更加高效的盖瓦。 然而,铺磁砖可能不是必要的与提供 60 到 100 微米的视野唯一图象在 2 或 3 毫微米象素解决方法。

图 2。 在蔡司多重状态的词根 (BF)探测器的 brightfield (DF) 和 darkfield 二极管的唯一排列。 BF 和 DF 电子可以同时收集和一起被处理。 BF 被倒置的 DF 是大视野的一种典型的配置超出与均匀照明的 100 微米。

解决方法在词根模式下可以一样高象与处理那 TEM 和词根图象的 FE-SEM 的 0.6 毫微米质量可能实际上超出那在有些方面 (即对比) 的 TEM。 一些个示例在下列词根模式容易地显示图象质量可达到与 FE-SEM

图 3。 10 毫微米 immunogold 的词根图象标记了在 Lowicryl HM20 环氧,没有过帐污点的汇率下丘脑。

图 4。 有髓鞘的轴突鞘的词根图象在未沾污的超汇率海怪部分的与 3 毫微米间隔。

在 FE-SEM 的最大射线能源

超薄切片机横断面想象有词根探测器的在 FE-SEM 非常类似于在 TEM 的图象记录作为 unscattered 电子 (brightfield 设计),并且分散的电子 (darkfield 设计) 可以收集。 然而,在 FE-SEM 的解决方法由射线范围仅限制。 缺乏在范例下的一个透镜在 FE-SEM 消灭散射角导致的球差和含铬变型由于能量损失。 在 FE-SEM 最大射线能源典型地被限制到 30 kV,并且没有需要对于 CCD 或影片照相机。

FE-SEM 的最大射线能源限制取决于主要物质构成的最大射线有效肤深。 重炮弹象生物范例的被弄脏的材料是低压词根的理想的候选人在 FE-SEM

设置的和运行的典型的 ATLAS™工作

一个典型的 ATLAS™工作可以在一些时数内被设置在几天中然后运行未看管。 马赛克选项面板允许马赛克参数和自动功能的定义。 如图 5 所显示,马赛克维数、唯一瓦片象素范围、唯一瓦片解决方法、停留时间和覆盖地区范围等,在最初的设置程序可以被选择根据这个工作的需求执行。 一般来说, ATLAS™的应用程序是如下:

  • 装载这个范例到 FE-SEM。 选择 “创建马赛克”从设置跟随的 ATLAS™用户接口 “马赛克批处理”包括 “阶段地点”, “马赛克参数”和 “自动功能”等。
  • 在定义根据需求的马赛克工作参数以后,图象购买将通过点击自动地开始 “执行”。
  • 有高象素解决方法的被生成的图象瓦片可以由集成浏览器软件处理和缝。
  • 被缝的马赛克可以由这个浏览器查看和驾驶,输出和保存与这个必需的解决方法。

图 5。 马赛克选项面板显示任意参数设置和自动功能。

图 6 显示报道一 250 微米宽超部分的典型的唯一站点 6 × 2 马赛克。 12 个瓦片中的每一个有 48 微米视野,并且一个唯一 24 个 k × 24 k 象素映象显示 2 毫微米象素解决方法。

图 6。 汇率海怪的超薄切片机横断面的 6 × 2 镶象记录与词根探测器。

图 7. 汇率海怪从 24 k × 24 k 象素一个唯一瓦片的缩放图象。

唯一瓦片的高象素密度可以由持续放大形象化。 从一个唯一 24 个 k × 24 k 象素瓦片的被模拟的缩放例如说明极其视野象素密度功能如图 7. 所显示,在这里瓦片购买时间大约 19 分钟,并且全部的工作只需要 3.8 时数。 一台 10 个 megapixel TEM 照相机,它将采取超过 300 个图象包括此面积在一个等同的象素解决方法,也导致在之后图象处理的一个相应地更加巨大的工作量。

在唯一网格内的多个站点

执行在唯一网格内的多个站点是可能的,并且重复这个进程在多个网格的多个站点与在图显示的 12 转盘持有人 8. 地点选择上手动地执行并且由这个运算符进行在自动化的运行之前。 在每个站点的简单的扫描循环内存保证连续切片的对准线在网格以及网格内的对网格。

图 8。 多转盘持有人的配置与 12 网格的在 “聪明的 SEM® 的”阶段定位里面。

集成浏览器软件

一旦这个自动化的工作完成,被生成的图象瓦片可以由集成浏览器软件一起查看和缝得到一大区的一个全景图象。 浏览器允许这个用户高效地开张,缝,驾驶,输出/保存和再智能回报大二维数据集导致的是由 ATLAS™

汇总

FE-SEMATLAS™的组合基于词根想象是组织样品的新的高分辨率,高处理量成象技术并且提供替代给生物范例传统 TEM 想象。 您不再被限制到仅想象每范例的小范围在高分辨率的。 这里与 ATLAS™的组合基于 FE SEM 的词根是一个优越解决方法对大容量的图象购买。

鸣谢

我们赞赏道格韦和他的小组和完全支持博士他们作早期工作在的想法的 ATLAS™发展的。

了解的约翰 Mendenhall、中心和内存,德克萨斯州大学奥斯汀分校感恩地为提供范例和重大的论述被承认。

来源: “生物超薄切片机横断面自动化的极其视野低压多重状态的词根想象有 ATLAS™的”卡尔蔡司

关于此来源的更多信息,请拜访卡尔蔡司

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

Last Update: 14. June 2013 03:54

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