組織樣品高分辨率和高處理量想像使用 ATLAS™的卡爾蔡司

包括的事宜

從卡爾蔡司的 ATLAS™
什麼是 ATLAS™ ?
使用 ATLAS™的福利
在 FE-SEM 的最大射線能源
設置的和運行的典型的 ATLAS™工作
在唯一網格內的多個站點
集成瀏覽器軟件
彙總
鳴謝

從卡爾蔡司的 ATLAS™

卡爾蔡司最近開發了一種新方法: 「ATLAS™」 - 自動化的大區掃描的一個模塊能解決高速獲取很大數量的優質序列圖像的挑戰。 ATLAS™與一臺龐大的數字式掃描生成器 (STEM)結合掃描傳輸電子顯微鏡想像模式 (或實際上其他檢測模式) 場致發射掃描電子顯微鏡 (FE-SEM) 和圖像收集系統與 32 k × 32 k 像素。

FE-SEM 的組合根據與 ATLAS™的詞根想像,一個大標本房間,階段移動,多個網格範例持有人,并且高度自動化的功能可用在卡爾蔡司 FE-SEM 是非常強制的替代對常規 TEM 想像。 特定適當的範例,無人值守可以在幾天中執行。 將引入對應的應用程序并且存在得這裡。

什麼是 ATLAS™ ?

ATLAS™是一個任意掃描生成器和數字圖像購買系統有能力在唯一圖像存貯上至 32 k × 32 k 像素。 ATLAS™提供電子束偏轉、停留時間 (100 個 ns 增量) 以及高水平過濾的和 binning 的算法準確的控制。 有整體馬賽克寬度、高度、像素範圍、瓦片解決方法和瓦片重疊全面控制在 ATLAS™軟件內。

另外, ATLAS™提供 FE-SEM 自動功能控制例如自動聚焦、亮光 & 對比、射線 stigmation 和掃描循環內存保證毫微米解決方法和高圖像質量在毫米縮放比例。 有圖像的實時審訊的另外的功能,特定瓦片和甚而一臺電子郵件服務器重複的進展更新的给這個遠程用戶。

圖 1 顯示多範例轉盤持有人哪些可以被擴展到 12 範例持有人 (頂層), TEM 網格 (中間) 和與 17 個超序列部分 (底層) 的 formvar 上漆的槽網格的照片。 DF 和 BF 探測器的非常低放大投影在這個範例下的分別為可視的作為黑暗的跨形狀和一個中央明亮的圈子從正確的圖像。

圖 1。 一個多範例轉盤持有人、 TEM 網格轉盤持有人和超一個 formvar 槽網格 with17 序列部分的圖像。

使用 ATLAS™的福利

FE-SEM 以數字式掃描生成器和 a 為特色像素由像素映像購買系統與 CCD 對比或影片照相機在 TEM。 使用 FE-SEM 的一個福利是現代數字式購買系統可能提供在一個唯一圖像的龐大和 - 一旦 ATLAS™ - giga 像素框架商店規模。

TEM 的一臺典型的大格式 CCD 照相機只只提供 2 k x 2 k,框架與大型格式化的商店規模是可用的在激烈地增加的費用。

FE-SEM 得到的更大,優質數字式瀏覽的圖像轉換為包括的非常大面積更加高效的蓋瓦。 然而,鋪磁磚可能不是必要的與提供 60 到 100 微米的視野唯一圖像在 2 或 3 毫微米像素解決方法。

圖 2。 在蔡司多重狀態的詞根 (BF)探測器的 brightfield (DF) 和 darkfield 二極管的唯一排列。 BF 和 DF 電子可以同時收集和一起被處理。 BF 被倒置的 DF 是大視野的一種典型的配置超出與均勻照明的 100 微米。

解決方法在詞根模式下可以一樣高像與處理那 TEM 和詞根圖像的 FE-SEM 的 0.6 毫微米質量可能實際上超出那在有些方面 (即對比) 的 TEM。 一些個示例在下列詞根模式容易地顯示圖像質量可達到與 FE-SEM

圖 3。 10 毫微米 immunogold 的詞根圖像標記了在 Lowicryl HM20 環氧,沒有過帳汙點的匯率下丘腦。

圖 4。 有髓鞘的軸突鞘的詞根圖像在未沾汙的超匯率海怪部分的與 3 毫微米間隔。

在 FE-SEM 的最大射線能源

超薄切片機橫斷面想像有詞根探測器的在 FE-SEM 非常類似於在 TEM 的圖像記錄作為 unscattered 電子 (brightfield 設計),并且分散的電子 (darkfield 設計) 可以收集。 然而,在 FE-SEM 的解決方法由射線範圍仅限制。 缺乏在範例下的一個透鏡在 FE-SEM 消滅散射角導致的球差和含鉻變型由於能量損失。 在 FE-SEM 最大射線能源典型地被限制到 30 kV,并且沒有需要對於 CCD 或影片照相機。

FE-SEM 的最大射線能源限制取決於主要物質構成的最大射線有效膚深。 重炮彈像生物範例的被弄髒的材料是低壓詞根的理想的候選人在 FE-SEM

設置的和運行的典型的 ATLAS™工作

一個典型的 ATLAS™工作可以在一些時數內被設置在幾天中然後運行未看管。 馬賽克選項面板允許馬賽克參數和自動功能的定義。 如圖 5 所顯示,馬賽克維數、唯一瓦片像素範圍、唯一瓦片解決方法、停留時間和覆蓋地區範圍等,在最初的設置程序可以被選擇根據這個工作的需求執行。 一般來說, ATLAS™的應用程序是如下:

  • 裝載這個範例到 FE-SEM。 選擇 「創建馬賽克」從設置跟隨的 ATLAS™用戶接口 「馬賽克批處理」包括 「階段地點」, 「馬賽克參數」和 「自動功能」等。
  • 在定義根據需求的馬賽克工作參數以後,圖像購買將通過點擊自動地開始 「執行」。
  • 有高像素解決方法的被生成的圖像瓦片可以由集成瀏覽器軟件處理和縫。
  • 被縫的馬賽克可以由這個瀏覽器查看和駕駛,輸出和保存與這個必需的解決方法。

圖 5。 馬賽克選項面板顯示任意參數設置和自動功能。

圖 6 顯示報道一 250 微米寬超部分的典型的唯一站點 6 × 2 馬賽克。 12 個瓦片中的每一個有 48 微米視野,并且一個唯一 24 個 k × 24 k 像素映像顯示 2 毫微米像素解決方法。

圖 6。 匯率海怪的超薄切片機橫斷面的 6 × 2 鑲像記錄與詞根探測器。

圖 7. 匯率海怪從 24 k × 24 k 像素一個唯一瓦片的縮放圖像。

唯一瓦片的高像素密度可以由持續放大形象化。 從一個唯一 24 個 k × 24 k 像素瓦片的被模擬的縮放例如說明極其視野像素密度功能如圖 7. 所顯示,在這裡瓦片購買時間大約 19 分鐘,并且全部的工作只需要 3.8 時數。 一臺 10 个 megapixel TEM 照相機,它將採取超過 300 個圖像包括此面積在一個等同的像素解決方法,也導致在之後圖像處理的一個相應地更加巨大的工作量。

在唯一網格內的多個站點

執行在唯一網格內的多個站點是可能的,并且重複這個進程在多個網格的多個站點與在圖顯示的 12 轉盤持有人 8. 地點選擇上手動地執行并且由這個運算符進行在自動化的運行之前。 在每個站點的簡單的掃描循環內存保證連續切片的對準線在網格以及網格內的對網格。

圖 8。 多轉盤持有人的配置與 12 網格的在 「聰明的 SEM® 的」階段定位裡面。

集成瀏覽器軟件

一旦這個自動化的工作完成,被生成的圖像瓦片可以由集成瀏覽器軟件一起查看和縫得到一大區的一個全景圖像。 瀏覽器允許這個用戶高效地開張,縫,駕駛,輸出/保存和再智能回報大二維數據集導致的是由 ATLAS™

彙總

FE-SEMATLAS™的組合基於詞根想像是組織樣品的新的高分辨率,高處理量成像技術并且提供替代給生物範例傳統 TEM 想像。 您不再被限制到仅想像每範例的小範圍在高分辨率的。 這裡與 ATLAS™的組合基於 FE SEM 的詞根是一個優越解決方法對大容量的圖像購買。

鳴謝

我們讚賞道格韋和他的小組和完全支持博士他們作早期工作在的想法的 ATLAS™發展的。

瞭解的約翰 Mendenhall、中心和內存,德克薩斯州大學奧斯汀分校感恩地為提供範例和重大的論述被承認。

來源: 「生物超薄切片機橫斷面自動化的極其視野低壓多重狀態的詞根想像有 ATLAS™的」卡爾蔡司

關於此來源的更多信息,请請拜訪卡爾蔡司

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

Last Update: 14. June 2013 03:58

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