在微观世界的探索中,成像技术一直是科学研究与工业检测的核心支撑。传统显微成像技术虽已取得长足进展,但仍面临分辨率局限、样本损伤、动态捕捉能力不足等现实挑战。随着高光谱成像技术的兴起,一种能够在空间与光谱维度同步获取信息的先进方法逐渐走进视野,成为突破现有瓶颈的关键路径之一。在这一技术演进中,中达瑞和液晶可调谐滤波器 以其优异的性能与灵活的调控能力,正在为显微高光谱成像系统注入新的活力。

显微成像的困境与高光谱成像的机遇
传统光学显微镜受限于阿贝极限,难以清晰观测如病毒、蛋白质复合体等亚细胞结构;同时,成像过程中常需对样本进行染色或标记,不仅可能破坏样本原始状态,还限制了长期动态观测的可能性。高光谱成像技术通过采集每个像素点的连续光谱信息,不仅能够呈现样本的空间形态,更能依据其光谱特征反推化学成分、分子状态乃至生理过程,实现"图谱合一"的无损检测与精准识别。
然而,高光谱成像系统的性能,尤其是光谱分辨率、扫描速度与系统灵活性,在很大程度上依赖于其分光组件。传统的棱镜或光栅分光方式往往体积庞大、调节复杂,且难以在快速动态成像中保持高信噪比与稳定性。
技术原理与设计优势
LCTF基于液晶分子的双折射效应与偏振光干涉原理,通过电子单元控制液晶相位延迟,实现对特定波长光的精准选择与透过。中达瑞和LCTF采用自主设计与加工的高精度液晶相位延迟片及级联结构,结合自动标定与校正系统,确保波长调谐的高重复性与稳定性。产品内置自适应温度补偿机制,并可校正因视场角度引起的光谱漂移,适用于大视场成像需求,轻松与各类镜头、图像传感器(CMOS/InGaAs等)集成,构建紧凑型高光谱成像系统。
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精准的光谱控制
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光谱范围(420-750 nm):覆盖了整个可见光并延伸至近红外边缘。这意味着它能捕捉从蓝紫光到红光,乃至部分近红外的丰富信息,足以应对绝大多数生物染色剂、细胞自发荧光和材料的特征光谱分析。
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中心波长偏差 ≤ ±1 nm:这是高精度和可重复性的关键保证。无论何时进行实验,你设定的波长与实际通过的光波长误差极小,确保实验数据准确可靠,不同时间、不同设备的数据可以相互比较。
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最大偏振透过率 ≥ 40%:更高的透过率意味着更多的有效光信号能到达探测器,从而提升成像的信噪比和速度,尤其在观测微弱荧光或要求快速成像的动态过程时优势明显。
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高效稳定的性能
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响应时间 < 100 ms:波长切换速度快,全波段可在100毫秒内完成。这使其能够胜任动态过程的快速光谱扫描,例如观察细胞内某些快速变化的代谢活动,避免因设备延迟而丢失关键帧。
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带外抑制 ≥ OD3:这个指标代表了滤波器"滤除杂散光"的能力。高带外抑制确保只有你想要的、非常窄波段的光能通过,极大提升了光谱图像的纯度和对比度,让目标信号更清晰。
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除了上述硬核参数,LCTF-V20在确保稳定和便于集成方面也做了精心设计:
独立的温控适配器:光谱器件的性能容易受温度影响。LCTF-V20和LCTF-N20配备独立的供电与温控适配器,能自动校准并稳定工作温度,确保在0°C - 45°C的环境下长期稳定运行,数据漂移小。

高光谱显微成像在生物检测的研究
① 病理组织识别
在病理组织检测与识别上,同一种生物不同组织的光谱信息是不同的,病变组织与正常组织之间不仅光谱信息不同,采集到的图像也有所差异。光谱信息的差异是研究生物不同组织化学成分和物理特性的基础,空间结构信息的不同可更加直观地表现出不同的病理结构。
② 细胞识别检测
显微高光谱的应用打破了细胞检测方式中的单一性问题,空间维与光谱特征的结合为近年来研究的热点,事实证明,相较于单一的光谱检测或者图像分割识别方式,这种结合式的检测方法在准确率和灵敏度上都取得很大的提升。显微高光谱成像技术在血细胞检测、癌变细胞与正常细胞分类等方面应用较多。

综观显微高光谱成像技术在生物学检测方面研究进展,可以看出,该技术具有快速、无损、准确等优势,在生物学领域得到了快速的应用,并取得了重要的研究成果, 为生物学检测中最具发展潜力的重要检测方法。
显微成像技术的演进,是一部不断突破认知边界的历史。中达瑞和凭借在液晶可调谐滤波器领域的深耕与技术自主,不仅提供了一款高性能的LCTF产品,更是为科研与工业界提供了一把开启高维微观信息世界的钥匙。