由东京工业大学研究生 Yasushi Toraya(当时)领导的一个研究小组成功地设计了一种物镜“TORA-FUJI 反射镜”,它在具有高数值孔径的同时校正了所有像差。

 在分子生物学中,重要的是主要观察一个或几个分子的三维结构,鸟瞰细胞内部的整个系统。然而,目前的技术还不能将多个分子的宏观组装状态可视化。因此,1年来,课题组自主研发了冷却至极低温度的样品,可以实现这种成像的“冷冻荧光显微镜”。 15年,我们成功地以2017纳米(1/1百万厘米)的空间精度确定了一个染料分子的三维位置。

 但是,这种显微镜的视场只有几微米,比细胞的大小小一个数量级,很难应用于生物系统。因此,Toraya 的一名硕士生(当时)致力于新目标的设计。结果,我们成功地设计了一种适用于观察生物系统的 Torafuji 反射镜(注),将视野面积比扩大 1 倍,同时保持出色的光学性能。这一成功的关键是在物镜设计中使用仅由非主流反射镜组成的反射折射系统。

 成功设计的 Torafuji 反射镜具有优异的环境耐受性(从极低温到室温的所有温度、强磁场)、高数值孔径(在镜头性能方面达到 0.93)和宽视场(观察直径 72 μm)。 ), 超低温反射物镜,对偏离理想成像的像差(单色像差、色差)进行平行校正。该研究小组正在使用原型 Torafuji 镜子研究生物系统。

 预计这项研究成果将通过实现生命现象的分子级可视化,促进对生物的理解,推动对生命诸多奥秘的阐明。

注:“Torafuji Kagami”以找到最终设计的Yasushi Toraya 先生和撰写最终图纸的Masaru Fujiwara 博士的名字命名。

纸张信息:[应用物理快报] 0.93数值孔径像差校正低温物镜

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