在現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究和材料科學(xué)領(lǐng)域中，高精度成像技術(shù)是獲取微觀世界信息的關(guān)鍵工具。隨著科研對(duì)成像精度和速度的要求日益提高，傳統(tǒng)的電動(dòng)或手動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)已逐漸無(wú)法滿(mǎn)足需求。壓電物鏡掃描器的興起，為高精度成像帶來(lái)了革命性的改進(jìn)。這種技術(shù)利用壓電材料的特性，實(shí)現(xiàn)了納米級(jí)別的精準(zhǔn)控制，較大地提升了成像的清晰度和準(zhǔn)確性。
一、原理
壓電物鏡掃描器基于壓電效應(yīng)工作，即當(dāng)施加電壓于壓電材料時(shí)，材料會(huì)產(chǎn)生微小的形變。這種形變可以被精確控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)顯微鏡物鏡位置的精細(xì)調(diào)整。與傳統(tǒng)的調(diào)焦機(jī)制相比，壓電掃描器具有響應(yīng)速度快、精度高、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。
二、在高精度成像中的應(yīng)用
快速自動(dòng)聚焦：在顯微成像過(guò)程中，快速準(zhǔn)確地找到焦點(diǎn)是提高實(shí)驗(yàn)效率的關(guān)鍵。該設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)聚焦，大大縮短了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間。
Z軸層掃成像：在生物學(xué)和材料科學(xué)中，常常需要對(duì)樣品進(jìn)行分層掃描以獲取三維結(jié)構(gòu)信息。壓電掃描器的高精度移動(dòng)能力使得層與層之間的距離可以控制在幾納米到幾微米之間，確保了圖像的高精度和高分辨率。
時(shí)間序列成像：在活細(xì)胞成像等應(yīng)用中，對(duì)細(xì)胞活動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控需要快速且穩(wěn)定的成像系統(tǒng)。壓電掃描器能夠在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定的性能，保證了成像條件的一致性。
組合成像技術(shù)：該設(shè)備可以與其他成像技術(shù)如TIRF(全內(nèi)反射熒光顯微鏡)、共聚焦顯微鏡等結(jié)合使用，進(jìn)一步提升成像的質(zhì)量和對(duì)比度。
壓電物鏡掃描器的應(yīng)用，不僅提升了顯微成像的精度和效率，還擴(kuò)展了顯微鏡的使用范圍。它的高精度、高穩(wěn)定性和快速響應(yīng)特性，使得在納米級(jí)別的精細(xì)操作成為可能，較大地推動(dòng)了生命科學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來(lái)壓電掃描器將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)其特別的價(jià)值。
