Programmierbare Mikroskopieverfahren basierend auf Lichtmodulator-gestützter Pupillenmanipulation (ProPupil)

• Antragsteller: Dr. Tobias Haist
• Fachliche Zuordnung: Messsysteme
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 109671846

Realisiert werden soll ein Lichtmodulator-basiertes, okularloses Mikroskop, bei dem sowohl Beleuchtungs- als auch Abbildungspupille frei programmierbar sind. Im Vergleich zu konventionell aufgebauten Forschungsmikroskopen, bei denen eine Vielzahl hochqualitativer Grundelemente mechanisch variierbar angeordnet sind, soll die Funktionalität des Mikroskops durch einen hochauflösenden räumlichen Lichtmodulator (SLM) und geeignete Ansteuersoftware realisiert werden. Jeweils die Hälfte der kontrollierbaren Pixel werden für die Abbildung und die Beleuchtung (wählbar: Auf- und Durchlicht) verwendet. Eine Vielzahl gut eingeführter, vor allem aber auch neuer Abbildungsmodi lassen sich mit dem Ansatz realisieren. Mögliche Abbildungsverfahren, die rein softwaremäßig implementiert werden können, sind qualitative und quantitative Phasenkontrastverfahren, konfokale und stereomikroskopische Verfahren sowie moderne Ansätze wie das PSF-Engineering, die Mikroskopie mit strukturierter Beleuchtung oder das Phase Retrieval. Eine gleichzeitige Fixierung/Manipulation der Mikroobjekte mittels holografischer Pinzetten ist ebenfalls möglich. Praktisch alle Abbildungsmodi lassen sich zusätzlich hinsichtlich proben-induzierter und statischer Aberrationen korrigieren. Gegenüber konventionellen Mikroskopen kann durch den vorgeschlagenen Ansatz der freien Pupillenprogrammierung eine bisher nicht vorhandene Flexibilität bei der mikroskopischen Bildgebung erzielt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen