論文の概要: Aberration control in quantitative widefield quantum microscopy

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.12675v1
• Date: Tue, 26 Jul 2022 06:30:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-03 17:10:46.162099
• Title: Aberration control in quantitative widefield quantum microscopy
• Title（参考訳）: 定量広視野量子顕微鏡における収差制御
• Authors: S. C. Scholten, I. O. Robertson, G. J. Abrahams, Priya Singh, A. J. Healey, J.-P. Tetienne
• Abstract要約: 画像システムにおける光収差は,計測量に大きな系統的誤差を生じさせる可能性が示唆された。 我々はこれらの効果をモデル化するための単純な理論的枠組みを導入し、点拡散関数の概念をスペクトルイメージングの領域に拡張する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Widefield quantum microscopy based on nitrogen-vacancy (NV) centres in diamond has emerged as a powerful technique for quantitative mapping of magnetic fields with a sub-micron resolution. However, the accuracy of the technique has not been characterised in detail so far. Here we show that optical aberrations in the imaging system may cause large systematic errors in the measured quantity beyond trivial blurring. We introduce a simple theoretical framework to model these effects, which extends the concept of a point spread function to the domain of spectral imaging. Using this model, the magnetic field imaging of test magnetic samples is simulated under various scenarios, and the resulting errors quantified. We then apply the model to previously published data, show that apparent magnetic anomalies can be explained by the presence of optical aberrations, and demonstrate a post-processing technique to retrieve the source quantity with improved accuracy. This work presents a guide to predict and mitigate aberration induced artefacts in quantitative NV-based widefield imaging and in spectral imaging more generally.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心に基づくワイドフィールド量子顕微鏡は、サブミクロン分解能を持つ磁場の定量的マッピングのための強力な技術として登場した。 しかし、この技法の精度は今のところ詳細は明らかにされていない。 ここでは,光学的収差が測定量に大きな系統的誤差を引き起こす可能性があることを示す。 我々はこれらの効果をモデル化するための単純な理論的枠組みを導入し、点拡散関数の概念をスペクトルイメージングの領域に拡張する。 このモデルを用いて、試験磁性試料の磁場イメージングを様々なシナリオでシミュレートし、結果として生じる誤差を定量化する。 次に, 前報したデータにモデルを適用し, 光収差の存在によって明らかな磁気異常が説明できることを示し, 精度良くソース量を取得するための後処理手法を実証した。 本研究は, 定量的NVベースワイドフィールドイメージングおよびスペクトルイメージングにおいて, 収差誘発アーティファクトの予測と緩和を行うためのガイドを提供する。

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