論文の概要: FiND: Few-shot three-dimensional image-free confocal focusing on
point-like emitters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.06479v1
- Date: Sat, 11 Nov 2023 04:41:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-14 18:19:39.773830
- Title: FiND: Few-shot three-dimensional image-free confocal focusing on
point-like emitters
- Title（参考訳）: 点状エミッターに焦点をあてた3次元イメージフリー共焦点
- Authors: Swetapadma Sahoo, Junyue Jiang, Jaden Li, Kieran Loehr, Chad E.
Germany, Jincheng Zhou, Bryan K. Clark, Simeon I. Bogdanov
- Abstract要約: 共焦点顕微鏡のための画像のない非訓練型3DフォーカスフレームワークFiNDを紹介する。
FiND は信号対雑音比を 1 まで減らし、信号対雑音比を 5 以上で数発操作する。
以上の結果から,FiNDは生物学,物質科学,量子光学における点状エミッタのスケーラブルな解析に有用なフレームワークであることが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2094057281590807
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Confocal fluorescence microscopy is widely applied for the study of
point-like emitters such as biomolecules, material defects, and quantum light
sources. Confocal techniques offer increased optical resolution, dramatic
fluorescence background rejection and sub-nanometer localization, useful in
super-resolution imaging of fluorescent biomarkers, single-molecule tracking,
or the characterization of quantum emitters. However, rapid, noise-robust
automated 3D focusing on point-like emitters has been missing for confocal
microscopes. Here, we introduce FiND (Focusing in Noisy Domain), an
imaging-free, non-trained 3D focusing framework that requires no hardware
add-ons or modifications. FiND achieves focusing for signal-to-noise ratios
down to 1, with a few-shot operation for signal-to-noise ratios above 5. FiND
enables unsupervised, large-scale focusing on a heterogeneous set of quantum
emitters. Additionally, we demonstrate the potential of FiND for real-time 3D
tracking by following the drift trajectory of a single NV center indefinitely
with a positional precision of < 10 nm. Our results show that FiND is a useful
focusing framework for the scalable analysis of point-like emitters in biology,
material science, and quantum optics.
- Abstract（参考訳）: 共焦点蛍光顕微鏡は生体分子、材料欠陥、量子光源などの点状放出物質の研究に広く応用されている。
共焦点法では、光学分解能の向上、劇的な蛍光背景の拒絶、サブナノメータの局在化、蛍光バイオマーカーの超分解能イメージング、単一分子追跡、量子エミッタのキャラクタリゼーションに有用である。
しかし、共焦点顕微鏡では、点状エミッタに焦点をあてる高速でノイズの少ない自動3Dが欠落している。
ここでは,ハードウェアアドオンや修正を必要としない,イメージフリーな非トレーニング型3dフォーカスフレームワークであるfind (focusing in noise domain)を紹介する。
FiND は信号対雑音比を 1 まで減らし、信号対雑音比を 5 以上で数発操作する。
FiNDは、教師なしで大規模な、異質な量子エミッタの集合に焦点を合わせることができる。
さらに,1つのnvセンターのドリフト軌道を10nmの精度で無期限に追従することにより,リアルタイム3dトラッキングの探索の可能性を示す。
その結果,findは生物学,物質科学,量子光学における点状エミッタのスケーラブルな解析に有用なフレームワークであることがわかった。
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