Superauflösende Mikroskopie mit sehr großem Arbeitsabstand durch verteilte Aperturbeleuchtung

Die Grenzen der konventionellen Lichtmikroskopie ("Abbe-Limit") hängen entscheidend von der numerischen Apertur (NA) der Objektivlinse ab. Die Bildgebung bei großen Arbeitsabständen oder einem großen Sichtfeld erfordert typischerweise Objektive mit niedriger NA, wodurch die optische Auflösung auf den Bereich von mehreren Mikrometern reduziert wird. Basierend auf numerischen Simulationen der Intensitätsfeldverteilung stellen wir ein Beleuchtungssystem für ein hochauflösendes Mikroskop vor, das eine dreidimensionale (3D) optische Auflösung um 150 nm für Arbeitsabstände bis zum Zentimeterbereich ermöglicht. Grundsätzlich erlaubt das System eine große Flexibilität, da das Beleuchtungskonzept zur Annäherung an die Punktspreizfunktion herkömmlicher Mikroskopoptiken mit dem zusätzlichen Vorteil einer anpassbaren Pupillenfunktion verwendet werden kann. Verglichen mit dem Abbe-Limit unter Verwendung einer Objektivlinse mit einem so großen Arbeitsabstand wird ein Volumenauflösungspotenzial in der Größenordnung von 104 geschätzt.