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High-resolution microscopy without lenses: a new generation of imaging technology

Projektbeschreibung

DEENESFRITPL

Die Zukunft der Mikroskope ohne Objektiv

Die nächste Generation der Bildgebungstechnologie steht vor der Tür und wird den Bereich der visuellen Wissenschaften revolutionieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, die auf sperrige optische Komponenten angewiesen sind, werden bei diesem neuen Ansatz eine Lichtquelle und ein Bildsensor eingesetzt, was zu einem bemerkenswert vereinfachten und robusten Bildgebungssystem führt. Das ERC-finanzierte Projekt Lensless wird ein Smartphone-basiertes Mikroskop ohne Objektiv für kostengünstige Vor-Ort-Diagnostik entwickeln. Diese hochmoderne Technologie stellt einen neuen Ansatz für die Bildgebung dar und sorgt für hochauflösende Bilder mit außergewöhnlichem Kontrast, auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen. Das breite Anwendungsspektrum umfasst EUV-Messverfahren und Bildgebung im weichen Röntgenbereich, wodurch bisher unerreichbare Aufgaben wie die ultrahochauflösende Oberflächenprofilierung von lithografischen Wafern möglich werden.

Ziel

Lensless imaging is an elegant approach to microscopy, in which a sharp image of an object is retrieved by numerical means rather than by actual optical components such as lenses. Such an approach allows high-resolution imaging using only a light source and an image sensor. Multi-wavelength phase retrieval (Witte et al., patent application PCT/NL2013/050618) provides a general framework for lensless imaging, which allows the development of surprisingly simple yet high-resolution imaging devices. By detecting wavelength-dependent differences in wave propagation, I have recently shown that amplitude and phase of an object field can be reconstructed with high contrast and resolution. This approach works for complex objects in both reflection and transmission. As such, lensless microscopes have advantages in size, cost, robustness and simplicity, and provide a powerful alternative to conventional imaging systems in many applications.
My aim with this proposal is to advance this new technology towards high-impact applications, and to forge a coordinated research program on lensless imaging technology and its applications. I will develop lensless microscopes to image many cell cultures in parallel, as well as smartphone-based lensless microscopes for low-cost point-of-care diagnostics in third-world countries. Lensless microscopy through optical fibers will be implemented as a novel tool for minimally invasive endoscopic imaging. Since the technology does not require precision optical components, I will be able to extend it to shorter wavelengths. Applications in EUV metrology and soft-X-ray imaging become feasible, such as ultra-high-resolution surface profiling of lithographic wafers.
This program provides exciting new prospects for fundamental science, industrial metrology and medical diagnostics alike. My expertise in lensless imaging and laser development provide me with an excellent starting point for the realization of such a new generation of imaging technology.

Wissenschaftliches Gebiet

Programm/Programme

Thema/Themen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

ERC-2014-STG

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Finanzierungsplan

ERC-STG - Starting Grant

Gastgebende Einrichtung

STICHTING VU
Netto-EU-Beitrag
€ 1 500 000,00
Adresse
DE BOELELAAN 1105
1081 HV Amsterdam
Niederlande

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Region
West-Nederland Noord-Holland Groot-Amsterdam
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 1 500 000,00

Begünstigte (1)

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Letzte Aktualisierung: 17 August 2022

Mein Booklet

Permalink: https://cordis.europa.eu/project/id/637476/de

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