Ziel
The sensitivity of modern microscopy is limited by shot-noise. It limits the accuracy of measurements of specimen properties as well as the spatial resolution of electron microscopes when imaging sensitive specimens, such as proteins or DNA. But the shot-noise limit is not a fundamental limit. A technologically feasible and optimal approach to overcoming the shot-noise limit is to have each probe particle interact with the specimen multiple times. We recently introduced this concept to microscopy using self-imaging cavities.
Within this project, I want to demonstrate post-selection free sub-shot noise microscopy with both photons and electrons. Optically this will be possible by introducing a fast electro-optical switch into a multi-pass microscope, evading the need for temporal post-selection. After this proof-of principle experiment, the sensitivity enhancement offered by multi-pass microscopy shall be applied to the detection of nanometric particles, such as single molecules, proteins and metal nanoparticles. Linear signal enhancement with the number of interactions is expected for bright-field microscopy. For dark-field microscopy a quadratic enhancement is expected, due to coherent build-up of scattered fields. Finally, adaptive optics will be used to optimize multi-pass microscopy for the study of cells.
Multi-pass electron microscopy will be realized in collaboration with Stanford University. It will require several novel electron optical elements that will be designed and tested both at Stanford University and at the University of Vienna. One of these elements will be a pattern generator for electrons based on ponderomotive potentials. The required potential landscapes will be created using adaptive optics to shape intense laser pulses. With this novel electron optics tool fast beam-blanking, a phase plate for Zernike phase microscopy, arbitrary pattern creation and aberration correction will be demonstrated.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie electron microscopy
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biophysik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Laserphysik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Photonen
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
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Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-STG - Starting Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2017-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
1010 WIEN
Österreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.