ホログラフィック顕微鏡というものがある。
光の干渉を利用した顕微鏡で、直進する光(参照光)と物体に当たって屈折(反射)する光(物体光)との干渉波をフーリエ変換することで観察対象像を再現するといった原理で、結構いい性能らしい。

調べてみると、このホログラフィック顕微鏡を安価で作る研究があったので、自分でも試すべく情報を集めた。
1.ホログラフィック顕微鏡の種類
 ホログラフィック顕微鏡には、参照光と物体光を同じ光路から得て屈折光を物体光とする透過型と、光路を一部回折させ、反射光を物体光とする参照光を得る反射型があるようだ。

(参考:DOIがある文献は後でちゃんとした引用形式にします)
 ① https://www.ieice.org/publications/conference-FIT-DVDs/FIT2015/data/pdf/O-043.pdf
 ② https://www.jstage.jst.go.jp/article/itej/72/1/72_54/_pdf

それぞれに安価な作成法があったのでメモしたい。


1.透過型

透過型の自作は日本の文献もあるものの、金属の骨組みを組んだり少しハードルが高いかな……
やるんであれば3Dプリンターを使ったサイエンティフィックレポートの文献に準拠する。


(参考)


必要なものは

①3Dプリンターで作成した部品(CADデータは公開されているとのこと)
②ピンホール(口径15μmと25μmで論文を書いてる。15の方がよさそう)
③光源(LEDでOKっぽい)
④カメラと干渉波解析用のコンピュータ(ラズパイでいい。解析用ソフトは配布されてる)

ピンホールを採用することでレンズを使わないとのこと。

コストは
LEDで3ドル、ピンホールで75ドル、Raspberry Pi 3で35ドル、Raspberry Pi Cam v2で25ドル、3Dプリント用の素材で25ドル、持ち運び用のモバイルバッテリーで27ドル
とのこと。

日本で全部揃えるとしても3-4万くらいかな。


3.反射型



個人的にはこちらを作りたい。必要な部品がユニット単位になるように設計されており、観察試料に合わせて組み替えられるのが強み。

ユニット単位で組み立てるので、場合によって必要なものは異なるが、


①3Dプリンターで作成した部品(20ユーロ、CADデータは公開されているとのこと)
②顕微鏡用の対物レンズ(10ユーロ、アリエクの製品が紹介されている)
③レンズ(35 mm, 40 mm ×2, 50 mm, 75 mm, 100 mmが紹介されている。全部で150ユーロくらいだけど、多分全部買う必要はない)
④光源(7ユーロ、懐中電灯を使用)
⑤こまごまとした部品類併せて45ユーロ、磁石やねじなど)

ちなみに、こちらの方法ではカメラはスマートフォンのカメラでOKとのこと。干渉波の解析用ソフトは配布されている。

少し調べた感じだと、リンクされているメーカーのページではレンズの値段が少し(1.3倍くらい)高くなりそう。アリエクとかで代用はできそうだが


今回は準備と調査編なので以上です
GWくらいまでにつくれたらいいなあ