使用干涉散射显微镜和贝叶斯分析对纳米尺度系统进行精确表征
摘要：干涉散射显微术（iSCAT）可以成像纳米级系统的动态。分析干涉图像的典型方法涉及繁重的处理，这丢弃了数据并限制了测量的精确度。我们展示了一种替代方法：在贝叶斯框架内建模干涉点扩散函数（iPSF）并将该模型拟合到数据中。这种方法产生了最佳适配参数，包括颗粒的三维位置和极化能力，以及这些参数之间的不确定性和相关性。借鉴最近的工作，我们开发了一个参数化快速拟合的模型。该模型旨在与利用自动微分的Hamiltonian Monte Carlo技术配合使用。我们通过将该模型拟合到胶体纳米颗粒的干涉图像来验证这种方法。我们将该方法应用于在三个维度中跟踪扩散颗粒，以直接推断纳米颗粒的扩散系数而不计算均方位移，并量化从单个衣原体感染体中排出DNA，证明这种方法可以用于推断纳米尺度系统的静态和动态属性。
作者：Xander M. de Wit, Amelia W. Paine, Caroline Martin, Aaron M. Goldfain, Rees F. Garmann, Vinothan N. Manoharan
论文ID：2307.01730
分类：Optics
分类简称：physics.optics
提交时间：2023-07-06