基于无衍射超分辨光束照明的非标记远场超分辨显微系统及方法
专利类型：外观设计
语 言：中文
申 请 号：CN201811172847.2
申 请 日：20181009
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400030 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20190111
公 开 号：CN109188669A
代 理 人：康海燕
代理机构：重庆华科专利事务所
摘 要：本发明涉及一种基于无衍射超分辨光束照明的非标记远场超分辨显微系统及方法,其包括无衍射超分辨光束照明模块、样品二维扫描模块、显微光学模块、超分辨成像模块。其照明光源采用无衍射超分辨光束,具有工作距离大、照明光束传播距离远、照明光束穿透性强、光束的横向半高全宽小于衍射极限；并采用共聚焦模式,实现一种无需标记的远场超分辨成像系统和方法；并可以实现对透明样品的三维层析成像,横向分辨率小于衍射极限,分辨率优于λ/5。可应用于生物样品的非标记超分辨显微成像、也可以应用于工业相关超分辨显微检测等领域。
主 权 项：1.一种基于无衍射超分辨光束照明的非标记远场超分辨显微系统,其包括沿光路布置的无衍射超分辨光束照明模块、样品二维扫描模块、显微光学模块、超分辨成像模块；其特征在于：所述无衍射超分辨光束照明模块用于产生无衍射超分辨光束,其包括激光器(1)、光纤耦合器(2)、光纤(3)、光纤准直器(4)、超衍射透镜(5)；光纤耦合器(2)和光纤准直器(4)分别与光纤(3)两端连接,激光器(1)输出波长为λ的激光束,通过光纤耦合器(2)耦合进入光纤(3),并由光纤(3)输出端的光纤准直器(4)进行准直输出；所输出的准直激光束,同轴垂直入射超衍射透镜(5)底部,透射光在超衍射透镜(5)顶部输出,在其后的空间形成无衍射超分辨光束；所述样品二维扫描模块,用于在扫描成像过程中对样品在XY平面内位置进行控制；其包括二维压电扫描台(10)、玻璃载片(11)；玻璃载片(11)用于安放样品(12),玻璃载片(11)安装在二维压电扫描台(10)上；所述显微光学模块,用于获取光束的无衍射超分辨光束光强分布、样品的光学显微图像和无衍射超分辨光束与样品的相对位置；其包括显微物镜(13)、一维纳米位移压电台2(14)、分束器(15)、筒镜1(16)和数字相机(17),构成一个衍射受限的传统无限远光学显微镜；所述显微物镜(13)固定在一维纳米位移压电台2(14)上,两者沿Z轴方向放置,并与Z轴同轴；筒镜1(16)光轴沿Y方向；分束器(15) 用于将传统无限远光学显微镜的光轴由Z方向转换到Y方向；所述超分辨成像模块,用于收集超分辨光学信号,并结合样品二维扫描模块,实现给定Z轴位置的平面内的二维超分辨显微扫描成像,并实现三维扫描层析成像；其包括所述显微物镜(13)、所述一维纳米位移压电台2(14)、所述分束器(15)、筒镜2(18)、针孔(19)、三维调节机构(20)、准直透镜(21)、光电倍增管(22)、数据采集卡(23)、一维位移调节机构(24)和计算机(25)；显微物镜(13)、一维纳米位移压电台2(14)、分束器(15)、筒镜2(18)、针孔(19)、三维调节机构(20)、准直透镜(21)、光电倍增管(22)依次沿Z轴同轴放置；所述显微物镜(13)固定在一维纳米位移压电台2(14)上,通过一维纳米位移压电台2(14),控制显微物镜(13)焦点与样品在Z轴方向的相对位置,结合样品二维扫描模块,实现对样品的三维扫描层析成像；针孔(19)位于筒镜2(18)的焦点位置,并固定在三维调节机构(20)上,通过调节三维调节机构(20)确保针孔(19)位于筒镜2(18)的焦点位置；准直透镜(21)用于收集通过针孔(19)的光能量,并将其送入光电倍增管(22),由光电倍增管(22)输出的光强度信号,通过数据采集卡(23)输入计算机(25)；传统显微光学模块和超分辨成像模块作为一个整体,安装在一维位移调节机构(24)上,由此来控制显微物镜(13)与样品二维扫描模块中样品(12)在Z方向的相对位置。
关 键 词：
法律状态：
IPC专利分类号：G02B21/00;G02B21/06;G02B21/26;G02B21/36;G02B27/58