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原文传递一种散射荧光双模态流式成像系统

专利名称：	一种散射荧光双模态流式成像系统
摘要：	本发明提供一种散射荧光双模态流式成像系统，包括具有激发光源和光束整形模块的多色正交照明单元，包括物镜、多光谱分像器和多个相机的多通道显微成像单元，以及与所述物镜共轴的进样管。所述激发光源能够发射两个或多个波长的激发光，经所述光束整形模块整形后，在与所述物镜焦面重合的位置处垂直照射所述进样管。所述物镜收集生物颗粒发出的散射光和荧光，所述多光谱分像器按照特定的光谱通带将所述散射光和荧光分由散射通道以及一个或多个荧光通道投射至不同的相机进行成像。整套系统原理基于光片照明的侧向散射和荧光发射显微成像技术，能够取得更准确的浮游生物观测结果，并适应更广谱的水域浮游生物物种范围和非生命颗粒物的在线测量需求。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	深圳市趣方科技有限公司
发明人：	李军;陆昱
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910256861.9
公开号：	CN110118758A
代理机构：	深圳智趣知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	崔艳峥
分类号：	G01N21/64(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	518055 广东省深圳市南山区学苑大道1068号F栋503
主权项：	1.一种散射荧光双模态流式成像系统，包括，多色正交照明单元(A)，其包括相互配合的激发光源(1)和光束整形模块(2)；所述激发光源(1)能够发射两个或多个波长的激发光；多通道显微成像单元(B)，其包括物镜(4)、多光谱分像器(5)和多个相机；所述物镜(4)收集生物颗粒发出的散射光和荧光；所述多光谱分像器(5)按照特定的光谱通带将所述散射光和荧光分由散射通道以及荧光通道投射至不同的相机进行成像；进样管(3)与所述物镜(4)共轴，所述激发光源(1)发出的光束，经所述光束整形模块(2)整形后，在与所述物镜(4)焦面重合的位置处，垂直照射所述进样管(3)。 2.根据权利要求1所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，所述两个或多个波长的激发光分别由不同的单波长激光器发出；或者，所述两个或多个波长的激发光由多波长合束激光器发出；或者，所述两个或多个波长的激发光由超连续激光器配合窄带可调谐滤光器发出。 3.根据权利要求2所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，所述两个或多个波长的激发光由激光器在自由空间输出，或者由激光器通过光纤输出。 4.根据权利要求1-3任一项所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，所述进样管(3)的截面为多边形，所述多边形具有2n条边，其中n为大于等于2的自然数。 5.根据权利要求4所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，当所述激发光源(1)能够发射两个波长的激发光时，所述进样管(3)的截面为四边形；当所述激发光源(1)能够发射三个波长的激发光时，所述进样管(3)的截面为六边形；当所述激发光源(1)能够发射四个波长的激发光时，所述进样管(3)的截面为四边形。 6.根据利要求1-3任一项所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，所述光束整形模块(2)包括一维90°抛物面镜，使用所述一维90°抛物面镜形成光片照明光场。 7.根据权利要求1-3任一项所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，在所述散射通道中设置有中密度滤光片；或者，在所述散射通道中设置有中密度滤光片和偏振片。 8.根据权利要求1-3任一项所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，进一步包括反馈单元，所述反馈单元能够根据所述散射通道和所述荧光通道的图像光强信息反馈调节所述激发光源(1)的信号。 9.根据权利要求1-3任一项所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，所述多光谱分像器(5)通过双色镜将所述散射通道与所述荧光通道、所述散射通道之间以及所述荧光通道之间分开。 10.根据权利要求9所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，在所述双色镜之前还设置有带阻滤光片。 11.根据权利要求1-3任一项所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，所述多光谱分像器(5)包括一个或一个以上对应散射通道的散射通道成像模块以及一个或一个以上对应荧光通道的荧光通道成像模块，其中两个或多个散射通道成像模块之间以及两个或多个荧光通道成像模块之间能够相互替换；所述散射通道成像模块包括一个双色镜、一个偏振片、一个中密度滤波片、一台相机；所述荧光通道成像模块包括一个双色镜、一个带通滤波片、一台相机。 12.根据权利要求11所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，所述散射成像通道和/或所述荧光成像通道的双色镜之前还设有带阻滤光片。 13.根据权利要求11所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，按照距离所述物镜(4)后方由近及远的方向，通带波长更长的成像通道模块在通带波长较短的成像通道模块后方，即各成像通道模块按照该模块通带红移的方向依次排列。 14.根据权利要求1-3或11任一项所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，所述散射通道对应相机的增益低于所述荧光通道对应相机的增益。 15.根据权利要求1-3任一项所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，所述多色正交照明单元(A)的器件和所述多通道光谱成像单元(B)的器件都布局在同一平面内；或者，所述多色正交照明单元(A)的器件设置在所述多通道光谱成像单元(B)的一侧或者两侧。 16.根据权利要求1-3任一项所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，具有多个所述多色正交照明单元(A)和多个与之配合的所述多通道光谱成像单元(B)；每一组配合使用的多色正交照明单元(A)和所述多通道光谱成像单元(B)，其所有器件都布局在同一平面内；不同的所述多通道光谱成像单元具有不同放大倍率的物镜(4)。 17.根据权利要求15或16所述的散射荧光双模态流式成像系统，其特征在于，所述物镜(4)被固定在能够进行平移调节的调节机制(41)上，从而能够调节所述物镜(4)的焦面位置；所述多光谱分像器(5)中的器件也配有调节机制。
所属类别：	发明专利