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原文传递宽场荧光成像激光照明装置及其使用方法

专利名称：	宽场荧光成像激光照明装置及其使用方法
摘要：	本发明涉及一种宽场荧光成像激光照明装置及其使用方法，该装置包括：激发光源单元，用于为样品提供激发光；光学单元，包括依次设置的第Ⅰ反射镜、第Ⅱ反射镜和第Ⅲ反射镜，用于改变激发光的光路传播方向；显微单元，用于完成样品的荧光成像；机械单元，用于设置所述第Ⅰ反射镜、第Ⅱ反射镜和第Ⅲ反射镜，并对各所述反射镜的平动自由度和转动自由度进行调节。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国科学院化学研究所
发明人：	侯天昊;杨京法;赵江
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-03T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910475897.6
公开号：	CN110118764A
代理机构：	北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人：	刘美丽
分类号：	G01N21/64(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100190 北京市海淀区中关村北一街2号
主权项：	1.一种宽场荧光成像激光照明装置，其特征在于，该装置包括：激发光源单元，用于为样品提供激发光；光学单元，包括依次设置的第Ⅰ反射镜、第Ⅱ反射镜和第Ⅲ反射镜，用于改变激发光的光路传播方向；显微单元，用于完成样品的荧光成像；机械单元，用于设置所述第Ⅰ反射镜、第Ⅱ反射镜和第Ⅲ反射镜，并对各所述反射镜的平动自由度和转动自由度进行调节。 2.根据权利要求1所述的宽场荧光成像激光照明装置，其特征在于，所述显微单元包括会聚透镜、二向色镜和物镜，经所述光学单元出射的光进入所述显微单元，所述会聚透镜对光束聚焦后发射到所述二向色镜，经所述二向色镜出射的光聚焦至所述物镜的后焦平面，并通过所述物镜聚焦至物平面，实现对样品的照明。 3.根据权利要求2所述的宽场荧光成像激光照明装置，其特征在于，所述会聚透镜主点到所述物镜后焦平面的距离等于所述会聚透镜的焦距，且所述第Ⅲ反射镜的反射点到所述会聚透镜的距离也与所述会聚透镜的焦距相同，所述会聚透镜使入射激光所在平面处于物平面的共轭面上，其中，所述样品所处的物平面，所述物镜的后焦平面，所述会聚透镜主点所处的位置互为共轭面。 4.根据权利要求2或3所述的宽场荧光成像激光照明装置，其特征在于，所述会聚透镜采用消色差透镜。 5.根据权利要求1或2或3所述的宽场荧光成像激光照明装置，其特征在于，所述机械单元包括：三个十字交叉滚柱平移台，用于控制各反射镜的平动轴自由度，其中，所述第Ⅰ反射镜、第Ⅱ反射镜和第Ⅲ反射镜共享Y方向的同一平移台，所述第Ⅱ反射镜和第Ⅲ反射镜共享X方向的同一平移台，所述第Ⅲ反射镜单独固定在Z方向的平移台；三个二维调节平面镜镜架，用于调节各反射镜的转动自由度，其中，所述第Ⅰ反射镜、第Ⅱ反射镜和第Ⅲ反射镜分别装配于所述二维调节平面镜镜架，转动轴为各自的所述二维调节平面镜镜架的θy，θz轴，θy轴为围绕Y方向旋转的中心轴，θz为围绕Z方向旋转的中心轴。 6.根据权利要求5所述的宽场荧光成像激光照明装置，其特征在于，所述第Ⅰ反射镜具有一个平动自由度和两个转动自由度，所述第Ⅱ反射镜具有两个平动自由度和两个转动自由度，所述第Ⅲ反射镜具有三个平动自由度和两个转动自由度。 7.根据权利要求5或6所述的宽场荧光成像激光照明装置，其特征在于，仅调节所述第Ⅲ反射镜任一转动轴θy，θz，实现在Y和Z方向的全内反射，实现落射式照明和全内反射照明切换。 8.根据权利要求1或2或3所述的宽场荧光成像激光照明装置，其特征在于，所述激发光源单元包括连续或脉冲激光器、扩束镜和准直透镜，所述激光器发出的激光经所述扩束镜进行两级扩束，并将扩束后的激光经所述准直透镜准直成为平行光束。 9.根据权利要求1或2或3所述的宽场荧光成像激光照明装置，其特征在于，所述第Ⅰ反射镜、第Ⅱ反射镜和第Ⅲ反射镜均采用所属波长介质膜反射镜。 10.一种宽场荧光成像激光照明装置的使用方法，其特征在于，具体过程为：固定物平面，调节显微单元的物镜；将激发光源单元发出的平行光束①沿着Y方向入射至第Ⅰ反射镜形成反射光束②；固定所有反射镜的平动轴，将反射光束②通过调节第Ⅰ反射镜的二维调节平面镜镜架微调反射光束②使其与主光轴平行；微调后的反射光束②入射至第Ⅱ反射镜形成反射光束③，将反射光束③通过调节第Ⅱ反射镜的二维调节平面镜镜架将反射光束③微调至垂直于物平面；微调后的反射光束③入射至第Ⅲ反射镜形成反射光束④，将反射光束④通过调节第Ⅲ反射镜的二维调节平面镜镜架微调至与微调后的反射光束②垂直，并在微调后反射光束②和微调后反射光束③所形成的平面内；根据物平面和显微单元的物镜工作距离确定会聚位置，锁定所有反射镜的转动轴，调节第Ⅲ反射镜的平动轴将反射光束④以引入显微单元的会聚透镜的中心，此时为落射式照明；锁定所有反射镜的平动轴，仅转动第Ⅲ反射镜的任一转动轴，实现全内反射照明切换。
所属类别：	发明专利