[发明专利]用于衰减显微镜光束路径中声波的装置和具有其的显微镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于衰减显微镜的光束路径中的声波的装置。另外，本发明涉及一种具有该装置的显微镜。

背景技术

在显微镜特别是扫描显微镜中存在各种声源，这些声源大多通过显微镜的光束中的可移动元件产生。声发射在显微镜的操作过程中是有害的，一方面是关于使用显微镜的人，另一方面是关于由声发射导致的震动。

在扫描显微术中，光束偏转器件用于光束控制，特别地用于对扫描样品的照明光进行入耦合，例如，通过偏转照明光束以迂回的方式逐行入耦合。从样品返回的检测光穿过光束偏转器件并被引导至检测器。

特别是使用驱动移动或被诱导以数千赫兹的频率绕其自身旋转轴振荡的镜子的共振电流计，在高偏转率时会产生有害的噪声，尤其是由于来自可移动部件的声音。

在实际中已经认识到这里的基本问题。在这点上，可参考例如DE102004049437A1。其中在具有入窗口和/或出窗口的隔音外壳中定位可移动布置的偏转仪器。声源最终被封装，入窗口和/或出窗口被看作影响光束路径(照明光束路径和/或检测光束路径)的光学元件。

但是，由于其中必须的窗口在光学上是不期望的，故从DE102004049437A1中已知的封装在实际应用中是有问题的。这些窗口导致透光度低于100％，且在界面处产生相当大的干涉。即使使用在任何情况下都必须存在于光束路径中的光学部件(例如透镜)作为窗口，对于在外壳中设置可移动部件的隔音装置的需要造成相当大的局限。特别是可变部件，例如分束器滑块，只能被极端困难地布置在密封外壳的内部，但是理论上必须从外部可操作或可致动。如果确实如此实施，设计费用是相当可观的。

发明内容

在此时，需要指出的是，重要的是，基本消除由快速移动部件在显微镜内部引起的声波。在扫描显微镜中使用的具有快速移动、通常共振操作的偏转仪器的光束偏转器件，在此仅以示例的方式列举和用于说明所请求保护的权利要求。部件(例如这种偏转仪器)的移动，特别是快速移动，在任何情况下均导致不期望的声发射。当声发射是由被激发而在数千赫兹范围内共振或非共振振荡的部件引起的，声发射被视为是特别有害的，如在扫描显微镜的常规情况下当将镜子用作偏转仪器时。

本发明的基本目的是构造和改进样本的装置，使得显微镜的光束路径中的有害的声源的声发射可以被有效地衰减而不影响光束路径。还描述一种具有合适的装置的相应的显微镜。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于衰减显微镜的光束路径中的声波的装置，具有用于封装声波发射元件的隔声外壳，所述声波发射元件优选地为快速移动或振荡光束偏转仪器，特别地为共振振荡镜，所述外壳包括至少一个光入开口/出开口(开口)，其中，所述外壳，优选地所述外壳的开口配备和/或构造为使从所述外壳出来的声波通过相消干涉被大大消除而不影响光束。

本发明还提供了一种显微镜，特别是一种扫描显微镜，具有根据本发明的装置。

根据本发明已经认识到的是，发生在具有在光束路径中快速移动的部件的显微镜中的有害的声波可以以巧妙的及惊人的简单的方式通过以下事实被消除(但仍至少存在)：外壳，优选地外壳的开口构造为使得从外壳出来的声波通过相消干涉被大大消除而不影响光束路径。这与根据先前列举的现有技术(根据该现有技术提供完全被动的措施用于声发射部件的封装)形成对比。

关于本发明至关重要的是，关于隔声的行为对光束不产生作用。光束可以无障碍地穿过外壳的开口，即使声波由于干涉条件而被消除，至少非常显著地被减少。

根据本发明声波的消除或减少是可能的，特别是当声源为声学上单频的声源(使得产生的声波具有单一的频率，可能带有谐波)时，如在具有共振振荡镜的显微镜中的情况。原因是在这种情况下，产生的声波基本具有共振振荡频率的频率分量。

如在现有技术中的，设置隔声外壳，下文称为“外壳”，外壳包括用于光束入和/或出的至少一个开口。光入开口和/或光出开口以普通方式设置在外壳上，两个开口均可以根据相同的(发明)原理(即使用相消干涉)相对于声发射衰减。

具体地，如果开口由从外壳延伸出的管构成使得声波衰减沿着管的长度方向发生，则是有利的。

在特别有利的方式中，管装备有从管在横向上突出的至少一个管分支，使得管分支可以以盲孔的方式配备。管的长度有利地被选择使得在管分支中传播的以及在管分支的末端被反射的声波相对于向前直行传播的波发生180°的相变，以及因此与在管中向前直行传播的波一起导致相消干涉。管分支的有效长度可以因此为声波波长的四分之一或四分之一的奇数倍。