[实用新型]一种基于笼式结构的真空腔内共聚焦显微成像系统

说明书

本实用新型公开了一种基于笼式结构的真空腔内共聚焦显微成像系统，包括：真空腔体、真空腔体密封盖、石英窗口片、三维电动位移台、振镜系统、显微物镜、荧光显微镜筒、笼式结构光机组件、激光器、单模光纤、光纤分束器、二向色镜、滤光片、成像CCD、单光子探测器、脉冲计数器、符合仪、计算机等。三维电动位移台和显微物镜置于真空腔体内部，振镜系统和显微系统主体置于真空腔体外部，显微系统主体采用稳定的笼式结构，由易安装的笼式结构光机组件组装而成。本实用新型具有集成度高、占用体积小、易于安装与调试、操作和维护简便等优点。本实用新型用于真空腔体内部或低温腔体内部的微弱荧光信号的高精度成像、单光子源的高效率收集与信号分析。

技术领域

本实用新型涉及一种光学显微成像领域，尤其涉及一种基于笼式结构的真空腔内共聚焦显微成像系统。

背景技术

共聚焦显微镜是一种研究荧光成像以及微弱荧光信号收集、探测和信号分析的常用科研设备。研究人员在某些特定情况下需要对真空环境或低温环境下的样品所辐射的荧光的性质进行研究，但是，对真空腔内或者低温腔内的样品荧光进行成像、收集、探测以及分析通常需要用户自行搭建显微成像系统。

目前商用的真空腔或低温腔体所配备的显微成像系统一般结构比较复杂，占用空间体积较大，光学元件过多，从而降低了荧光信号的收集效率和探测效率，成本一般较高。为避免高成本的真空腔或低温腔兼容的显微成像系统，一些用户选择自行搭建显微成像系统，其时间成本和研发成本通常也较高，本实用新型旨在提供的一种基于笼式结构的真空腔内共聚焦显微系统，在最大程度上减少如反射镜和透镜之类的光学元件的使用，简化了显微镜的结构设计，从而较大幅度提高荧光的收集效率和探测效率，同时减小设备的空间占用体积和成本。显微物镜置于真空腔体内部，可以使用大数值孔径和短工作距离的显微物镜，从而提高荧光收集效率和成像分辨率，并且可以同时兼容在真空环境和低温环境中使用；显微系统主体置于真空腔或低温腔外部，采用稳定的笼式结构，由易于安装和拆卸的笼式结构光机组件组装而成，可以方便快捷地针对不同波长的扫描激光和荧光做出优化调整。本实用新型具有集成度高、占用体积小、易于安装与调试、操作和维护简便等突出优点。本实用新型可以用于真空腔内部或低温腔内部的微弱荧光信号的高精度成像、单光子源的高效率收集与信号分析。

发明内容

本实用新型的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于笼式结构的真空腔内共聚焦显微成像系统，使用真空环境或低温真空环境兼容的三维电动位移台对样品进行大范围的扫描和研究区域定位，真空腔体外部有振镜系统，振镜系统用于对入射激光进行精密扫描，可以通过计算机精确控制振镜的扫描范围、步距和速率；显微物镜悬挂于真空腔体密封盖下侧，并置于真空腔体内部，相比于外置显微物镜，本实用新型可以使用大数值孔径和短工作距离的显微物镜，从而提高荧光收集效率和成像分辨率，可以同时兼容在真空环境和低温环境中使用；显微系统主体置于真空腔或低温腔外部，采用稳定的笼式结构，由易于安装和拆卸的笼式结构光机组件组装而成，可以方便快捷地针对不同波长的扫描激光和荧光做出优化调整。本实用新型具有集成度高、占用体积小、易于安装与调试、操作和维护简便等突出优点。本实用新型可以用于真空腔内部或低温腔内部的微弱荧光信号的高精度成像、单光子源的高效率收集与信号分析。

本实用新型是通过如下方式实现的：一种基于笼式结构的真空腔内共聚焦显微成像系统，包括：真空腔体、真空腔体密封盖板、石英窗口片、三维电动位移台、振镜系统、显微物镜、荧光显微镜筒、笼式结构光机组件、激光器、单模光纤、光纤分束器、二向色镜、滤光片、成像CCD、单光子探测器、脉冲计数器、符合仪和计算机；其中，

真空腔体：用于对三维电动位移台的安装以及对三维电动位移台和样品的密封；位于显微成像系统的左下侧，固定在光学平台上；

真空腔体密封盖板：用于对真空腔体的密封；位于真空腔体上侧；

石英窗口片：用于对真空腔体的密封；位于真空腔体密封盖板中心；