[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

摘要

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。

主权项

1.一种基于笼式结构的真空腔内共聚焦显微成像系统，其特征在于，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，/n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；/n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；/n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；/n三维电动位移台：用于样品的大范围扫描和研究区域定位；位于真空腔体内部下侧，与位移台控制器连接，位移台控制器与计算机连接；/n振镜系统：用于对激光精细扫描，由计算机精确控制扫描范围、扫描步距和扫描速率；安装在真空腔体密封盖板上侧，振镜系统与振镜驱镜器连接，振镜驱动器与计算机连接；/n显微物镜：用于聚焦激发样品的激光束，同时也用于收集真空腔或者低温腔内的样品辐射的荧光信号并耦合进单模光纤；悬挂于真空腔体密封盖的下侧，并置于真空腔体内部；/n荧光显微镜筒：由竖直方向的激光入射模块和水平方向的荧光收集模块组成，位于显微物镜上侧，固定在显微镜悬臂上，显微镜悬臂固定在光学平板或者封装底座上；/n笼式结构光机组件：用于对光学元件的固定和连接；/n激光器：将激光器发出的激光耦合进入激光入射模块；位于光学平板或者封装底座上；/n单模光纤：用于将入射激光耦合进该成像系统以及耦合收集端的荧光信号进入光纤分束器；在激光入射模块尾端和荧光收集模块尾端各有一根单模光纤；/n光纤分束器：实现对荧光信号的分束；与荧光收集端口的单模光纤尾端通过光纤法兰连接，固定在光学平台或者封装底座上；/n二向色镜：实现对入射激光的反射，将入射激光反射到显微物镜的尾端，用于对样品荧光的激发，同时实现对样品辐射荧光的透射，过滤掉入射激光；位于显微物镜上侧；/n滤光片：过滤激光信号，增强荧光信号的信噪比，位于二向色镜上侧；/n成像CCD：实现对样品表面形貌的成像，用于观察和定位样品表面的结构单元和研究区域；位于荧光显微镜筒的下侧，固定在显微镜悬臂上侧底部；/n单光子探测器：实现对单光子水平的微弱荧光信号的光子计数；两个单光子探测器分别与光纤分束器的两个尾端连接，固定在光学平台或者安装底座上；/n脉冲计数器：实现对单光子探测器信号的读出；脉冲计数器与其中一个单光子探测器连接，位于光学平台上或者控制器机箱内；/n符合仪：实现对两路单光子探测器信号的符合测量，用于分析荧光光源的单光子性质；位于光学平台上或者控制器机箱内；/n计算机：实现对三维电动位移台的控制；实现对单光子探测器探测到的光子计数进行实时显示、记录以及分析；实现对符合仪探测结果的数据处理，用于分析荧光光源的单光子性。/n