[实用新型]检测显微定位荧光光谱的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光谱检测技术，尤其是一种检测显微定位荧光光谱的装置。 

背景技术

荧光光谱分析在生物医学，生物化学等领域有着广泛的应用，是一种对化合物进行鉴定和定量分析的有效手段。近年来随着现代生物分子学，基因医学的发展，需要得到微小区域的荧光光谱信息，特别是提出微区“定位”分析的要求，需要得到在空间微米尺度区域的荧光光谱信息。 

当前市场上的显微荧光光谱仪一般采用共焦显微的方法，其结构复杂，整机稳定性要求特别高，且价格昂贵。有必要推出结构简单，操作灵活的低成本的显微荧光光谱检测装置。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单，操作灵活，低成本的检测显微定位荧光光谱的装置，可用于纳米材料科学，生物医学等领域的显微荧光光谱检测。 

为了实现上述目的，本实用新型提供下述技术方案：检测显微定位荧光光谱的装置，至少包括一个显微镜、一个光谱仪和一个用于激发样品荧光的激光器，其中：通过一根Y型光纤将所述的光谱仪、定位指示光源与显微镜相连接，所述的Y型光纤包含三个端口，分别为入射端口A、照射与集光端口B和光谱检测端口C，所述的入射端口A为二十一芯光纤，用于引入定位指示光；所述的光源检测端口C为一芯光纤，与光谱仪连接，用于将样品的光谱信号输入光谱仪；所述的照射与集光端口B为二十二芯光纤，由同心的两组光纤束构成，外围光纤束层将定位指示光照射至样品，并在显微镜的图像平面一上形成一个亮环，内层光纤束层用于接收来自样品中亮环所圈出的微区的光谱信号； 

所述的激光器通过一根光纤与所述的显微镜连接，所述的光纤的端口位于显微镜的图像平面二上，激光照射到样品表面上激发荧光，通过改变光纤的口径改变样品上荧光激发区域的大小。当选择较大口径的光纤时，激光照射到样品表面上较大的区域，形成面激发荧光。

在上述方案基础上，所述的显微镜的图像平面一和图像平面二是待测样品通过显微镜成像形成的光学共轭面，它包含了待测样品的完整的图像信息。 

由于显微镜具有对样品放大成像的作用，例如通过50倍物镜的显微镜，样品在图像平面上所成的像的大小是原样品的50倍，即样品面和图像面的比例为1：50。当把光纤一端置于这个图像平面上，假设此光纤端面口径为100微米，则它所收集的光谱信号源自于样品上大小为光纤端面口径的1/50的区域，即2微米大小的区域。这样光谱仪所检测的光谱信号就是样品上这个2微米的区域的光谱信息。Y型光纤传导的定位指示光可以在样品的图像平面上形成一个亮环，由于传输定位指示的光纤包围着接收样品光谱信号的检测光纤，所以亮环区域就定位标志了光谱仪所检测的光谱信号的在样品上的来源地，从而实现了对样品微区的定位光谱检测。 

如果采用更大放大倍数物镜的显微镜和更小端面口径的光纤，可以进一步实现对更小尺度区域的定位显微光谱检测。 

在上述方案基础上，所述的与激光器连接的光纤口径与Y型光纤的照射与集光端口B中内层光纤束层口径相同，通过调整光纤在图像平面二上的位置，使之与Y型光纤的照射与集光端口B处于同一对应焦点处，形成共聚焦显微荧光的激发及检测。 

若选择与Y型光纤的照射与集光端口（B）中检测光纤口径相同的激光器光纤，并且调整光纤在显微镜图像平面上的位置，使激光器光纤与Y型光纤的端口处于同一对应焦点处，则可以形成共聚焦显微荧光的激发及检测，此时的显微荧光光谱具有更高的空间分辨率。 

在上述方案基础上，所述的定位指示光源为卤素光源/LED光源，所述的Y型光纤的入射端口A与卤素光源/LED光源2连接。 

本实用新型优越性在于：结构简单，操作灵活，成本较低，可广泛应用于纳米材料科学，生物医学等领域的显微荧光光谱检测。 

附图说明：

图1是本实用新型提供的一种检测显微定位荧光光谱的装置；

图2是本实用新型提供的一种Y型光纤的示意图；

图3是图2中Y型光纤B端的断面示意图；

图中附图标记说明：

1——Y型光纤；

2——卤素光源/LED光源；

3——光谱仪；

4——图像平面一 ；

5——外围光纤束层；

6——内层光纤束层；

7——显微镜；

8——激光器；

9——光纤；

10——图像平面二；

11——样品。

具体实施方式

如图1本实用新型提供的一种检测显微定位荧光光谱的装置，图2本实用新型提供的一种Y型光纤示意图和图3是图2中Y型光纤B端的断面示意图所示：