一種雙光子熒光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于顯微鏡技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙光子熒光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]雙光子熒光顯微成像技術(shù)利用近紅外的飛秒激光作為光源，可以對較厚的生物組織進(jìn)行生物顯微成像，具有成像深度大、光損傷小、空間分辨率和對比度高等特點(diǎn)，同時(shí)再配合另一波長激光的光刺激實(shí)驗(yàn)，可以用于研究活細(xì)胞中蛋白質(zhì)的運(yùn)動(dòng)特性和分子動(dòng)態(tài)。
[0003]掃描系統(tǒng)一般可以分為兩種:一種方式是基于納米尺度的位移平臺，通過直接移動(dòng)固定于樣品臺上的樣品對樣品進(jìn)行掃描，另一種方式是使用振鏡掃描，配合使用掃描透鏡和鏡筒透鏡，通過兩軸振鏡的偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對樣品的二維平面的掃描。
[0004]兩種方式分別具有不同的特點(diǎn)，納米位移臺精度高，但是速度慢，觀察范圍小，適用于材料科學(xué)領(lǐng)域，如果應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，這種方法有其缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在掃描速度過慢，無法長時(shí)間的觀測完整的運(yùn)動(dòng)過程。而且在一些無法固定的樣品中，如懸浮在溶液中的樣品，位移平臺移動(dòng)過程中會與樣品產(chǎn)生相對位移，特別是在水平的XY平面內(nèi)，成像會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的拖尾現(xiàn)象。這些都嚴(yán)重影響其成像質(zhì)量，限制了在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0005]而使用振鏡掃描則優(yōu)勢明顯，其避免了上述納米位移臺的缺點(diǎn)，并且觀察范圍大，可以通過對振鏡加載不同的電壓可以對掃描范圍進(jìn)行精確控制，同時(shí)成像速度明顯優(yōu)于納米位移臺。掃描振鏡又分為兩種，一種為檢流計(jì)型振鏡，其根據(jù)輸入電壓的大小，驅(qū)動(dòng)其中的線圈，在磁場中產(chǎn)生力矩，從而帶動(dòng)振鏡旋轉(zhuǎn)一定的角度，使得入射光形成一維方向的線掃描。另一種為共振型振鏡，在電壓的驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)行非線性簡諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)不同的電壓值調(diào)整掃描范圍，其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過檢流計(jì)振鏡，掃描頻率一般可達(dá)到SKHz。
[0006]然而，傳統(tǒng)的振鏡掃描裝置結(jié)構(gòu)單一化，采用單一的檢流計(jì)型振鏡或共振型振鏡，不便于用戶進(jìn)行全部掃描和局部掃描的切換。
[0007]故一種成本低、效率高、精度好，便于用戶進(jìn)行全部掃描和局部掃描的切換的雙光子熒光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置亟待提出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種雙光子熒光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置，該掃描裝置成本低、效率高、精度好，便于用戶切換實(shí)時(shí)的切換全局掃描和局部掃描。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0010]—種雙光子焚光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置包括:第一激光器，用于發(fā)射第一激光源;第一入射光路，包括:第一檢流計(jì)型振鏡;第二入射光路，包括:共振型振鏡；出射光路，包括:第二檢流計(jì)型振鏡以及顯微物鏡;第一轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡，用于連通第一激光器與第一入射光路或第二入射光路;第二轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡，用于連通出射光路與第一入射光路或第二入射光路;第一激光源作為入射光經(jīng)過第一轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡和第二轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡進(jìn)行切換選擇，選擇入射光經(jīng)過第一入射光路進(jìn)入出射光路或經(jīng)過第二入射光路進(jìn)入出射光路。
[0011]本發(fā)明一種雙光子熒光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置結(jié)構(gòu)簡單，采用第一檢流計(jì)型振鏡、共振型振鏡以及第二檢流計(jì)型振鏡來實(shí)現(xiàn)掃描，共振型振鏡掃描頻率高，檢流計(jì)型振鏡掃描更精準(zhǔn)。而采用第一轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡和第二轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡可以有效對光路進(jìn)行切換，采用共振型振鏡對整個(gè)樣品進(jìn)行全局掃描觀察，采用第一檢流計(jì)型振鏡用于對局部區(qū)域進(jìn)行更細(xì)致的掃描觀察，滿足用戶多形態(tài)的需求，更便于操作人員對樣品進(jìn)行光刺激實(shí)驗(yàn)。且本發(fā)明一種雙光子熒光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置中第一入射光路與出射光路形成一完整光路，第二入射光路與出射光路形成一完整光路，其兩條光路共用出射光路，更節(jié)省成本。
[0012]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可做如下改進(jìn):
[0013]作為優(yōu)選的方案，第一入射光路還包括:第一掃描透鏡和第一鏡筒透鏡，入射光依次經(jīng)過第一檢流計(jì)型振鏡、第一掃描透鏡和第一鏡筒透鏡進(jìn)入出射光路。
[0014]采用上述優(yōu)選的方案，第一掃描透鏡和第一鏡筒透鏡將一維線掃描的激光光束成像在同一焦品面，并對激光光束進(jìn)行一定的準(zhǔn)直和擴(kuò)束。
[0015]作為優(yōu)選的方案，第二入射光路還包括:第二掃描透鏡和第二鏡筒透鏡，入射光依次經(jīng)過共振型振鏡、第二掃描透鏡和第二鏡筒透鏡進(jìn)入出射光路。
[0016]采用上述優(yōu)選的方案，第二掃描透鏡和第二鏡筒透鏡將一維線掃描的激光光束成像在同一焦品面，并對激光光束進(jìn)行一定的準(zhǔn)直和擴(kuò)束。
[0017]作為優(yōu)選的方案，出射光路還包括:第三掃描透鏡和第三鏡筒透鏡，進(jìn)入出射光路的入射光依次經(jīng)過第二檢流計(jì)型振鏡、第三掃描透鏡和第三鏡筒透鏡，射至顯微物鏡。
[0018]采用上述優(yōu)選的方案，第三掃描透鏡和第三鏡筒透鏡將一維線掃描的激光光束成像在同一焦品面，并對激光光束進(jìn)行一定的準(zhǔn)直和擴(kuò)束。
[0019]作為優(yōu)選的方案，第一轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡和第二轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡分別與第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)連接，第一驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)第二轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0020]采用上述優(yōu)選的方案，便于對第一入射光路與第二入射光路進(jìn)行自動(dòng)的切換。
[0021]作為優(yōu)選的方案，雙光子熒光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置還包括:二向色鏡，第一激光源經(jīng)過二向色鏡透射后進(jìn)入第一入射光路或第二入射光路。
[0022]采用上述優(yōu)選的方案，對不同波長的光束進(jìn)行透射和折射的篩選。
[0023]作為優(yōu)選的方案，雙光子熒光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置還包括:第二激光器，用于發(fā)射第二激光源，第二激光源經(jīng)過二向色鏡反射后進(jìn)入第一入射光路或第二入射光路，且經(jīng)過二向色鏡透射的第一激光源與經(jīng)過二向色鏡反射的第二激光源光路一致。
[0024]采用上述優(yōu)選的方案，保證其光路的穩(wěn)定性。
[0025]作為優(yōu)選的方案，雙光子熒光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置還包括:第二激光器，用于發(fā)射第二激光源；二向色鏡，第一激光源經(jīng)過二向色鏡透射，第二激光源經(jīng)過二向色鏡反射，經(jīng)過二向色鏡透射的第一激光源與經(jīng)過二向色鏡反射的第二激光源進(jìn)行合束。
[0026]采用上述優(yōu)選的方案，可以有效實(shí)現(xiàn)對樣品進(jìn)行光刺激實(shí)驗(yàn)。
[0027]作為優(yōu)選的方案，第一激光器為飛秒脈沖激光器。
[0028]采用上述優(yōu)選的方案，效果好。
[0029]作為優(yōu)選的方案，第二激光器為光纖激光器。
[0030]采用上述優(yōu)選的方案，效果好。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種雙光子熒光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
[0032]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的第一轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的第二轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種雙光子熒光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置的第一模態(tài)掃描的光路圖。
[0035]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種雙光子熒光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置的第二模態(tài)掃描的光路圖。
[0036]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種雙光子熒光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
[0037]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種雙光子熒光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置的第三模態(tài)掃描的光路圖。
[0038]其中:1.第一激光器，2.二向色鏡，3.第一轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡，4.第二激光器，5.共振型振鏡，6.第二鏡筒透鏡，7.第二掃描透鏡，8.第二轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡，9.第一鏡筒透鏡，10.第一掃描透鏡，11.第一檢流計(jì)型振鏡，12.第二檢流計(jì)型振鏡，13.第三掃描透鏡，14.第三鏡筒透鏡，15.顯微物鏡，16.樣品臺，17.第一驅(qū)動(dòng)裝置，18.第二驅(qū)動(dòng)裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0040]為了達(dá)到本發(fā)明的目的，一種雙光子熒光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置的其中一些實(shí)施例中，
[0041 ]如圖1-3所不，一種雙光子焚光顯微鏡的多模態(tài)掃描裝置包括:
[0042]第一激光器I，用于發(fā)射第一激光源，在實(shí)施例中，第一激光器為發(fā)設(shè)850nm波長的飛秒脈沖激光器；
[0043 ] 二向色鏡2，第一激光源經(jīng)過二向色鏡2進(jìn)行透射；
[0044]第一入射光路，包括:第一檢流計(jì)型振鏡11、第一掃描透鏡10和第一鏡筒透鏡9;
[0045]第二入射光路，包括