專利名稱：檢測(cè)顯微定位熒光光譜的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光譜檢測(cè)技術(shù)，尤其是一種檢測(cè)顯微定位熒光光譜的裝置。
背景技術(shù)：
熒光光譜分析在生物醫(yī)學(xué)，生物化學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，是一種對(duì)化合物進(jìn)行鑒定和定量分析的有效手段。近年來隨著現(xiàn)代生物分子學(xué)，基因醫(yī)學(xué)的發(fā)展，需要得到微小區(qū)域的熒光光譜信息，特別是提出微區(qū)“定位”分析的要求，需要得到在空間微米尺度區(qū)域的熒光光譜信息。當(dāng)前市場(chǎng)上的顯微熒光光譜儀一般采用共焦顯微的方法，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整機(jī)穩(wěn)定性要求特別高，且價(jià)格昂貴。有必要推出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活的低成本的顯微熒光光譜檢測(cè)
裝置
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活，低成本的檢測(cè)顯微定位熒光光譜的裝置，可用于納米材料科學(xué)，生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的顯微熒光光譜檢測(cè)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供下述技術(shù)方案:檢測(cè)顯微定位熒光光譜的裝置，至少包括一個(gè)顯 微鏡、一個(gè)光譜儀和一個(gè)用于激發(fā)樣品熒光的激光器，其中:通過一根Y型光纖將所述的光譜儀、定位指示光源與顯微鏡相連接，所述的Y型光纖包含三個(gè)端口，分別為入射端口 Α、照射與集光端口 B和光譜檢測(cè)端口 C，所述的入射端口 A為二i^一芯光纖，用于引入定位指示光；所述的光源檢測(cè)端口 C為一芯光纖，與光譜儀連接，用于將樣品的光譜信號(hào)輸入光譜儀；所述的照射與集光端口 B為二十二芯光纖，由同心的兩組光纖束構(gòu)成，外圍光纖束層將定位指示光照射至樣品，并在顯微鏡的圖像平面一上形成一個(gè)亮環(huán)，內(nèi)層光纖束層用于接收來自樣品中亮環(huán)所圈出的微區(qū)的光譜信號(hào)；所述的激光器通過一根光纖與所述的顯微鏡連接，所述的光纖的端口位于顯微鏡的圖像平面二上，激光照射到樣品表面上激發(fā)熒光，通過改變光纖的口徑改變樣品上熒光激發(fā)區(qū)域的大小。當(dāng)選擇較大口徑的光纖時(shí)，激光照射到樣品表面上較大的區(qū)域，形成面激發(fā)突光。在上述方案基礎(chǔ)上，所述的顯微鏡的圖像平面一和圖像平面二是待測(cè)樣品通過顯微鏡成像形成的光學(xué)共軛面，它包含了待測(cè)樣品的完整的圖像信息。由于顯微鏡具有對(duì)樣品放大成像的作用，例如通過50倍物鏡的顯微鏡，樣品在圖像平面上所成的像的大小是原樣品的50倍，即樣品面和圖像面的比例為1:50。當(dāng)把光纖一端置于這個(gè)圖像平面上，假設(shè)此光纖端面口徑為100微米，則它所收集的光譜信號(hào)源自于樣品上大小為光纖端面口徑的1/50的區(qū)域，即2微米大小的區(qū)域。這樣光譜儀所檢測(cè)的光譜信號(hào)就是樣品上這個(gè)2微米的區(qū)域的光譜信息。Y型光纖傳導(dǎo)的定位指示光可以在樣品的圖像平面上形成一個(gè)亮環(huán)，由于傳輸定位指示的光纖包圍著接收樣品光譜信號(hào)的檢測(cè)光纖，所以亮環(huán)區(qū)域就定位標(biāo)志了光譜儀所檢測(cè)的光譜信號(hào)的在樣品上的來源地，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)樣品微區(qū)的定位光譜檢測(cè)。如果采用更大放大倍數(shù)物鏡的顯微鏡和更小端面口徑的光纖，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)更小尺度區(qū)域的定位顯微光譜檢測(cè)。在上述方案基礎(chǔ)上，所述的與激光器連接的光纖口徑與Y型光纖的照射與集光端口 B中內(nèi)層光纖束層口徑相同，通過調(diào)整光纖在圖像平面二上的位置，使之與Y型光纖的照射與集光端口 B處于同一對(duì)應(yīng)焦點(diǎn)處，形成共聚焦顯微熒光的激發(fā)及檢測(cè)。若選擇與Y型光纖的照射與集光端口(B)中檢測(cè)光纖口徑相同的激光器光纖，并且調(diào)整光纖在顯微鏡圖像平面上的位置，使激光器光纖與Y型光纖的端口處于同一對(duì)應(yīng)焦點(diǎn)處，則可以形成共聚焦顯微熒光的激發(fā)及檢測(cè)，此時(shí)的顯微熒光光譜具有更高的空間分辨率。在上述方案基礎(chǔ)上，所述的定位指示光源為鹵素光源/LED光源，所述的Y型光纖的入射端口 A與鹵素光源/LED光源2連接。本實(shí)用新型優(yōu)越性在于:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活，成本較低，可廣泛應(yīng)用于納米材料科學(xué)，生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的顯微熒光光譜檢測(cè)。


:圖1是本實(shí)用新型提供的一種檢測(cè)顯微定位熒光光譜的裝置；圖2是本實(shí)用新型提供的一種Y型光纖的示意圖；圖3是圖2中Y型光纖B端的斷面示意圖；圖中附圖標(biāo)記說明: 1-Y 型光纖；2-齒素光源/LED光源；3——光譜儀；4——圖像平面一；5——外圍光纖束層；6——內(nèi)層光纖束層；7——顯微鏡；8——激光器；9——光纖；10——圖像平面二 ；11——樣品。
具體實(shí)施方式
如圖1本實(shí)用新型提供的一種檢測(cè)顯微定位熒光光譜的裝置，圖2本實(shí)用新型提供的一種Y型光纖示意圖和圖3是圖2中Y型光纖B端的斷面示意圖所示:一種檢測(cè)顯微定位熒光光譜的裝置，至少包括一個(gè)顯微鏡7、一個(gè)光譜儀3和一個(gè)用于激發(fā)樣品熒光的激光器8，其中:通過一根Y型光纖I將所述的光譜儀3、定位指示光源與顯微鏡7相連接，所述的Y型光纖I包含三個(gè)端口，分別為入射端口 A、照射與集光端口 B和光譜檢測(cè)端口 C，所述的入射端口 A為二十一芯光纖，用于引入定位指示光；所述的光源檢測(cè)端口 C為一芯光纖，與光譜儀3連接，用于將樣品11的光譜信號(hào)輸入光譜儀3 ;所述的照射與集光端口 B為二十二芯光纖，由同心的兩組光纖束構(gòu)成,夕卜圍光纖束層5將定位指不光照射至樣品11，并在顯微鏡的圖像平面一 4上形成一個(gè)亮環(huán)，內(nèi)層光纖束層6用于接收來自樣品11中亮環(huán)所圈出的微區(qū)的光譜信號(hào)；所述的激光器8通過一根光纖9與所述的顯微鏡7連接，所述的光纖9的端口位于顯微鏡7的圖像平面二 10上，通過改變光纖9的口徑改變樣品上熒光激發(fā)區(qū)域的大小。本實(shí)施例中，所述的定位指示光源為鹵素光源/LED光源2，所述的Y型光纖I的入射端口 A與鹵素光源/LED光源2連接。如圖1所示，所述的顯微鏡的圖像平面一 4和圖像平面二 10是待測(cè)樣品11通過顯微鏡7成像形成的光學(xué)共軛面，它包含了待測(cè)樣品11的完整的圖像信息。它表現(xiàn)出樣品的放大圖像，例如當(dāng)顯微鏡7使用50倍的物鏡時(shí)，圖像平面4得到的像的大小為樣品大小的50倍；即樣品面10和圖像面4的比例為1:50。當(dāng)把Y型光纖I的B端放置于顯微鏡的圖像平面4上時(shí)，一 定口徑大小的光纖所收集的光源自于樣品表面上1/50光纖口徑大小的區(qū)域，例如100微米口徑的光纖收集的是樣品表面2微米大小區(qū)域的光譜信號(hào)。當(dāng)光纖I把這個(gè)光譜信號(hào)傳輸?shù)焦庾V儀3后，光譜儀3所檢測(cè)到的就是這2微米區(qū)域的樣品光譜信號(hào)。Y型光纖傳導(dǎo)的定位指示光可以在樣品的圖像平面上形成一個(gè)亮環(huán)，由于傳輸定位指示的光纖包圍著接收樣品光譜信號(hào)的檢測(cè)光纖，所以亮環(huán)區(qū)域就定位標(biāo)志了光譜儀所檢測(cè)的光譜信號(hào)的在樣品上的來源地，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)樣品微區(qū)的定位光譜檢測(cè)。使用本實(shí)用新型所測(cè)量的樣品微區(qū)的大小等于光纖口徑大小和顯微鏡物鏡的放大倍數(shù)的比值。例如當(dāng)使用100倍的物鏡時(shí)，100微米，200微米，400微米的光纖分別可以探測(cè)I微米，2微米，4微米大小的區(qū)域的光譜信號(hào)。所述的與激光器8連接的光纖9 口徑與Y型光纖I的照射與集光端口 B中內(nèi)層光纖束層6 口徑相同，通過調(diào)整光纖9在圖像平面二 10上的位置，使之與Y型光纖I的照射與集光端口 B處于同一對(duì)應(yīng)焦點(diǎn)處，形成共聚焦顯微熒光的激發(fā)及檢測(cè)。可以選擇不同口徑的光纖。當(dāng)選擇較大口徑的光纖時(shí)，激光照射到樣品表面上較大的區(qū)域，形成面激發(fā)熒光；當(dāng)選擇與Y型光纖I的B端口中檢測(cè)光纖相同口徑的光纖，并且調(diào)整光纖9在顯微鏡圖像平面10上的位置，使之與Y型光纖I的端口 B處于同一對(duì)應(yīng)焦點(diǎn)處，則可以形成共聚焦顯微熒光的激發(fā)及檢測(cè)，此時(shí)的顯微熒光光譜具有更高的空間分辨率。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活，是一種低成本的激發(fā)及測(cè)量顯微定位熒光光譜的裝置，可廣泛應(yīng)用于用于納米材料科學(xué)，生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的顯微熒光光譜檢測(cè)。
權(quán)利要求1.檢測(cè)顯微定位熒光光譜的裝置，至少包括一個(gè)顯微鏡(7)、一個(gè)光譜儀(3 )和一個(gè)用于激發(fā)樣品熒光的激光器(8)，其特征在于:通過一根Y型光纖(I)將所述的光譜儀(3)、定位指示光源與顯微鏡(7)相連接，所述的Y型光纖(I)包含三個(gè)端口，分別為入射端口(A)、照射與集光端口(B)和光譜檢測(cè)端口(C)，所述的入射端口(A)為二十一芯光纖，用于引入定位指示光；所述的光源檢測(cè)端口(C)為一芯光纖，與光譜儀(3)連接，用于將樣品(11)的光譜信號(hào)輸入光譜儀(3);所述的照射與集光端口(B)為二十二芯光纖，由同心的兩組光纖束構(gòu)成，外圍光纖束層(5)將定位指示光照射至樣品(11 )，并在顯微鏡的圖像平面一(4)上形成一個(gè)亮環(huán)，內(nèi)層光纖束層(6)用于接收來自樣品(11)中亮環(huán)所圈出的微區(qū)的光譜信號(hào); 所述的激 光器(8)通過一根光纖(9)與所述的顯微鏡(7)連接，所述的光纖(9)的端口位于顯微鏡(7)的圖像平面二(10)上，通過改變光纖(9)的口徑改變樣品上熒光激發(fā)區(qū)域的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)顯微定位熒光光譜的裝置，其特征在于:所述的顯微鏡的圖像平面一(4)和圖像平面二(10)是待測(cè)樣品(11)通過顯微鏡(7)成像形成的光學(xué)共軛面，它包含了待測(cè)樣品(11)的完整的圖像信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)顯微定位熒光光譜的裝置，其特征在于:所述的與激光器(8)連接的光纖(9) 口徑與Y型光纖(I)的照射與集光端口(B)中內(nèi)層光纖束層(6) 口徑相同，通過調(diào)整光纖(9)在圖像平面二(10)上的位置，使之與Y型光纖(I)的照射與集光端口(B)處于同一對(duì)應(yīng)焦點(diǎn)處，形成共聚焦顯微熒光的激發(fā)及檢測(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)顯微定位熒光光譜的裝置，其特征在于:所述的定位指不光源為齒素光源/LED光源(2),所述的Y型光纖(I)的入射端口(A)與齒素光源/LED光源(2)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)顯微定位熒光光譜的裝置，包括顯微鏡、定位的光源、光譜儀、激光器和Y型光纖。激光器通過光纖連接到顯微鏡的圖像平面上，用于激發(fā)樣品的熒光。所述的Y型光纖包含入射端口、照射與集光端口和光譜檢測(cè)端口，入射端口與定位光源連接，用于引入定位指示光；光譜檢測(cè)端口與光譜儀連接，用于將樣品的光譜信號(hào)輸入光譜儀；照射與集光端口由同心的外圍光纖束和內(nèi)層光纖束構(gòu)成，與顯微鏡連接并位于顯微鏡的圖像平面上，外圍光纖束引入定位指示光并在顯微鏡的圖像平面上形成一個(gè)亮環(huán)，內(nèi)層光纖束接收來自樣品中亮環(huán)所圈出的微區(qū)的熒光光譜信號(hào)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活，可用于納米材料科學(xué)，生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的顯微熒光光譜檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N21/64GK203132993SQ20132016390
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者許春, 殷?，|, 章煒毅 申請(qǐng)人:上海復(fù)享儀器設(shè)備有限公司