[實用新型]高對比度、高分辨率非線性光譜成像探測裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920137622.3
• 申請日: 2009-04-14
• 公開（公告）號: CN201503397U
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳建新;姜興山;卓雙木;謝樹森;朱小欽;鄭莉琴
• 申請（專利權(quán)）人: 福建師范大學(xué)
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種高對比度、高分辨率非線性光譜成像探測裝置。

背景技術(shù)

基于飛秒激光與生物組織相互作用產(chǎn)生的諧波和多光子激發(fā)熒光等非線性光學(xué)效應(yīng)的光譜成像技術(shù)，將多光子顯微技術(shù)和光譜測量技術(shù)的優(yōu)點集于一身，可以同時獲得組織內(nèi)在成分的顯微成像和光譜特性，因此，具有對組織微結(jié)構(gòu)的高靈敏度和高空間分辨成像、對生物組織的低殺傷性、成像深度深和快速、實時、準確定位等優(yōu)勢。由于生物組織的許多內(nèi)在成分無須外加的分子探針即能產(chǎn)生較強的自體熒光和諧波信號，比如彈力蛋白、角蛋白、黃素蛋白、NAD(P)H等都能夠通過雙光子激發(fā)產(chǎn)生自體熒光，而具有非中心對稱結(jié)構(gòu)的膠原蛋白、肌漿球蛋白等能產(chǎn)生諧波信號，因此，使得非線性光譜成像方法成為有可能在臨床醫(yī)學(xué)實現(xiàn)對各種疾病特別是上皮腫瘤和皮膚疾病病理狀態(tài)的無損診斷和治療評估最有前途的光活檢手段。目前，基于飛秒激光與生物組織相互作用產(chǎn)生的諧波和多光子激發(fā)熒光效應(yīng)的非線性光譜成像的探測，主要是采用兩種方法，一是，探測器由一個高質(zhì)量的反射光柵和多個光電倍增管陣列組成，由于受到光電倍增管個數(shù)的限制，使得此種探測器測量到的光譜分辨率只有10nm左右，而且由于光電倍增管陣列中的每一個光電倍增管的工作條件不能獨立設(shè)置，很難獲得具有不同光譜范圍的檢測樣品中不同成分的高對比度成像；二是，探測器由兩個色散棱鏡和一個CCD相機組成，此種方法的分辨率有所提高，可以達到2nm左右，但具有不同光譜范圍的檢測樣品中不同成分的成像對比度低。高對比度、高分辨率非線性光譜成像探測裝置對其在臨床醫(yī)學(xué)實現(xiàn)對各種疾病特別是上皮腫瘤和皮膚疾病病理狀態(tài)的無損診斷和治療評估將具有積極的推動作用。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種高對比度、高分辨率非線性光譜成像探測裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對具有不同光譜范圍的檢測樣品中不同成分的高對比度、高分辨率非線性光譜成像探測。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：激光器發(fā)出的光通過一個雙色分光鏡入射到掃描器的掃描鏡組上，通過掃描鏡組的光束由物鏡聚焦到檢測樣品上；激光與檢測樣品產(chǎn)生的信號反向通過相同的物鏡收集，再由前述掃描鏡組及雙色分光鏡入射到一個半透半反鏡1上，將發(fā)射信號光分成兩路，一路進入光譜儀由計算機顯示檢測樣品高分辨率的光譜分布，另一路通過半透半反鏡2和半透半反鏡3將信號再分成三路分別接入光電倍增管探測器1、2、3，使發(fā)射光信號轉(zhuǎn)換成電信號A、B和C，所述的電信號A、B和C分別接至計算機的輸入端，由計算機顯示檢測樣品具有不同光譜范圍的不同成分高對比度成像。

本實用新型的顯著優(yōu)點在于：(1)高分辨率光譜儀的采用很容易直接獲得檢測樣品的高分辨率的光譜分布，分辨率可以達到0.4nm；(2)利用高分辨率的光譜儀探測到的檢測樣品中不同組織成分的光譜范圍，通過設(shè)定光電倍增管探測器前的濾波片濾光范圍和分別設(shè)定不同光電倍增管探測器的工作條件，從而直接獲得具有不同光譜范圍的檢測樣品中不同成分的高對比度成像。(3)飛秒激光器與雙色分光鏡間的光強控制器采用高靈敏度的聲光調(diào)制器，能夠精確控制入射到檢測樣品上的激光強度。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的構(gòu)造示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進一步的闡述，以使本實用新型更明顯易懂。

如圖1所示，飛秒激光器發(fā)出的光通過一個雙色分光鏡入射到掃描器的掃描鏡組上，通過掃描鏡組的光束由物鏡聚焦到檢測樣品上；激光與檢測樣品產(chǎn)生的信號反向通過相同的物鏡收集，再由前述掃描鏡組及雙色分光鏡入射到一個半透半反鏡1上，將發(fā)射信號光分成兩路，一路進入光譜儀由計算機顯示檢測樣品高分辨率的光譜分布，另一路通過半透半反鏡2和半透半反鏡3將信號再分成三路分別接入光電倍增管探測器1、2、3，使發(fā)射光信號轉(zhuǎn)換成電信號A、B和C，所述的電信號A、B和C分別接至計算機的輸入端，由計算機顯示檢測樣品具有不同光譜范圍的不同成分高對比度成像。

上述的雙色分光鏡可透過飛秒激光器發(fā)出的入射光，同時反射飛秒激光與檢測樣品相互作用產(chǎn)生的發(fā)射信號光。

上述的光電倍增管探測器1、2、3前分別放置有濾波片1、2、3。濾波片的濾光范圍根據(jù)計算機顯示檢測樣品不同成分的光譜分布而確定，光電倍增管探測器的工作電壓由檢測樣品中不同成分的發(fā)射信號強度決定。

上述的激光器與雙色分光鏡間設(shè)有光強控制器和全反鏡，光強控制器采用高靈敏度的聲光調(diào)制器。