[實用新型]倒置式數(shù)字全息顯微鏡無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201120061212.2 | 申請日: | 2011-03-09 |
| 公開(公告)號: | CN201974574U | 公開(公告)日: | 2011-09-14 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 張亦卓;王大勇;王云新;江竹青;萬玉紅 | 申請(專利權(quán))人: | 北京工業(yè)大學 |
| 主分類號: | G02B21/00 | 分類號: | G02B21/00;G02B21/36;G03H1/08;G01B9/04;G01N21/84 |
| 代理公司: | 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203 | 代理人: | 魏聿珠 |
| 地址: | 100124 *** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 倒置 數(shù)字 全息 顯微鏡 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型公開了一種倒置式數(shù)字全息顯微鏡,屬于數(shù)字全息術(shù)技術(shù)領(lǐng)域,可用于三維實時形貌測量,生物細胞成像。
背景技術(shù)
近年來生物醫(yī)學的發(fā)展,推動了在生物細胞尺度上觀測技術(shù)的發(fā)展。傳統(tǒng)的光學顯微鏡,不能測量生物細胞的三維形貌;而共焦顯微鏡雖然分辨率較高,但由于要對生物樣品做標定,會對其產(chǎn)生影響,不利于無損觀測的需要。數(shù)字全息作為一種顯微成像技術(shù),其無損、實時、可獲得定量相位分布的特點恰好是其在生物樣品成像上的優(yōu)勢。活體生物細胞一般為透明結(jié)構(gòu),因此其相位圖像方能提供更多獨特的信息。不同于已有的相襯成像方法,數(shù)字全息技術(shù)不需要對活體生物樣品進行標記、固定等處理就可獲得觀察對象定量的振幅和相位分布,從而實現(xiàn)對透明生物樣品的成像并進行定量分析。數(shù)字全息技術(shù)還可以實現(xiàn)對生物樣品形態(tài)的動態(tài)監(jiān)測,繼而可能用于獲取細胞動態(tài)特性、細胞間的相互作用以及細胞對藥物的反應(yīng)等信息,期望為早期醫(yī)學診斷和藥物設(shè)計等提供一定的分析評價依據(jù)。瑞士的Lyncee?Tec公司是唯一的數(shù)字全息顯微鏡生產(chǎn)廠家,但其數(shù)字全息顯微鏡采用正立結(jié)構(gòu),由于顯微物鏡有限的工作距離,特別是高倍率顯微物鏡的很短的工作距離,無法對在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)液底部生長的樣品做實時高分辨率觀測;由于現(xiàn)有的顯微鏡系統(tǒng)是由空間光路構(gòu)成,整體大而重,引入光纖耦合系統(tǒng)可以有效減小顯微鏡的體積和重量,并且可以減小激光器的輕微震動對測量系統(tǒng)精度產(chǎn)生的影響
實用新型內(nèi)容
為了解決數(shù)字全息顯微鏡體積和重量大,并且采取正立結(jié)構(gòu)無法觀察培養(yǎng)皿內(nèi)活體細胞的技術(shù)問題,本實用新型提出了一種倒置式數(shù)字全息顯微鏡。
本實用新型采用如下技術(shù)方案:激光器5的前方安置有光纖耦合器4,光纖耦合器4通過光纖與光纖分束器3相連,光纖分束器3接出兩路光纖分別連接有光纖準直器1和光纖準直器6,光纖準直器1下方置有用于盛放樣品13的樣品臺11,樣品臺11連接在12.二維平移臺上,樣品臺11下方置有安裝在一維平移臺10上的顯微物鏡9,顯微物鏡9與光纖準直器6對準合束晶體8的兩個相垂直的側(cè)面。合束晶體8下方置有CCD相機7。CCD7與計算機14相連。
激光器5出射的光經(jīng)過光纖耦合器4耦合進光纖,并被光纖分束器3分成兩路:第一路是物光,通過一個光纖準直器1將光纖出射的發(fā)散球面光波準直成平行光,平行光豎直向下照射在水平放置的樣品13上,穿過樣品臺11,顯微物鏡9,并通過合束棱鏡8后照射在CCD相機7上;另一路是參考光,通過光纖準直器6整形成平行光,水平照射在合束棱鏡8上,反射后與物光波干涉形成全息圖被CCD相機7.記錄;上述兩路光有夾角。
上述的物光經(jīng)光纖準直器1準直成的平行光的直徑為5mm。
上述的參考光經(jīng)過光纖準直器6準直成的平行光直徑為2cm。
本實用新型可以取得如下有益效果:
該套實用新型可以對培養(yǎng)皿底部貼壁生長的活體細胞做長時間高分辨率觀測,而不需要將活細胞脫離其培養(yǎng)環(huán)境放在特制容器中觀察。
系統(tǒng)集成度高,體積小,光學部件比常用系統(tǒng)少,并且由于采用光纖連接使激光器可以任意安裝在系統(tǒng)其他部位,避免了激光器輕微震動對系統(tǒng)精度的影響。
附圖說明
圖1倒置式數(shù)字全息顯微鏡的結(jié)構(gòu)原理圖;
圖2CCD相機采到的全息圖
圖3全息圖的局部放大圖
圖4實施例中樣品經(jīng)過倒置式數(shù)字全息顯微鏡后在電腦里所生成的三維顯示圖;
圖5實施例中樣品經(jīng)過倒置式數(shù)字全息顯微鏡后在電腦里所生成的灰度顯示圖;
圖中:1、6、光纖準直器,2、光纖,3、光纖分束器,4、光纖耦合器,5、激光器,7、CCD相機,8、合束晶體,9顯微物鏡,10、一維平移臺,11樣品臺,12二維平移臺,13、樣品,14、計算機。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對于本實用新型做進一步的說明:
本實施例的布置方式如圖1所示:
激光器5的前方安置有光纖耦合器4,光纖耦合器4通過光纖與光纖分束器3相連,光纖分束器3接出兩路光纖分別連接有光纖準直器1和光纖準直器6,光纖準直器1下方置有用于盛放樣品11的樣品臺10,樣品臺10下方置有顯微物鏡9,顯微物鏡9與光纖準直器6對準合束晶體8的兩個相垂直的側(cè)面。合束晶體8下方置有CCD相機7。
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