[發(fā)明專利]多光束多光子重掃描顯微成像裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810911796.4
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN109211854B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐云青;張碩;戴陸如
• 申請（專利權(quán)）人: 國家納米科學(xué)中心
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發(fā)明提供一種多光束多光子重掃描顯微成像裝置，包括：光源模塊，用于產(chǎn)生能用于多光子激發(fā)的激光；分束器，用于將單束激光轉(zhuǎn)化為分布在一條直線上的多束呈等角間距的激光；二維掃描頭，用于對多束呈等角間距的激光進行掃描；聚焦模塊，用于將掃描后的多束等角間距的激光轉(zhuǎn)化為多束等間距的聚焦光斑，以激發(fā)樣本熒光或產(chǎn)生多光子高階諧波信號；重掃描模塊，用于使熒光或多光子高階諧波信號入射至二維掃描頭，以進行重掃描；成像模塊，用于收集重掃描后的熒光或多光子高階諧波信號進行成像。本發(fā)明提出的顯微成像裝置，通過二維掃描頭實現(xiàn)多束光掃描，使熒光或多光子高階諧波信號入射至同一個二維掃描頭，從而實現(xiàn)重掃描，提高空間分辨率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種多光束多光子重掃描顯微成像裝置。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)顯微成像技術(shù)已經(jīng)成為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)及其相關(guān)交叉學(xué)科研究中重要的技術(shù)和測量手段。由于光學(xué)顯微成像技術(shù)具有無損傷、非侵入性、快速獲取等特點，非常適合于活細(xì)胞和生物組織以及非生物體系的成像，具有其它技術(shù)無法替代的優(yōu)勢。因此，近年來光學(xué)顯微成像技術(shù)一直是技術(shù)發(fā)展的前沿與熱點，并不斷取得新的發(fā)展與突破，其發(fā)展趨勢是更高的空間分辨率、更快的速度以及動態(tài)生物信息獲取等。

因此，如何顯著提高顯微成像的時間分辨率與空間分辨率，是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種多光束多光子重掃描顯微成像裝置。

本發(fā)明提供一種多光束多光子重掃描顯微成像裝置，包括：

光源模塊，用于產(chǎn)生能用于多光子激發(fā)的激光；

分束器，用于將所述激光轉(zhuǎn)化為分布在一條直線上的多束呈等角間距的激光；

二維掃描頭，用于接收所述多束呈等角間距的激光，并對所述多束呈等角間距的激光進行掃描；

聚焦模塊，用于對掃描后的所述多束呈等角間距的激光轉(zhuǎn)化為多束等間距的聚焦光斑，并聚焦至樣本，以激發(fā)熒光或產(chǎn)生多光子高階諧波信號；

重掃描模塊，用于收集所述熒光或多光子高階諧波信號，并使所述熒光或多光子高階諧波信號入射至所述二維掃描頭，以進行重掃描；

成像模塊，用于收集重掃描后的熒光或多光子高階諧波信號并進行成像；

其中，所述熒光或多光子高階諧波信號的重掃描角度與所述多束呈等角間距的激光的掃描角度成比例。

優(yōu)選地，所述熒光或多光子高階諧波信號的掃描角度與所述多束呈等角間距的激光的掃描角度成比例，具體為：

所述熒光或多光子高階諧波信號的掃描角度為所述多束呈等角間距的激光的掃描角度的2倍。

優(yōu)選地，所述分束器包括透鏡元件、光整形元件和掃描透鏡。

優(yōu)選地，所述光整形元件包括：微透鏡陣列、空間光調(diào)制器、數(shù)字微透鏡或衍射光學(xué)元件。

優(yōu)選地，所述聚焦模塊包括沿激光光路方向依次設(shè)置的：第一掃描透鏡、第一成像透鏡、第一二向色鏡、物鏡。

優(yōu)選地，所述重掃描模塊包括沿探測光路方向依次設(shè)置的：所述物鏡、反射單元、第二成像透鏡、第二掃描透鏡、第二二向色鏡和二維掃描頭。

優(yōu)選地，所述成像模塊包括沿探測光路方向依次設(shè)置的：所述二維掃描頭、第三二向色鏡、第三成像透鏡和相機。

優(yōu)選地，所述相機的單個像素的物理尺寸滿足香農(nóng)抽樣定理，所述單個像素的物理尺寸不大于空間分辨率的1/2。

優(yōu)選地，所述二維掃描頭包括共振-振鏡掃描頭、振鏡-振鏡掃描頭或壓電-壓電掃描頭。