[發明專利]顯微成像全譜段高壓模塊時間分辨熒光測量系統

在審

• 申請號: 201910461618.0
• 申請日: 2019-05-30
• 公開（公告）號: CN112014362A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 隋來志;袁開軍;吳國榮;張雨桐;牛光明
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 汪海

本發明涉及樣品光學檢測領域，具體地說是一種顯微成像全譜段高壓模塊時間分辨熒光測量系統，其中白光光源、金剛石對頂砧、物鏡、分束片和透射熒光反射鏡依次呈一線排列，顯微成像時，可移動反射鏡移動至分束片和透射熒光反射鏡之間，白光光源發出的白光依次經過金剛石對頂砧、物鏡和分束片后，經可移動反射鏡反射射入顯微成像系統中，測量時，可移動反射鏡移出，脈沖激光光源發出的激光光束射入分束片中，且反射光部分經物鏡會聚于金剛石對頂砧，樣品輻射的熒光經物鏡后射入分束片中，且透射熒光部分經透射熒光反射鏡反射后經聚焦鏡射入光譜儀中。本發明在測量前利用顯微成像實現選區對焦，并可實現對高壓模塊全譜段時間分辨熒光的測量。

技術領域

本發明涉及樣品光學檢測領域，具體地說是一種顯微成像全譜段高壓模塊時間分辨熒光測量系統。

背景技術

時間分辨熒光測量系統是利用激發光激發樣品分子特征譜段，然后收集其輻射的熒光在不同時間延遲后的光強的過程，對時間分辨熒光的測量可以輔助分析分子的化學特性。

時間分辨熒光的測量方法有光克爾門測量法、時間分辨單光子計數法等。考慮到系統的簡潔性與維護性，通常采用時間分辨單光子計數法進行時間分辨熒光測量。

在采用時間分辨單光子計數法的前提下，在測量時間分辨熒光的過程中，通常是將未經過聚焦處理的激發脈沖光入射到被測量樣品中，物鏡從與激發脈沖光入射方向呈90°的方向收集比色皿中測量樣品的時間分辨熒光信息，此種方法已廣泛應用于時間分辨熒光測量中，如HORIBA品牌的型號為Delta pro的超快時間分辨熒光光譜儀，以及Newport品牌的型號為TRFLS的時間分辨熒光光譜儀均采用此種方法，該方法結合單色儀或光譜儀可以實現對測量樣品全譜段時間分辨熒光信息的測量。

但在高壓模塊樣品的測量過程中，尤其是金剛石對頂砧內封裝的樣品測量過程中，上述設備則無法實現相應功能。金剛石對頂砧相對于四面通光的比色皿，其通光口徑小，只有幾百個微米，未經聚焦的激發光無法對金剛石對頂砧內的樣品進行激發，并且金剛石對頂砧中只有共線的進出光方向，所述90°方向收集時間分辨熒光信息的方法無法應用于金剛石對頂砧樣品的時間分辨熒光測量，另外由于現有測量系統中不含對焦成像系統，經常導致無法準確地將激發脈沖光入射至金剛石對頂砧上。

而在顯微熒光成像領域中，同樣采用時間分辨單光子計數方法，如PicoQuan品牌的型號為MicroTime200的時間分辨共聚焦熒光顯微系統，其利用聚焦的脈沖激光入射至位于載玻片上的樣品，物鏡系統對樣品的時間分辨熒光信息進行背向收集，并用光電二極管采集該熒光信息。但該方法的物鏡系統工作距離短，無法滿足金剛石對頂砧的測試距離要求，且較低的熒光信息采集效率也導致無法對所收集的熒光信息進行波長分光探測，使系統無法獲得全譜段的時間分辨熒光信息。

因此從目前現有技術來看，無論是標準的時間分辨熒光測量設備，還是顯微熒光成像設備，均無法滿足高壓模塊樣品的全譜段時間分辨熒光測量的需求，尤其是金剛石對頂砧內封裝的樣品測量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種顯微成像全譜段高壓模塊時間分辨熒光測量系統，在測量前利用顯微成像實現選區對焦，并可實現對高壓模塊樣品全譜段時間分辨熒光的測量。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：