[發明專利]激光功率反饋控制的上轉換熒光成像裝置及其成像方法

有效

• 申請號: 201911048837.2
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110609026B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 姜海燕;陳艷;陳婷婷;杜民
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/01
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 錢莉;蔡學俊

1.一種激光功率反饋控制的上轉換熒光成像裝置，包括激光模塊、二向色性濾光片、45°調整架、物鏡、樣品模塊、窄帶濾光片、光信號接收器 、消光暗室模塊其特征在于：還包括反射鏡、LED燈、處理器 、明暗場及激光功率反饋控制模塊和電動機傳動機構；所述激光模塊包括980nm激光器和光纖準直器；所述980nm激光器發射980nm的紅外光即入射光通過所述光纖準直器進行準直后通過所述二向色性濾光片垂直射入所述物鏡，激發位于所述物鏡正上方樣品模塊中的樣品得到綠色熒光；綠色熒光通過所述反射鏡反射至物鏡并透過所述二向色性濾光片到所述窄帶濾光片進行收集，并通過所述光信號接收器將光信號轉換成圖像信息傳輸至所述處理器；所述處理器與所述明暗場及激光功率反饋控制模塊連接，用以控制與所述明暗場及激光功率反饋控制模塊連接的所述LED燈和所述980nm激光器啟動和關閉，同時控制與所述明暗場及激光功率反饋控制模塊連接的所述電動機傳動機構，進而通過所述電動機傳動機構控制所述反射鏡在所述樣品模塊上方左右平移分別得到明場圖像和暗場圖像；所述處理器判斷得到的圖像的熒光強度并與設定的閾值進行比較，通過所述明暗場及激光功率反饋控制模塊進行反饋控制激光功率，用以實現激光功率的自動調整。

2.根據權利要求1所述的一種激光功率反饋控制的上轉換熒光成像裝置，其特征在于：所述二向色性濾光片設置于所述45°調整架上；所述二向色性濾光片的左側設置有激光模塊；所述二向色性濾光片的右側設置有消光暗室模塊用以吸收雜散光。

3.根據權利要求1所述的一種激光功率反饋控制的上轉換熒光成像裝置，其特征在于：所述明暗場及激光功率反饋控制模塊包括激光功率反饋調節模塊和明暗場聯動模塊；所述激光功率反饋調節模塊和所述明暗場聯動模塊均與所述處理器連接；所述激光功率反饋調節模塊與所述980nm激光器連接，用以調節所述980nm激光器的激光功率；所述明暗場聯動模塊分別與所述980nm激光器、所述LED燈和電動機傳動機構連接，用以控制所述980nm激光器和所述LED燈的啟動和關閉以及控制電動機傳動機構帶動所述反射鏡左右平移。

4.根據權利要求3所述的一種激光功率反饋控制的上轉換熒光成像裝置，其特征在于：所述激光功率反饋調節模塊和所述明暗場聯動模塊采用的控制芯片包括PIC單片機、 51單片機或TMS320嵌入式微型處理器。

5.根據權利要求1所述的一種激光功率反饋控制的上轉換熒光成像裝置，其特征在于：所述二向色性濾光片反射980nm波長的近紅外光、透射550nm波長的綠光。

6.根據權利要求1所述的一種激光功率反饋控制的上轉換熒光成像裝置，其特征在于：所述樣品模塊包括樣品臺、培養皿和暗室；所述培養皿放置在暗室中，用以減少熒光對外擴散；所述暗室放置在所述樣品臺上；所述培養皿中的樣品染料采用的是摻雜稀土元素的上轉換熒光納米溶液。

7.一種根據權利要求1至6任一項所述的激光功率反饋控制的上轉換熒光成像裝置的成像方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1：啟動980nm激光器，發射入射光；所述入射光經過所述光纖準直器準直后射向所述二向色性濾光片，經所述二向色性濾光片反射并通過所述物鏡到達樣品臺上的培養皿；

步驟S2：所述培養皿中的稀土摻雜上轉換熒光納米材料被入射光激發，激發出熒光，熒光經反射鏡反射至物鏡，將透過所述二向色性濾光片到達窄帶濾光片，經窄帶濾光片濾光的熒光到達光信號接收器，所述光信號接收器將生成的熒光圖像傳送至處理器；

步驟S3：所述處理器根據生成的熒光圖像進行熒光強度分析，并判斷熒光強度處的區間范圍，并通過所述激光功率反饋控制模塊將激光器的功率反饋調整至相應的區間范圍，用以實現激光功率的自動調整。