多功能光聲、熒光顯微及熒光光譜成像分析裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種多功能光聲、熒光顯微及熒光光譜成像分析裝置，屬于顯微成像技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]顯微成像技術(shù)常應用于觀測肉眼所無法觀察的樣品，應用領(lǐng)域包括生物醫(yī)學、化學、物理、冶金、測量等領(lǐng)域，在很多領(lǐng)域的發(fā)展中擁有著獨一無二的地位。在顯微鏡技術(shù)不斷發(fā)展完善過程中，從最初的場式顯微鏡，到之后的共焦顯微鏡，其在放大倍數(shù)、抗噪音等方面都有了重大突破。但是，無論是傳統(tǒng)的場式顯微鏡，還是共焦顯微鏡，均是利用樣品散射光的光強對樣品進行成像，傳統(tǒng)顯微成像只能得到樣品的結(jié)構(gòu)圖像。即使熒光成像也只是得到樣品熒光光強的顯微圖像，不能得到樣品的光譜特征信息；不能得到樣品對光的吸收特性信息。光聲成像技術(shù)是利用光在生物組織、吸收介質(zhì)中的沉積產(chǎn)生超聲波信號的光聲效應所發(fā)展起來的一種成像技術(shù)，該成像技術(shù)能夠達到光學分辨，分辨率遠高于超聲波成像技術(shù)。由于光聲效應與樣品的吸收特性密切相關(guān)，可以得到樣品對光的吸收的特征信息，在功能成像技術(shù)中有著潛在的應用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種多功能光聲、熒光顯微及熒光光譜成像分析裝置，能夠同時實現(xiàn)對樣品的光聲顯微成像、熒光顯微成像和熒光顯微光譜成像。
[0004]按照本實用新型提供的技術(shù)方案，所述多功能光聲、熒光顯微及熒光光譜成像分析裝置，其特征是:包括能夠在X、y和Z三個方向移動的三維電動精密平移載物臺、激光掃描裝置、脈沖激光光源、光譜儀、超聲信號采集系統(tǒng)和光譜信號采集系統(tǒng);在所述三維電動精密平移載物臺上設(shè)置用于放置樣品的水盒，在水盒底部設(shè)有超聲信號窗口，在超聲信號窗口底部和側(cè)部分別設(shè)置第一超聲換能器和第二超聲換能器，第一超聲換能器和第二超聲換能器分別通過信號切換開關(guān)連接信號放大器，信號放大器連接超聲信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
[0005]在所述三維電動精密平移載物臺的上方設(shè)置能夠使激光在x、y方向移動的激光掃描裝置，激光掃描裝置與三維電動精密平移載物臺之間設(shè)置物鏡;在所述激光掃描裝置的一側(cè)依次設(shè)置熱鏡、分束鏡和脈沖激光光源;所述光譜信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接光譜儀的CCD相機。
[0006]進一步的，所述超聲信號窗口的大小大于樣品的大小。
[0007]進一步的，在所述超聲信號窗口覆蓋能夠透過超聲波的薄膜。
[0008]進一步的，所述超聲信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和光譜信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分別連接光電探測器的電信號輸出端。
[0009]進一步的，所述三維電動精密平移載物臺、激光掃描裝置、脈沖激光光源、超聲信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和光譜信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)均與計算機連接。
[0010]本實用新型具有以下有益效果:本實用新型在計算機程序控制下，三維電動精密平移臺或激光掃描裝置運動能使激光可以聚焦在Xy平面內(nèi)確定位置點后，計算機程序控制脈沖激光光源使其發(fā)出激光脈沖，光電探測器將測到的激光脈沖信號轉(zhuǎn)化為電脈沖為兩套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供觸發(fā)信號，兩套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分別采集、記錄光譜儀的光譜信號和超聲換能器所接收到的超聲信號。在完成一個預設(shè)區(qū)域的逐點掃描后，計算機程序處理所采集的數(shù)據(jù)得到樣品的光聲顯微圖像、熒光顯微圖像、熒光顯微光譜圖像。本實用新型通過信號切換開關(guān)可以獲得前向或背向光聲信號。通過計算機程序選擇采用激光掃描裝置掃描模式或三維精密電動平移載物臺掃描模式(樣品掃描模式)，獲得滿足實際需要的掃描方式。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型所述成像分析裝置的示意圖。
[0012]圖2為本實用新型所述分析裝置的信號流程圖。
[0013]圖3為所述水盒的示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合具體附圖對本實用新型作進一步說明。
[0015]如圖1?圖3所示:所述多功能光聲、熒光顯微及熒光光譜成像分析裝置包括計算機1、三維電動精密平移載物臺2、激光掃描裝置3、脈沖激光光源4、分束鏡5、光電探測器6、超聲信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7、信號放大器8、熱鏡9、光譜信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10、光譜儀11、物鏡12、水盒13、第一超聲換能器14、第二超聲換能器15、信號切換開關(guān)16、超聲信號窗口 17、薄膜18等。
[0016]如圖1所示，本實用新型所述多功能光聲、熒光顯微及熒光光譜成像分析裝置包括能夠在x、y和z三個方向移動的三維電動精密平移載物臺2，在三維電動精密平移載物臺2上設(shè)置用于放置樣品的水盒13;如圖3所示，在所述水盒13底部設(shè)有超聲信號窗口 17，超聲信號窗口 17的大小一般大于樣品的大小，在超聲信號窗口 17覆蓋能夠透過超聲波的薄膜18;在所述超聲信號窗口 17底部和側(cè)部分別設(shè)置能夠調(diào)整方位的第一超聲換能器14和第二超聲換能器15，所述第一超聲換能器14和第二超聲換能器15分別通過信號切換開關(guān)16連接信號放大器8，信號放大器8連接超聲信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7，超聲信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7的信號輸出端連接計算機I。
[0017]在所述三維電動精密平移載物臺2的上方設(shè)置能夠使激光在x、y方向掃描的激光掃描裝置3，激光掃描裝置3與三維電動精密平移載物臺2之間設(shè)置物鏡12;在所述激光掃描裝置3的一側(cè)依次設(shè)置熱鏡9、分束鏡5和脈沖激光光源4，脈沖激光光源4發(fā)出的脈沖激光經(jīng)分束鏡5分為兩束，一束被光電探測器6接收，一束經(jīng)熱鏡9、激光掃描裝置3和物鏡12到達三維電動精密平移載物臺2上的水盒13中的樣品。所述光電探測器6的電信號輸出端分別連接超聲信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7和光譜信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10。所述光譜信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10連接光譜儀11的CCD相機，光譜儀11采集樣品每個掃描點背向熒光的光譜信息。
[0018]上述的三維電動精密平移載物臺2、激光掃描裝置3、脈沖激光光源4、超聲信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7和光譜信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10均與計算機I連接，由計算機I控制各自的工作狀
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[0019]針對傳統(tǒng)顯微系統(tǒng)和超聲成像技術(shù)的不足，為了獲得樣品更多的特征信息及更高的空間分辨率，本實用新型通過同時記錄激光脈沖能量在樣品中沉積所產(chǎn)生的超聲信號及激光在樣品中激發(fā)的熒光光