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一种激光显微系统技术方案

技术编号:18659732 阅读:43 留言:0更新日期:2018-08-11 15:09
本实用新型专利技术公开了一种激光显微系统,包括用于将激光束聚焦于待测对象上的后侧激光聚焦装置、供待测对象放置的测试架和位于测试架前侧的后续激光处理装置,后续激光处理装置位于待测对象的正前方;所述后续激光处理装置包括对激光束聚焦于待测对象后产生的外侧光线进行处理的外侧光处理装置、对激光束聚焦于待测对象后产生的中部光束进行聚焦的前侧激光聚焦装置和经前侧激光聚焦装置聚焦后的光束进行检测的激光探测装置。本实用新型专利技术结构设计合理且使用操作简便、使用效果好,采用外侧光处理装置将激光束聚焦于待测对象后的光线分为外侧光线和中部光束以便分别进行处理,利用同时获取的外侧光线和中部光束能进一步在提高激光显微系统性能。

A laser microscope system

The utility model discloses a laser microscopic system, which comprises a rear laser focusing device for focusing a laser beam on the object to be measured, a test stand for placing the object to be measured and a follow-up laser processing device positioned in front of the test stand, and a follow-up laser processing device positioned in front of the object to be measured. The device comprises a lateral light processing device for processing the external light generated by the laser beam focusing on the object to be measured, a front-side laser focusing device for focusing the middle light generated by the laser beam focusing on the object to be measured, and a laser detecting device for detecting the beam after focusing the front-side laser focusing device. The utility model has the advantages of reasonable structure design, simple operation and good application effect. The outside light processing device is used to divide the laser beam after focusing on the object to be measured into the outside light and the middle light for processing separately. The performance of both the outside light and the middle light can be further improved in the laser microscopic system. Yes.

【技术实现步骤摘要】
一种激光显微系统
本技术属于显微成像
,尤其是涉及一种激光显微系统。
技术介绍
激光显微技术是用激光作为光源,对微观尺度的介质进行成像的技术。传统光学显微镜的分辨率受光波长的限制,因此多年来,采用波长较短的粒子(如电子)和波长较短的光子(如X射线)等方法提高分辨率。X射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流,是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁波。波长较短的X射线能量较大,称为硬X射线,其波长范围约为0.01纳米~0.1纳米;波长较长的X射线能量较小,称为软X射线,波长范围为0.1纳米~10纳米。例如,波长10纳米的软X射线能量约为100电子伏,波长0.01纳米的硬X射线能量高达约10000电子伏。生物单分子是指一些与生命有着密切关系的有机低相对分子量化合物,包括氨基酸、脂肪酸、糖、嘌呤、嘧啶、单核苷酸、卟啉、ATP等高能化合物,由于生物分子结构上1纳米~10纳米范围内的结构细节需进一步阐明,因而出现了多种基于X射线的显微设备。尽管现如今出现多种激光显微设备,但目前最高分辨率的激光显微镜对样品(即生物分子,也称为待测对象)的细节结构一般也只能通过难以聚焦的超短硬X射线获得,并且容易破坏样品。这样,利用自由电子激光产生的X射线、X射线衍射方法(不需要对样品进行散射后成像)受到青睐。相比之下,使用软X射线的低分辨率激光显微镜更接近于常规的显微镜。相干软X射线可以通过各种不同的方法产生,而较低的能量往往对样品的破坏性较小。软X射线经过样品散射后,可以通过各种方法(如各种相位波带片法)聚焦,从而产生更常规的样品放大图像。但现有的X射线激光显微镜的性能易受其它因素影响,如因使用环境中存在的残留空气分子导致衰减以及因热效应导致的功率损失等,因而使用效果较差。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种激光显微系统,其结构设计合理且使用操作简便、使用效果好,采用外侧光处理装置将激光束聚焦于待测对象后的光线分为外侧光线和中部光束以便分别进行处理,利用同时获取的外侧光线和中部光束能进一步在提高激光显微系统性能。为解决上述技术问题,本技术采用的技术方案是:一种激光显微系统,其特征在于:包括用于将激光束聚焦于待测对象上的后侧激光聚焦装置、供待测对象放置的测试架和位于测试架前侧的后续激光处理装置,所述后续激光处理装置位于待测对象的正前方;所述测试架位于后侧激光聚焦装置前侧,所述待测对象位于后侧激光聚焦装置的聚焦点上;所述后续激光处理装置包括对所述激光束聚焦于待测对象后产生的外侧光线进行处理的外侧光处理装置、对所述激光束聚焦于待测对象后产生的中部光束进行聚焦的前侧激光聚焦装置和经前侧激光聚焦装置聚焦后的光束进行检测的激光探测装置,所述外侧光处理装置位于待测对象的正前方,所述前侧激光聚焦装置位于外侧光处理装置的正前方或正后方,所述激光探测装置位于前侧激光聚焦装置的正前方;所述外侧光处理装置为衍射装置。上述一种激光显微系统,其特征是:还包括真空室,所述真空室上设置有供所述激光束穿过的激光入射口;所述后侧激光聚焦装置、测试架和所述后续激光处理装置均位于真空室内,所述后侧激光聚焦装置位于激光入射口的正前方。上述一种激光显微系统,其特征是:所述前侧激光聚焦装置为位于外侧光处理装置正后方的后聚焦装置,所述外侧光处理装置的中部开有供所述中部光束通过的第一通孔。上述一种激光显微系统,其特征是:所述前侧激光聚焦装置为位于外侧光处理装置正前方的前聚焦装置,所述激光探测装置为位于外侧光处理装置正后方的第一激光探测装置和安装于外侧光处理装置上的第二激光探测装置;当激光探测装置为所述第一激光探测装置时,所述外侧光处理装置的中部开有供经前侧激光聚焦装置聚焦后的光束通过的第二通孔;当激光探测装置为所述第二激光探测装置时,所述外侧光处理装置的中部开有供前侧激光聚焦装置安装的第三通孔。上述一种激光显微系统,其特征是:所述前侧激光聚焦装置包括外壳和安装在外壳内的激光聚焦组件,所述外壳上设置有激光入射窗和激光出射窗,所述激光出射窗和激光入射窗分别位于所述激光聚焦组件的前后两侧;所述激光聚焦组件包括衍射光栅和对衍射光栅进行冷却的冷却装置,所述衍射光栅为透射光栅且其为圆光栅;所述冷却装置包括布设在衍射光栅周侧的冷却管道。上述一种激光显微系统,其特征是:还包括对外侧光处理装置处理后的光线进行探测的激光探测设备,所述激光探测设备位于外侧光处理装置后侧。上述一种激光显微系统,其特征是:还包括与所述激光探测设备连接的衍射测量装置。上述一种激光显微系统,其特征是:还包括上位机和与激光探测装置连接的成像设备;所述衍射测量装置和所述成像设备均与上位机连接。上述一种激光显微系统,其特征是:所述外侧光处理装置的后侧面为光接收面,所述光接收面为曲面或呈竖直向布设的平面;当所述光接收面为曲面时,所述待测对象与所述光接收面上各位置处的间距均相同;还包括位于后侧激光聚焦装置与测试架之间的准直器。上述一种激光显微系统,其特征是:还包括位于真空室外侧且用于产生所述激光束的激光发生器和与真空室连接的抽真空设备,所述激光发生器为X射线发生器;所述激光探测设备和激光探测装置均为X射线探测设备,所述衍射测量装置为X射线衍射测量装置,所述成像设备为X射线成像设备;所述真空室的壳体上设置有冷却单元,所述后侧激光聚焦装置的外侧布设有冷却管;所述抽真空设备包括与真空室上所开通孔连接的抽真空管道和多个由前至后安装于所述抽真空管道的真空泵。本技术与现有技术相比具有以下优点:1、结构设计合理且使用操作简便,投入成本较低。2、所采用的前侧激光聚焦装置结构简单、设计合理且加工制作简便、使用操作简便,能简便、快速对衍射光栅的温度以及外壳内的真空度进行调节,并且使用效果好,能简便实现激光聚焦,能简便实现激光聚焦,并能有效减少激光聚焦过程中的功率损失。3、所采用的真空室、后侧激光聚焦装置和前侧激光聚焦装置均设置有冷却部件,通过冷却能有效减少激光聚焦过程中的功率损失。4、使用效果好且实用价值高,采用外侧光处理装置将激光束聚焦于待测对象后的光线分为外侧光线和中部光束以便分别进行处理,利用同时获取的外侧光线和中部光束能进一步在提高激光显微系统性能。下面通过附图和实施例,对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术实施例1中激光显微处理装置的工作原理示意图。图3为本技术后侧激光聚焦装置的结构示意图。图4为本技术前侧激光聚焦装置的结构示意图。图5为本技术实施例2中激光显微处理装置的工作原理示意图。图6为本技术实施例3中激光显微处理装置的工作原理示意图。图7为本技术实施例4中激光显微处理装置的工作原理示意图。图8为本技术实施例5中测试架的使用状态参考图。图9为本技术的电路原理框图。图10为本技术实施例6中衍射光栅的结构示意图。图11为本技术实施例7中衍射光栅的结构示意图。附图标记说明:1—外壳;2—衍射光栅;3—激光入射窗;4—激光出射窗;5—冷却管道;6—环形罩壳;7—第一温度检测单元;8—第二温度检测单元;9—流量控制阀;10—主控器;11—压力检测单元本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种激光显微系统,其特征在于:包括用于将激光束聚焦于待测对象(108)上的后侧激光聚焦装置(102)、供待测对象(108)放置的测试架(110)和位于测试架(110)前侧的后续激光处理装置,所述后续激光处理装置位于待测对象(108)的正前方;所述测试架(110)位于后侧激光聚焦装置(102)前侧,所述待测对象(108)位于后侧激光聚焦装置(102)的聚焦点上;所述后续激光处理装置包括对所述激光束聚焦于待测对象(108)后产生的外侧光线进行处理的外侧光处理装置(106)、对所述激光束聚焦于待测对象(108)后产生的中部光束进行聚焦的前侧激光聚焦装置(114)和经前侧激光聚焦装置(114)聚焦后的光束进行检测的激光探测装置(126),所述外侧光处理装置(106)位于待测对象(108)的正前方,所述前侧激光聚焦装置(114)位于外侧光处理装置(106)的正前方或正后方,所述激光探测装置(126)位于前侧激光聚焦装置(114)的正前方;所述外侧光处理装置(106)为衍射装置。

【技术特征摘要】
1.一种激光显微系统,其特征在于:包括用于将激光束聚焦于待测对象(108)上的后侧激光聚焦装置(102)、供待测对象(108)放置的测试架(110)和位于测试架(110)前侧的后续激光处理装置,所述后续激光处理装置位于待测对象(108)的正前方;所述测试架(110)位于后侧激光聚焦装置(102)前侧,所述待测对象(108)位于后侧激光聚焦装置(102)的聚焦点上;所述后续激光处理装置包括对所述激光束聚焦于待测对象(108)后产生的外侧光线进行处理的外侧光处理装置(106)、对所述激光束聚焦于待测对象(108)后产生的中部光束进行聚焦的前侧激光聚焦装置(114)和经前侧激光聚焦装置(114)聚焦后的光束进行检测的激光探测装置(126),所述外侧光处理装置(106)位于待测对象(108)的正前方,所述前侧激光聚焦装置(114)位于外侧光处理装置(106)的正前方或正后方,所述激光探测装置(126)位于前侧激光聚焦装置(114)的正前方;所述外侧光处理装置(106)为衍射装置。2.按照权利要求1所述的一种激光显微系统,其特征在于:还包括真空室(400),所述真空室(400)上设置有供所述激光束穿过的激光入射口(402);所述后侧激光聚焦装置(102)、测试架(110)和所述后续激光处理装置均位于真空室(400)内,所述后侧激光聚焦装置(102)位于激光入射口(402)的正前方。3.按照权利要求1或2所述的一种激光显微系统,其特征在于:所述前侧激光聚焦装置(114)为位于外侧光处理装置(106)正后方的后聚焦装置,所述外侧光处理装置(106)的中部开有供所述中部光束通过的第一通孔。4.按照权利要求1或2所述的一种激光显微系统,其特征在于:所述前侧激光聚焦装置(114)为位于外侧光处理装置(106)正前方的前聚焦装置,所述激光探测装置(126)为位于外侧光处理装置(106)正后方的第一激光探测装置和安装于外侧光处理装置(106)上的第二激光探测装置;当激光探测装置(126)为所述第一激光探测装置时,所述外侧光处理装置(106)的中部开有供经前侧激光聚焦装置(114)聚焦后的光束通过的第二通孔;当激光探测装置(126)为所述第二激光探测装置时,所述外侧光处...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘沐之游少康郭思思邹涵洁黄文晟王一鸣
申请(专利权)人:新星路公司
类型:新型
国别省市:美国,US

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