【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于对样本进行高分辨率扫描显微术的显微镜,具有用于照亮样本的照明装置,具有成像装置,用于在样本上扫描至少一个点光斑或线光斑并且用于按成像比例在探测平面内将点光斑或线光斑成像为衍射受限的静止的帧,具有探测器装置,用于针对不同的扫描位置以位置分辨率检测探测平面内的帧,所述位置分辨率在考虑成像比例的情况下至少是衍射受限的帧的半值宽度的两倍,具有分析装置,用于由探测器装置的数据针对扫描位置分析帧的衍射结构并且用于产生样本的图像,所述图像的分辨率超过衍射极限。本专利技术还涉及一种用于对样本进行高分辨率扫描显微术的方法,其中,照亮样本,将至少一个在样本上扫描地导引的点光斑或线光斑成像为帧,其中,点光斑或线光斑衍射受限地按成像比例成像为帧并且帧静止地处于探测平面内,针对不同的扫描位置以位置分辨率检测帧,所述位置分辨率在考虑成像比例的情况下至少是衍射受限的帧的半值宽度的两倍,从而检测帧的衍射结构,针对每个扫描位置分析帧的衍射结构并且产生样本的图像,所述图像的分辨率超过衍射极限。这种显微镜或显微术方法例如由C.MüllerundJ.Enderlein的公开出版物PhysicalReviewLetters,104,198101(2010),或者由专利文献EP2317362A1已知,其也提及了关于现有技术的其它说明。这种方式实现了分辨率的提高,方法是将光光斑衍射受限地成像在探测平面上。衍射受限的成像将点光斑成像为艾里斑。 ...
【技术保护点】
一种用于对样本(2)进行高分辨率扫描显微术的显微镜,具有‑用于照亮样本(2)的照明装置(3),‑成像装置(4),用于在样本(2)上扫描至少一个点光斑或线光斑(14)并且用于按成像比例在探测平面(18)内将点光斑或线光斑(14)成像为衍射受限的静止的帧(17),‑探测器装置(19),用于针对不同的扫描位置以位置分辨率检测探测平面(18)内的帧(17),所述位置分辨率在考虑成像比例的情况下在至少一个延伸/维度上至少是衍射受限的帧(17)的半值宽度的两倍,‑分析装置(C),用于由探测器装置(19)的数据针对扫描位置分析帧(17)的衍射结构并且用于产生样本(17)的图像,所述图像的分辨率超过衍射极限,其中,‑探测器装置(19)具有:‑探测器阵列(24),所述探测器阵列具有像素(25)并且大于帧(17),和‑不成像的再分配元件(20‑21;30‑34;30‑35),所述再分配元件布置在探测器阵列(24)之前并且将来自探测平面(18)的射线不成像地分配到探测器阵列(24)的像素(25)上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.15 DE 102013013793.4;2013.11.15 DE 10201301.一种用于对样本(2)进行高分辨率扫描显微术的显微镜,具有
-用于照亮样本(2)的照明装置(3),
-成像装置(4),用于在样本(2)上扫描至少一个点光斑或线光斑(14)并且
用于按成像比例在探测平面(18)内将点光斑或线光斑(14)成像为衍射受限的
静止的帧(17),
-探测器装置(19),用于针对不同的扫描位置以位置分辨率检测探测平
面(18)内的帧(17),所述位置分辨率在考虑成像比例的情况下在至少一个延
伸/维度上至少是衍射受限的帧(17)的半值宽度的两倍,
-分析装置(C),用于由探测器装置(19)的数据针对扫描位置分析帧(17)
的衍射结构并且用于产生样本(17)的图像,所述图像的分辨率超过衍射极限,
其中,
-探测器装置(19)具有:
-探测器阵列(24),所述探测器阵列具有像素(25)并且大于帧(17),
和
-不成像的再分配元件(20-21;30-34;30-35),所述再分配元件布置
在探测器阵列(24)之前并且将来自探测平面(18)的射线不成像地分配到
探测器阵列(24)的像素(25)上。
2.按权利要求1所述的显微镜,其特征在于,所述再分配元件包括由光
导纤维(21)组成的束(20),其具有布置在探测平面(18)内的入口(22)和出口
(23),光导纤维(21)在出口(23)处以不同于入口(22)的几何布局终结于探测器
阵列(24)的像素(25)处。
3.按权利要求2所述的显微镜,其中,所述光导纤维是多模式的光导纤
维。
4.按权利要求2或3所述的显微镜,其特征在于,所述光导纤维这样从
入口(22)延伸至出口(23),使得在出口(23)处相邻的光导纤维(21)也在入口(22)
处相邻,以便将并排的像素(25)的与射线强度有关的串扰减至最小。
5.按权利要求1所述的显微镜,其特征在于,所述再分配元件包括具有
倾斜程度不同的镜元件(31)的镜子(30),尤其是分段镜、DMD或者自适应镜,
其将来自探测平面(18)的射线转向至探测器阵列(24)的像素(25)上,其中,探
\t测器阵列(25)的像素(25)具有与镜元件(31)不同的几何布局。
6.按前述权利要求之一所述的显微镜,其特征在于,所述成像装置(4)
具有沿成像方向布置在探测平面(18)之前的变焦光学器件(27),用于使帧(17)
的尺寸与探测器装置(19)的尺寸适配。
7.按权利要求6所述的显微镜,其特征在于,所述照明装置(3)和成像
装置(4)分享一个扫描装置(10),使得照明装置(3)对样本(2)进行照明而在其上
形成衍射受限的点光斑或线光斑,而所述点光斑或线光斑与由成像装置成像
的光斑(14)重合,其中,这样布置变焦光学器件(27),使得其也是照明装置(3)
的组成部分。
8.按前述权利要求之一所述的显微镜,其特征在于,所述探测器阵列(24)
是探测器排。
9.按权利要求8所述的显微镜,其特征在于,所述探测器排是APD或
PMT排。
10.一种用于对样本(2)进行高分辨率扫描显微术的方法,其中,
-照亮样本(2),
-将至少一个在样本(2)上扫描地导引的点光斑或线光斑(14)成像为帧
(17),其中,点光斑或线光斑(14)衍射受限地按成像比例成像为帧(17)并且帧
(17)静止地处于探测平面(18)内,
-针对不同的扫描位置以位置分辨率检测帧(17),所述位置分辨率在考
虑成像比例的情况下至少是衍射受限的帧(17)的半值宽度的两倍,从而检测
帧(17)的衍射结构,
-针对每个扫描位置分析帧(17)的衍射结构并且产生样本(2)的图像,所
述图像的分辨率超过衍射极限,其中,
-提供探测器阵列(24),所述探测器阵列具有像素(25)并且大于帧(17),
并且
-来自探测平面(18)的帧的射线不成像地再分配到探测器阵列(24)的像
素(25)上。
11.按权利要求10所述的方法,其特征在于,帧(17)的射线借助由光导
纤维(21)组成的束(20)进行再分配,所述束具有布置在探测平面(18)内的入口
(22)和出口(23),光导纤维(21)在出口(23)处以不同于入口(22)的几何布局终
结于探测器阵列(24)的像素(25)处。
12.按权利要求11所述的方法,其中,所述光导纤维是多模式的光导纤
维。
13.按权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:I克莱普,Y诺维考,R内茨,M戈勒斯,G洛伦茨,C尼滕,
申请(专利权)人:卡尔蔡司显微镜有限责任公司,
类型:发明
国别省市:德国;DE
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