同步冷却式激光显微系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种同步冷却式激光显微系统，包括同步冷却系统、用于将激光束聚焦于被检对象上的后侧激光聚焦装置和位于后侧激光聚焦装置前方的后续激光处理装置，后续激光处理装置包括外侧光处理装置、前侧激光聚焦装置和激光探测装置；同步冷却系统包括后侧激光聚焦冷却装置和前侧激光聚焦冷却装置，后侧激光聚焦冷却装置和前侧激光聚焦冷却装置均为自循环式冷却装置。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，能有效提高激光显微系统性能，并且采用同步冷却系统对后侧激光聚焦装置和前侧激光聚焦装置分别进行同步冷却，使激光聚焦组件的冷却速度快且各区域的冷却效果一致、冷却效果好，能有效减少激光功率损耗。

Synchronized Cooling Laser Microscope System

The utility model discloses a synchronously cooled laser microscopy system, which comprises a synchronously cooled system, a rear laser focusing device for focusing laser beams on the detected object and a subsequent laser processing device located in front of the rear laser focusing device. The subsequent laser processing device includes an outer laser processing device and a front laser processing device. The synchronous cooling system includes the rear laser focusing cooling device and the front laser focusing cooling device. The rear laser focusing cooling device and the front laser focusing cooling device are all self-circulating cooling devices. The utility model has reasonable structure design, simple operation and good use effect, and can effectively improve the performance of laser microscopy system. The synchronous cooling system is used to synchronously cool the rear laser focusing device and the front laser focusing device respectively, so that the cooling speed of the laser focusing module is fast and the cooling effect of each region is one. It has good cooling effect and can effectively reduce laser power loss.

【技术实现步骤摘要】
同步冷却式激光显微系统
本技术属于显微成像
，尤其是涉及同步冷却式激光显微系统。
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。另外，实践中发现，经常需要采用激光显微系统对多个同一类型或不同类型的待测对象进行分析，这就需要对激光显微系统进行进一步改进，以便能简便、快速对多个同一类型或不同类型的待测对象分析。
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，提供同步冷却式激光显微系统，其结构设计合理且使用操作简便、使用效果好，能有效提高激光显微系统性能，并且采用同步冷却系统对后侧激光聚焦装置和前侧激光聚焦装置分别进行同步冷却，使激光聚焦组件的冷却速度快且各区域的冷却效果一致、冷却效果好，能有效减少激光功率损耗。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：同步冷却式激光显微系统，其特征在于：包括同步冷却系统、用于将激光束聚焦于被检对象上的后侧激光聚焦装置和位于后侧激光聚焦装置前方的后续激光处理装置，所述被检对象为位于待检位上的待测对象，所述待检位为后侧激光聚焦装置的聚焦点；所述后续激光处理装置位于所述待检位的正前方；所述后续激光处理装置包括对所述激光束聚焦于所述被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所述被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所述被测对象的正前方，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；所述后侧激光聚焦装置和前侧激光聚焦装置的结构相同且二者均包括外壳和安装在外壳内的激光聚焦组件，所述外壳为呈水平布设的环形壳体，所述激光聚焦组件呈竖直向布设且其与外壳呈同轴布设；所述外壳为空心壳体，所述空心壳体包括内侧壳体、两个环形封盖和同轴套装在内侧壳体外侧的外侧壳体，所述内侧壳体和外侧壳体的横截面形状相同且二者的长度相同，所述内侧壳体和外侧壳体之间的空腔为环形冷却腔，所述环形冷却腔的两端分别通过一个所述环形封盖进行封堵，所述环形封盖与内侧壳体呈垂直布设，所述内侧壳体和外侧壳体通过两个所述环形封盖连接为一体；所述外壳后侧设置有激光入射窗，所述激光入射窗位于所述激光聚焦组件的正后方；所述外壳前侧设置有激光出射窗，所述激光出射窗位于所述激光聚焦组件的正前方；所述同步冷却系统包括对后侧激光聚焦装置进行冷却的后侧激光聚焦冷却装置和对前侧激光聚焦装置进行冷却的前侧激光聚焦冷却装置，所述后侧激光聚焦冷却装置和所述前侧激光聚焦冷却装置的结构均相同且二者均为自循环式冷却装置；所述自循环式冷却装置包括两个冷却液循环管路，两个所述冷却液循环管路的结构相同；每个所述冷却液循环管路均包括一个冷却液输送管和一个螺旋缠绕在内侧壳体上的螺旋冷却管，所述冷却液输送管的出液端与螺旋冷却管的进液端连接，所述螺旋冷却管的出液端与冷却液输送管的进液端连接，所述冷却液输送管上装有对冷却液进行泵送的液体泵送装置和对所述冷却液进行冷却的制冷装置；所述螺旋冷却管为从内侧壳体一端螺旋缠绕至另一端的螺旋管，所述螺旋冷却管位于所述环形冷却腔内，所述外侧壳体上开有供螺旋冷却管的进液端和出液端穿出的通孔；所述自循环式冷却装置中两个所述螺旋冷却管的进液端分别位于所述环形冷却腔的两端。上述同步冷却式激光显微系统，其特征是：所述自循环式冷却装置中两个所述冷却液循环管路采用同一个所述制冷装置，且两个所述冷却液循环管路采用同一个所述液体泵送装置。上述同步冷却式激光显微系统，其特征是：所述自循环式冷却装置还包括温控器和对所述激光聚焦组件的外侧温度进行实时检测的第一温度检测单元，所述第一温度检测单元与温控器连接；所述液体泵送装置和制冷装置均由温控器进行控制且二者均与温控器连接。上述同步冷却式激光显微系统，其特征是：所述激光聚焦组件为衍射光栅，所述衍射光栅为凹面光栅。上述同步冷却式激光显微系统，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和所述后续激光处理装置均位于真空室内，所述液体泵送装置和制冷装置均位于真空室外侧；所述同步冷却系统还包括布设在真空室的壳体上的冷却液流通管道，所述冷却液流通管道的进液口与出液口之间通过冷却液供送管进行连接，所述冷却液供送管上装有制冷设备和液压泵。上述同步冷却式激光显微系统，其特征是：所述后侧激光聚焦装置的数量为一个或多个；当后侧激光聚焦装置的数量为一个时，所述后侧激光聚焦装置位于所述待检位的正后方；所述后侧激光聚焦装置、所述待检位和所述后续激光处理装置均位于同一直线上；当后侧激光聚焦装置的数量为多个时，多个所述后侧激光聚焦装置沿圆周方向均匀布设在所述待检位外侧，多个所述后侧激光聚焦装置均与所述待检位布设于同一竖直面上，多个所述后侧激光聚焦装置的聚焦点均位于所述待检位上。上述同步冷却式激光显微系统，其特征是：还包括将待测对象逐一送至待检位的自动供给装置，所述自动供给装置位于所述待检位的一侧；所述自动供给装置为将置于测试架上的待测对象逐一送至所述待检位的测试架供给装置或将处于悬空状态的待测对象逐一送至所述待检位的对象直接供给装置，所述测试架为供一个所述待测对象布设的支架。上述同步冷却式激光显微系统，其特征是：所述测试架供给装置包括能带动多个所述测试架同步移动并将多个所述测试架上的待测对象由前至后逐一送至所述待检位的自动输送机构，多个所述测试架由前至后安装在所述自动输送机构上，所述自动输送机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步冷却式激光显微系统，其特征在于：包括同步冷却系统、用于将激光束聚焦于被检对象上的后侧激光聚焦装置(102)和位于后侧激光聚焦装置(102)前方的后续激光处理装置，所述被检对象为位于待检位上的待测对象(108)，所述待检位为后侧激光聚焦装置(102)的聚焦点；所述后续激光处理装置位于所述待检位的正前方；所述后续激光处理装置包括对所述激光束聚焦于所述被测对象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所述被测对象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)位于所述被测对象的正前方，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；所述后侧激光聚焦装置(102)和前侧激光聚焦装置(114)的结构相同且二者均包括外壳(1)和安装在外壳(1)内的激光聚焦组件，所述外壳(1)为呈水平布设的环形壳体，所述激光聚焦组件呈竖直向布设且其与外壳(1)呈同轴布设；所述外壳(1)为空心壳体，所述空心壳体包括内侧壳体(1‑1)、两个环形封盖(1‑3)和同轴套装在内侧壳体(1‑1)外侧的外侧壳体(1‑2)，所述内侧壳体(1‑1)和外侧壳体(1‑2)的横截面形状相同且二者的长度相同，所述内侧壳体(1‑1)和外侧壳体(1‑2)之间的空腔为环形冷却腔，所述环形冷却腔的两端分别通过一个所述环形封盖(1‑3)进行封堵，所述环形封盖(1‑3)与内侧壳体(1‑1)呈垂直布设，所述内侧壳体(1‑1)和外侧壳体(1‑2)通过两个所述环形封盖(1‑3)连接为一体；所述外壳(1)后侧设置有激光入射窗(3)，所述激光入射窗(3)位于所述激光聚焦组件的正后方；所述外壳(1)前侧设置有激光出射窗(4)，所述激光出射窗(4)位于所述激光聚焦组件的正前方；所述同步冷却系统包括对后侧激光聚焦装置(102)进行冷却的后侧激光聚焦冷却装置和对前侧激光聚焦装置(114)进行冷却的前侧激光聚焦冷却装置，所述后侧激光聚焦冷却装置和所述前侧激光聚焦冷却装置的结构均相同且二者均为自循环式冷却装置；所述自循环式冷却装置包括两个冷却液循环管路，两个所述冷却液循环管路的结构相同；每个所述冷却液循环管路均包括一个冷却液输送管(20)和一个螺旋缠绕在内侧壳体(1‑1)上的螺旋冷却管(5)，所述冷却液输送管(20)的出液端与螺旋冷却管(5)的进液端连接，所述螺旋冷却管(5)的出液端与冷却液输送管(20)的进液端连接，所述冷却液输送管(20)上装有对冷却液进行泵送的液体泵送装置和对所述冷却液进行冷却的制冷装置(19)；所述螺旋冷却管(5)为从内侧壳体(1‑1)一端螺旋缠绕至另一端的螺旋管，所述螺旋冷却管(5)位于所述环形冷却腔内，所述外侧壳体(1‑2)上开有供螺旋冷却管(5)的进液端和出液端穿出的通孔；所述自循环式冷却装置中两个所述螺旋冷却管(5)的进液端分别位于所述环形冷却腔的两端。...

【技术特征摘要】
1.一种同步冷却式激光显微系统，其特征在于：包括同步冷却系统、用于将激光束聚焦于被检对象上的后侧激光聚焦装置(102)和位于后侧激光聚焦装置(102)前方的后续激光处理装置，所述被检对象为位于待检位上的待测对象(108)，所述待检位为后侧激光聚焦装置(102)的聚焦点；所述后续激光处理装置位于所述待检位的正前方；所述后续激光处理装置包括对所述激光束聚焦于所述被测对象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所述被测对象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)位于所述被测对象的正前方，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；所述后侧激光聚焦装置(102)和前侧激光聚焦装置(114)的结构相同且二者均包括外壳(1)和安装在外壳(1)内的激光聚焦组件，所述外壳(1)为呈水平布设的环形壳体，所述激光聚焦组件呈竖直向布设且其与外壳(1)呈同轴布设；所述外壳(1)为空心壳体，所述空心壳体包括内侧壳体(1-1)、两个环形封盖(1-3)和同轴套装在内侧壳体(1-1)外侧的外侧壳体(1-2)，所述内侧壳体(1-1)和外侧壳体(1-2)的横截面形状相同且二者的长度相同，所述内侧壳体(1-1)和外侧壳体(1-2)之间的空腔为环形冷却腔，所述环形冷却腔的两端分别通过一个所述环形封盖(1-3)进行封堵，所述环形封盖(1-3)与内侧壳体(1-1)呈垂直布设，所述内侧壳体(1-1)和外侧壳体(1-2)通过两个所述环形封盖(1-3)连接为一体；所述外壳(1)后侧设置有激光入射窗(3)，所述激光入射窗(3)位于所述激光聚焦组件的正后方；所述外壳(1)前侧设置有激光出射窗(4)，所述激光出射窗(4)位于所述激光聚焦组件的正前方；所述同步冷却系统包括对后侧激光聚焦装置(102)进行冷却的后侧激光聚焦冷却装置和对前侧激光聚焦装置(114)进行冷却的前侧激光聚焦冷却装置，所述后侧激光聚焦冷却装置和所述前侧激光聚焦冷却装置的结构均相同且二者均为自循环式冷却装置；所述自循环式冷却装置包括两个冷却液循环管路，两个所述冷却液循环管路的结构相同；每个所述冷却液循环管路均包括一个冷却液输送管(20)和一个螺旋缠绕在内侧壳体(1-1)上的螺旋冷却管(5)，所述冷却液输送管(20)的出液端与螺旋冷却管(5)的进液端连接，所述螺旋冷却管(5)的出液端与冷却液输送管(20)的进液端连接，所述冷却液输送管(20)上装有对冷却液进行泵送的液体泵送装置和对所述冷却液进行冷却的制冷装置(19)；所述螺旋冷却管(5)为从内侧壳体(1-1)一端螺旋缠绕至另一端的螺旋管，所述螺旋冷却管(5)位于所述环形冷却腔内，所述外侧壳体(1-2)上开有供螺旋冷却管(5)的进液端和出液端穿出的通孔；所述自循环式冷却装置中两个所述螺旋冷却管(5)的进液端分别位于所述环形冷却腔的两端。2.按照权利要求1所述的同步冷却式激光显微系统，其特征在于：所述自循环式冷却装置中两个所述冷却液循环管路采用同一个所述制冷装置(19)，且两个所述冷却液循环管路采用同一个所述液体泵送装置。3.按照权利要求1或2所述的同步冷却式激光显微系统，其特征在于：所述自循环式冷却装置还包括温控器(10)和对所述激光聚焦组件的外侧温度进行实时检测的第一温度检测单元(7)，所述第一温度检测单元(7)与温控器(10)连接；所述液体泵送装置和制冷装置(19)均由温控器(10)进行控制且二者均与温控器(10)连接。4.按照权利要求1或2所述的同步冷却式激光显微系统，其特征在于：所述激光聚焦组件为衍射光栅(2)，所述衍射光栅(2)为凹面光栅。5.按照权利要求1或2所述的同步冷却式激光显微系统，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴佩鸿，徐天熙，罗宁，罗海洋，芮雪儿，郝尚杰，
申请(专利权)人：新星路公司，
类型：新型
国别省市：美国,US