后置分光瞳激光共焦拉曼光谱-质谱显微成像方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开的后置分光瞳激光共焦拉曼光谱‑质谱显微成像方法与装置，属于共焦显微成像、光谱成像及质谱成像测量技术领域。本发明专利技术将后置分光瞳激光共焦显微成像技术与光谱、质谱探测技术结合，利用经超分辨技术处理的后置分光瞳共焦显微镜的微小聚焦光斑对样品进行高空间分辨形态成像，利用光谱探测系统对聚焦光斑激发拉曼光谱进行微区光谱探测，利用质谱探测系统对样品微区带电分子、原子等进行质谱探测，利用激光多谱探测的优势互补和结构融合实现样品微区完整组分信息与形貌参数的高空间分辨和高灵敏成像与探测。本发明专利技术可为生物医学、材料科学等领域物质组分及形态成像探测提供一条全新的有效技术途径。

Laser confocal Raman spectroscopy-mass spectrometry microimaging method and device for post-splitting pupil

The invention discloses a post-splitting pupil laser confocal Raman spectroscopy mass spectrometry microscopic imaging method and device, which belongs to the technical field of confocal microscopic imaging, spectral imaging and mass spectrometry imaging measurement. The invention combines the post-splitting pupil laser confocal microscopy imaging technology with the spectrum and mass spectrometry detection technology, uses the micro-focusing spot of the post-splitting pupil confocal microscopy processed by the super-resolution technology to perform high spatial resolution morphological imaging of the sample, uses the spectral detection system to detect the micro-area spectrum of the focused spot stimulated Raman spectrum, and uses the mass spectrometry detection system to detect the micro-area of the sample. Charged molecule and atom are detected by mass spectrometry. High spatial resolution and high sensitivity imaging and detection of complete component information and morphological parameters are realized by using the advantages of laser multi-spectral detection and structure fusion. The invention can provide a completely new and effective technical approach for the detection of material components and morphological imaging in the fields of biomedicine, material science, etc.

【技术实现步骤摘要】
后置分光瞳激光共焦拉曼光谱-质谱显微成像方法与装置
本专利技术属于共焦显微成像技术、光谱成像技术和质谱成像
，将后置分光瞳激光共焦显微成像技术、拉曼光谱成像技术与质谱成像技术相结合，涉及一种后置分光瞳激光共焦拉曼光谱-质谱显微成像方法与装置，在生物医学、材料科学、物理化学、矿产、微纳制造等领域有广泛的应用前景。
技术介绍
质谱仪(MassSpectrometry)是将样品中的组分发生电离，使生成的不同荷质比的带电原子、分子或分子碎片在电场和磁场的作用下分别聚焦而得到按质荷比大小顺序排列的图谱仪器。质谱成像是对样品二维区域内多个微小区域分别进行质谱分析来检测特定质荷比(m/z)物质的分布。自上世纪80年代中期基质辅助激光解吸电离这种高灵敏度和高质量检测范围生物质谱成像技术的出现，开拓了质谱学一个崭新的领域-生物质谱，促使质谱技术应用范围扩展到生命科学研究的众多领域，特别是质谱在蛋白质、核酸、糖蛋白分析等方面的应用，不仅为生命科学研究提供了新手段，而且也促进了质谱技术自身的发展。但现有基质辅助激光解吸电离质谱仪存在以下突出问题：1)由于利用简单的激光聚焦来解吸电离样品，因而其仍存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.后置分光瞳激光共焦拉曼光谱‑质谱显微成像方法，其特征在于：利用高空间分辨共焦显微系统的聚焦光斑对被测样品(8)进行轴向定焦与成像，利用拉曼光谱探测系统对后置分光瞳激光共焦显微系统聚焦光斑激发被测样品(8)而产生的散射光谱进行探测，利用质谱探测系统对后置分光瞳激光共焦显微系统聚焦光斑解吸电离被测样品(8)而产生的带电分子、原子等进行微区质谱成像，然后再通过探测数据信息的融合与比对分析继而实现被测样品(8)微区高空间分辨和高灵敏形貌、组分的成像与探测，包括以下步骤：步骤一、光源系统(1)经过准直透镜(2)准直为平行光束(3)，平行光束(3)通过压缩聚焦光斑系统(4)、经分光棱镜透射(5)、二向...

【技术特征摘要】
1.后置分光瞳激光共焦拉曼光谱-质谱显微成像方法，其特征在于：利用高空间分辨共焦显微系统的聚焦光斑对被测样品(8)进行轴向定焦与成像，利用拉曼光谱探测系统对后置分光瞳激光共焦显微系统聚焦光斑激发被测样品(8)而产生的散射光谱进行探测，利用质谱探测系统对后置分光瞳激光共焦显微系统聚焦光斑解吸电离被测样品(8)而产生的带电分子、原子等进行微区质谱成像，然后再通过探测数据信息的融合与比对分析继而实现被测样品(8)微区高空间分辨和高灵敏形貌、组分的成像与探测，包括以下步骤：步骤一、光源系统(1)经过准直透镜(2)准直为平行光束(3)，平行光束(3)通过压缩聚焦光斑系统(4)、经分光棱镜透射(5)、二向色镜A(6)反射并由测量物镜(7)聚焦到被测样品(8)上；步骤二、使计算机(30)控制精密三维工作台(10)带动被测样品(8)沿测量面法线方向在测量物镜(7)焦点附近上下移动，经被测样品(8)反射光线经过二向色镜A(6)反射形成返回光束(23)、返回光束(23)经过分光棱镜(5)反射后，经后置光瞳中的收集光瞳、探测物镜(13)、中继放大透镜(15)，汇聚透过针孔(16)后被光强探测器(17)接收，经过光强信号处理器得到后置分光瞳激光共焦轴向强度曲线(20)：步骤三、利用后置分光瞳激光共焦轴向强度曲线(20)能够精确定位被测样品(8)该点轴向高度信息；步骤四、计算机(30)依据后置分光瞳激光共焦轴向强度曲线(20)的“极值点”位置控制精密三维工作台(10)带动被测样品(8)沿测量面法线方向运动，使测量物镜(7)的聚焦光斑聚焦到被测样品(8)上；步骤五、利用拉曼光谱探测系统(25)的拉曼光谱探测器(27)对经二向色镜A(6)透射和拉曼耦合透镜(26)收集的拉曼光谱信号光束(21)进行探测，测得对应聚焦光斑区域的样品元素组成信息；步骤六、改变平行光束(3)照明模式，激发被测样品(8)的微区解吸电离产生等离子体羽(9)；步骤七、利用离子吸管(28)将聚焦光斑解吸电离被测样品(8)产生的等离子体羽(9)中的分子、原子和离子吸入形成探测离子(22)，探测离子(22)进入质谱探测系统中进行质谱成像，测得对应聚焦光斑区域的质谱信息；步骤八、计算机(30)将后置分光瞳分光瞳激光共焦探测系统(14)测得的激光聚焦光斑位置样品高度信息、拉曼光谱探测系统(25)探测的激光聚焦微区的拉曼光谱信息、质谱探测系统(29)测得的激光聚焦微区的质谱信息进行融合处理，继而得到聚焦光斑微区的高度、光谱和质谱信息；步骤九、计算机(30)控制精密三维工作台(10)使测量物镜(7)焦点对准被测样品(8)的下一个待测区...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵维谦，邱丽荣，王允，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11