一种显微成像辐射校准基片及其制备方法技术

本发明专利技术实施例提供一种显微成像辐射校准基片及其制备方法，该基片包括：积分球、若干个光源、光源驱动控制电路和基板，其中，积分球的底端位于基板上，积分球的顶端处设置第一通孔，若干个光源发出的光能直接或者间接照射到积分球的内壁，每一光源可直接或者间接连接至光源驱动控制电路，光源驱动控制电路可直接或间接与基板连接。本发明专利技术实施例提供的一种显微成像辐射校准基片及其制备方法，制备多个子基片分别实现积分球、光源、光源驱动控制电路等部件的整体或者局部功能，依次堆叠这些子基片后可构建成第一通孔处具有均匀辐射亮度的基片，以满足显微成像设备辐射校准需求。

A Microscopic Imaging Radiometric Calibration Substrate and Its Preparation Method

The embodiment of the present invention provides a microimaging radiation calibration substrate and a preparation method thereof. The substrate includes an integrating sphere, several light sources, a light source driving control circuit and a substrate. The bottom of the integrating sphere is located on the substrate, the top of the integrating sphere is provided with a first through hole, and the light energy emitted by several light sources directly or indirectly illuminates the inner wall of the integrating sphere, and each light source can be straight. Connect or indirectly connect to the light source drive control circuit. The light source drive control circuit can be directly or indirectly connected to the base plate. The embodiment of the present invention provides a micro-imaging radiation calibration substrate and its preparation method. A plurality of sub-substrates are prepared to realize integral sphere, light source, light source driving control circuit and other components'integral or local functions respectively. After stacking these sub-substrates in turn, a substrate with uniform radiation brightness at the first through hole can be constructed to meet the radiation calibration requirements of micro-imaging equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种显微成像辐射校准基片及其制备方法
本专利技术实施例涉及显微成像辐射校准
，尤其涉及一种显微成像辐射校准基片及其制备方法。
技术介绍
显微镜光辐射校准是一项极具有挑战性的问题。随着显微分辨率越来越高，往往需要在微米级别的空间上产生一个标准的光辐射场，以校准数万至数千万个探测单元。常规的显微镜光辐射校准用基片一般采用微弱发光板或者化学物质基片进行。对于化学物质基片，采用化学发光时，其存在问题在于随着化学物质的消耗，发光值存在明显的衰减，量值不稳定，且当涂抹不均匀时，发光均匀性存在明显问题。当采用微弱发光板时，微弱发光板的表面微结构使得存在表面发光层次多，干扰多，发光不均匀的缺点。由于发光不均匀，导致无法实现高准确度光辐射场校准。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种显微成像辐射校准基片及其制备方法，用以解决现有技术中基片发光不均匀，无法实现高准确度光辐射场校准的问题。本专利技术实施例提供一种显微成像辐射校准基片，包括：积分球、若干个光源、光源驱动控制电路和基板，其中，所述积分球的底端位于所述基板上，所述积分球的顶端处设置第一通孔，所述若干个光源发出的光能直接或者间接照射到所述积分球的内壁，所述若干个光源中的每一光源直接或者间接连接至所述光源驱动控制电路，所述光源驱动控制电路与所述基板直接或者间接连接。本专利技术实施例提供一种显微成像辐射校准基片的制备方法，包括：校准基片由第一子基片、第二子基片和第三子基片按照顺序堆叠而成；所述第一子基片的上设置第一通孔，所述第一通孔的上下表面均为圆形且上表面圆的直径小于所述第一通孔下表面圆的直径，所述第一通孔的下表面侧设置一矩形空心槽，所述矩形空心槽与所述第一通孔连通；所述第二子基片的上表面设置一凹槽，所述凹槽的一侧设置第二通孔，所述第一通孔和所述凹槽组成积分球，所述第二通孔与所述矩形空心槽部分重叠；所述第三子基片上设置驱动控制电路和若干个光源，所述驱动控制电路用于驱动和控制所述若干个光源发光，所述若干个光源发出的光经过所述第二通孔后进入所述矩形空心槽，最后进入所述积分球内，被均匀化后从所述第一通孔的上表面射出。本专利技术实施例提供的一种显微成像辐射校准基片及其制备方法，通过制备多个子基片分别实现积分球、光源、光源驱动控制电路等部件的整体或者局部功能，依次堆叠这些子基片后可构建成第一通孔处具有均匀辐射亮度的基片，以满足显微成像设备辐射校准需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种显微成像辐射校准基片的结构示意图；图2为本专利技术实施例中一种显微成像辐射校准基片的俯视结构示意图；图3为本专利技术实施例一种显微成像辐射校准基片制备方法的流程图；图4为利用本专利技术实施例一种显微成像辐射校准基片的进行校准的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。常规的高放大倍数成像设备的最主要的辐射特性参数是光谱辐射亮度响应度，一般采用一个标准光源、或者通过一个采用光谱辐射计标定过的积分球光源来进行校准。显微成像探测系统的主要辐射特性参数也是光谱辐射亮度响应度。不同的显微成像探测系统具有不同的光谱辐射亮度响应度，原因在于其光学系统(包括光学镜片、滤光片、分光设备等)的光谱透过率和成像元件(相机或者成像辐射计等)的光谱响应度有所区别。解决显微成像系统光谱辐射亮度响应度校准需求问题——可使不同显微成像系统的测量结果保持量值统一、准确可靠，有利于测量结果的交流与传递。一般的积分球光源包括几个关键部分：(1)内壁具备有较高漫反射率涂层且具有一个通孔的空心球体。(2)安装于球体内壁或者辐射可导入至球体内部的光源及其驱动控制系统。本专利技术所提出的一种显微成像辐射校准基片制备方法，目的在于制备尺寸在普通基片水平、可用于显微成像设备辐射校准的器具；同时也正因如此，所采用的制备方法有别于常规的制备方法。图1为本专利技术实施例提供的一种显微成像辐射校准基片的结构示意图，如图1所示，该基片包括：积分球101、若干个光源102、光源驱动控制电路103和基板104，其中，所述积分球101的底端位于所述基板上，所述积分球的顶端处设置第一通孔105，所述若干个光源发出的光能直接或者间接照射到所述积分球101的内壁，所述若干个光源中的每一光源可直接或者间接连接至所述光源驱动控制电路103，所述光源驱动控制电路与所述基板直接或者间接连接。具体地，积分球101又称光度球、光通球等，是一个光进入后可以多次漫反射并在出口形成均匀辐射亮度场的器件。本专利技术实施例中所采用的积分球可以是内表面具有较高反射率和较好漫反射特性的空心球体，也可以是表面粗化并镀有高反射率涂层的实心球体；其中实心球体可以采用高纯石英灯材料制备，可以用于带有水浸和油浸物镜的显微成像设备辐射校准。积分球101的底端可用胶水固定在基板104上，也可以外部与基板104直接采用一体方式加工制备。对于若干个光源102的设置，只要使得光源能直接或者间接照射到积分球内壁即可。具体地，可以是将若干个光源102安装在积分球101的内表面，也可以安装在其他部位，然后通过导光通道106输入至积分球101内。本专利技术实施例中的光源可以为任何发光器件，包括但不限于激光二极管、发光二极管。需要说明的是，若干个光源发出的光能直接或者间接照射到积分球的内壁，这里的直接是指将光源安装在积分球内壁，这里的间接是指光通过导管输送至积分球内部。还需要说明的是，每一光源可直接或者间接连接至光源驱动控制电路，这里的直接是指光源直接安装在电路中，光通过导管输送至积分球，这里的间接是指光源安装的积分球内部，光源通过电线连接至电路。本专利技术实施例中以4个LED光源为例进行说明。这4个LED光源102直接安装在光源驱动控制电路103中，所发出的光通过导管，实际使用时，只需要对基片通过适当功率的电信号，即可实现在积分球101在第一通孔105处输出均匀稳定的光辐射场。当第一通孔105面积与积分球101内表面总面积的比值在一定范围内是，第一通孔105处的出口辐射亮度场具有较好的均匀性。具体地，当第一通孔105面积与积分球101内表面总面积的比值为5％时，根据积分球理论，出口辐亮度场的不均匀性可以优于2％。第一通孔105处光辐射场的强度可以通过4个LED点光源102的输入电功率调节。当输入电流以及工作温度稳定时，LED点光源的输出光辐射稳定性可以达到0.01％的水平。本专利技术实施例提供的一种显微成像辐射校准基片，通过采用实心积分球结构，使得光源在积分球在第一通孔处的辐射亮度均匀，并且可以通过控制基板上接线端子供电功率的变化，来实现出口处辐射亮度的变化，以满足显微镜辐射校准要求。图2为本专利技术实施例中一种显微成像辐射校准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显微成像辐射校准基片，其特征在于，包括：积分球、若干个光源、光源驱动控制电路和基板，其中，所述积分球的底端位于所述基板上，所述积分球的顶端处设置第一通孔，所述若干个光源发出的光能直接或者间接照射到所述积分球的内壁，所述若干个光源中的每一光源直接或者间接连接至所述光源驱动控制电路，所述光源驱动控制电路与所述基板直接或者间接连接。

【技术特征摘要】
1.一种显微成像辐射校准基片，其特征在于，包括：积分球、若干个光源、光源驱动控制电路和基板，其中，所述积分球的底端位于所述基板上，所述积分球的顶端处设置第一通孔，所述若干个光源发出的光能直接或者间接照射到所述积分球的内壁，所述若干个光源中的每一光源直接或者间接连接至所述光源驱动控制电路，所述光源驱动控制电路与所述基板直接或者间接连接。2.根据权利要求1所述基片，其特征在于，所述若干个光源直接安装在所述积分球内壁，所述若干个光源与所述光源驱动控制电路通过导电传输线连接。3.根据权利要求1所述基片，其特征在于，所述若干个光源直接安装在所述光源驱动控制电路上，所述若干个光源发出的光通过导光通道照射到所述积分球的内壁。4.根据权利要求1所述基片，其特征在于，所述若干个光源为激光二极管或者发光二极管。5.根据权利要求1所述基片，其特征在于，所述积分球采用空心或者实心结构，结构边缘应具有较好的漫反射特性以及较高的反射率。6.一种显微成像辐射校准基片的制备方法，其特征在于，包括：校准基片由第一子基片、第二子基片和第三子基片按照顺序堆叠而成；所述第一子基片的上设置第一通孔，所述第一通孔的上下表面均为圆形且上表面圆的直径小于所述第一通孔下表面圆的直径，所述第一通孔的下表面侧设置一矩形空心槽，所述矩形空心槽与所述第一通孔连通；所述第二子基片的上表面设置一凹槽，所述凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘海勇，冯国进，吴厚平，刘子龙，赫英威，徐楠，林延东，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11