本发明专利技术涉及一种用于全内反射显微镜的物镜（１），其中照明光（３）和探测光（１４）通过所述物镜（１）传导，且在物镜光瞳的平面上的照明光（３）具有一个焦点。所述物镜（１）的特征在于：在所述物镜光瞳的附近或其平面上设置一个光阑（１３），而且所述的光阑（１３）具有一个所述照明光（３）不能透过而所述探测光（１４）能透过的中心区和一个所述照明光（３）能透过的边缘区（１６）。另外本发明专利技术还涉及具有本发明专利技术物镜（１）的显微镜。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于全内反射显微镜的物镜，其中照明光和探测光均通过该物镜传导，而且在物镜光瞳的平面上的照明光具有一个焦点。另外，本专利技术还涉及一种具有物镜和光源的、尤其被用于短暂地照明样品的显微镜，其中所述照明光优选地利用相应的物镜而在所述物镜光瞳的平面上具有一个焦点。
技术介绍
在全内反射显微镜中，利用了光从光密介质过渡到光疏介质时的折射特性。因此，例如对于从盖玻片(n1＝1.518)过渡到水(n2＝1.33)将产生61°的临界角、也即全反射的角度。在全反射的条件下(角度≥61°)，在具有较小折射率的介质内形成一种短暂的驻波。该波的强度与离边界面的间隔成指数下降。据此，离边界面更远的荧光团不会被激发。背面荧光被大大减少。在此情形下，图像对比度被改善，同时分辨率也明显被提高。利用上述现象的前提条件是，盖玻片与介质的折射率有足够大的差。在US 2002/0097489A1中已经公开一种具有样品暂时照明的显微镜。该显微镜包含一个白光源，其光线通过一孔隙光阑穿过显微镜物镜被耦合输入到承载样品的载物台上，以用于暂时照明。该照明光在载物台内通过全内反射被传播，其中样品的照明只在从载物台突出来的暂时区域的范围内进行。这种显微镜以名称TIRFM(全内反射荧光显微镜)而被公知。由于伸入样品内仅仅约100nm的暂时区域，TIRFM的z分辨率非常良好。DE 10108796A1公开了一种尤其用于TIRF应用的高孔径物镜。该物镜包括具有正折射率的第一透镜和具有负折射率的第二透镜，其中两个透镜的焦距比位于-0.4和-0.1的范围，而且总折射率大于0。另外，该物镜还包括两个正透镜，其外径与焦距之比大于0.3且小于0.6。另外，该物镜还包括一个负透镜和一个会聚透镜，其中所述负透镜面对前组，而且所述负透镜和所述会聚透镜的焦距比在-0.5和-2之间。在DE 10217098A1中公开了一种用于TIRF显微镜的入射照明装置。该入射照明装置包括一个照明源和一个偏转装置，所述照明源在工作时发出一被极化过的与光轴成一个角度进行传播的照明辐射束，所述偏转装置偏转所述的照明辐射束并与光轴平行地将之耦合输入到物镜中。在该入射照明装置中规定，由照明源发出的照明辐射束包括具有相差的s极化方向和p极化方向，并且由所述偏转装置反射所述照明辐射束x次，其中x＝(n×180°-d)/60°。DE 10143481A1公开了一种用于TIRM(全内反射显微术)的显微镜。该显微镜具有一个显微镜外壳和一个物镜。从照明装置发出的照明光可以通过一个能移入该显微镜外壳的适配器被耦合输入。US 2004/0001253A1公开了一种具有光学照明系统的显微镜，该系统能在暂时照明和反射照明之间进行简单的切换。该照明系统包括一个激光光源，其光线被耦合输入到一个光纤中。另外还设有耦合输出镜组，其把从光纤出来的光线聚焦到显微镜物镜的后部焦点上。所述的光纤可以在一个与显微镜物镜的光轴垂直的平面上移动。DE 10229935A1公开了一种用于在显微镜中耦合输入光线的装置。那里，在明场光阑平面上通过一个被实施为闸门的光导纤维耦合输入器把激光指到标本上。该专利技术尤其适合于TIRF方法。在电子光栅显微镜中，利用光辐射照明一个样品，以便观察从该样品发出的作为发射光或荧光形式的探测光。照明光辐射束的焦点借助于可控的辐射偏转装置、通常是通过翻转两个反射镜而在样品平面内移动，其中偏转轴大多数是相互垂直的，使得一个反射镜在x方向偏转，而另一个在方向上偏转。反射镜的翻转例如借助于检流计-调节元件来实现。来自于物体的探测光的功率根据扫描辐射的位置被测量。通常，所述的调节元件装有用于测定当前反射镜位置的传感器。特别是在共焦电子光栅显微镜中，物体是利用光辐射的焦点被三维地扫描的。共焦电子光栅显微镜通常包括一个光源、一个用于将光源的光聚焦到孔眼光阑(所谓的激发光阑)上的聚焦镜组、一个辐射分配器、一个用于辐射控制的辐射偏转装置、一个显微镜镜组、一个探测光阑和用于检测所述探测光或荧光的探测器。照明光通过一个辐射分配器被耦合输入。来自于物体的荧光或发射光通过所述辐射偏转装置回到所述的辐射分配器，经过该辐射分配器，以便随后被聚焦到后面设有探测器的探测光阑上。该探测装置被称为DESCAN装置。非直接来源于焦点区的探测光采取另一个光路，并且不经过所述的探测光阑，使得获得一种点信息，该点信息通过用所述照明光辐射束的焦点顺序地扫描物体而产生三维的图像。三维图像大都通过逐层地获取图像数据来实现。所述由现有技术公开的系统具有这样的缺点在显微镜的光程中部分地需要非常昂贵且需要空间的镜组，以便耦合输入TIRF照明光。这不利地影响了尤其是探测光程，并经常导致探测光功率的损耗。如同在前面已经讲述的，这里围绕的是显微的TIRF检查，其中以非常平的角度照明样品，也即为了在样品表面上产生全反射。在现有技术中，人们为此采用具有非常大孔径的物镜，以便实现大的照明孔径。荧光激发通过激光源实现，其中激光被规则地投射到物镜的瞳孔边缘的一个点上。从现有技术还已经知道，为荧光激发而采用气体放电灯。在此，在照明光程的孔径平面上安装一个环形光阑，使得只有物镜的瞳孔边缘才被照明。在迄今为止所实现的用于TIRF显微术的技术中，缺点是需要极准确地校准偏转镜、光阑或类似物。为了消色差地投影物镜光瞳中的孔径光阑，需要被极好地校正的照明镜组。因此，迄今为止是采用非常特殊的显微镜，其具有外部荧光照明和激光装置。
技术实现思路
本专利技术的任务在于给出一种实施简单的用于全内反射显微镜的物镜，其可以被用于照明光和探测光的常规光程中。另外还应该给出一种相应的显微镜。本专利技术的物镜通过权利要求1的特征来解决上述任务。据此，形成前序部分的物镜的特征在于在所述物镜光瞳的附近或其平面上设置一个光阑，而且所述的光阑具有一个所述照明光不能透过而所述探测光能透过的中心区和一个所述照明光能透过的边缘区。根据本专利技术已经认识到，穿越物镜的样品的暂时照明可以用建设性的简单方式来实现，也即通过以下方式来实现在所述物镜光瞳的附近或其平面上采取一种特殊的建设性措施，即设置一个特殊的光阑。所述的光阑被如此地构造或设计，使得其具有一个所述照明光不能透过而所述探测光能透过的中心区和一个所述照明光能透过的边缘区。换句话说，激发光在所述的中心区内被阻挡，而只能在瞳孔边缘通过，然后以一个平的角度输入所述的样品。来自于样品的探测光、例如荧光可以通过全物镜孔径接收，因为该探测光能够透过所述的中心区。在最简单的情况下，也即对观察孔径没有限制的情况下，所述的边缘区同样是可以透过该探测光的。只要希望减小观测孔径，则有利的是，所述边缘区不能透过该探测光，也即不能透过来自于样品的荧光。通过该措施来进行物镜孔径或观测孔径的减小。由样品发出的荧光不能经过所述的边缘区，并相应地在该边缘区内被阻挡。以进一步有利的方式，尤其是为了实现对称的照明情况，阻挡照明光的所述光阑的中心区被构造为圆形面。以进一步有利的方式，该边缘区紧接着所述圆形面的周围，并围绕所述圆形面延伸成环形面。根据上述的实施方案，该环形面可以透过所述的探测光(全物镜孔径)或不透过所述的探测光(减小的物镜孔径)。在非常简单的结构的范畴内，所述光阑的不同透射区-中心区和边缘区-被实施为本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于全内反射显微镜的物镜（１），其中照明光（３）和探测光（１４）通过所述物镜（１）传导，且在物镜光瞳的平面上的照明光（３）具有一个焦点，其特征在于：在所述物镜光瞳的附近或其平面上设置一个光阑（１３），而且所述的光阑（１３）具有一个所述照明光（３）不能透过而所述探测光（１４）能透过的中心区（１５）和一个所述照明光（３）能透过的边缘区（１６）。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A韦斯，M冈泽，
申请(专利权)人：莱卡微系统CMS有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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