一种高压荧光发光寿命探测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高压荧光发光寿命探测系统，涉及荧光技术领域，该高压荧光发光寿命探测系统包括倒置光学显微镜、样品、物镜、全反镜、外壳、聚焦镜、可调节针孔、扩束镜、光学探测器、高压金刚石装置、二向色镜模块、潜望镜组、光阑、可调中性滤波片组以及脉冲激光器。本实用新型专利技术通过高压条件下的光致荧光发射，在样品特定区域施加高强度的压强，然后再针对该区域进行光致激发，然后采集样品发出的荧光，并进行数据记录和拟合分析，且压强的值可以进行调节，通过控制压强的值与作用区域，实现精确的压强与荧光寿命相关性的量化研究。

【技术实现步骤摘要】
一种高压荧光发光寿命探测系统
本技术涉及荧光
，尤其涉及一种高压荧光发光寿命探测系统。
技术介绍
物体发出的荧光，含有多种光物理性质。例如，判断单分子镀膜的均匀性，光伏太阳能电池材料的光电转化及存储效率，分子间的能量传递，大分子蛋白的构型，细胞内的物质转移特性等。都可以通过对其荧光寿命的测量来进行有效的量化标定。荧光作为一种光能，是由其他相同或不同形式的能量转化而来，常见的形式有，光能之间的互相转化，由能量较高的短波长光能刺激样品，经过能级跃迁及内转化能机理，样品发射出能量较低的长波长的荧光，此种实验方式现阶段较为常见。而目前针对高压强作用与常见的光能刺激导致荧光激发的手段相结合，来研究某些对压强敏感的材料或者其他样品的荧光寿命变化的技术手段还处于探索阶段，因此，申请人提出了一种高压荧光发光寿命探测系统来解决该问题。
技术实现思路
为了克服现有技术中相关产品的不足，本技术提出一种高压荧光发光寿命探测系统。本技术提供了一种高压荧光发光寿命探测系统，包括：倒置光学显微镜，所述倒置光学显微镜的样品台正下方设置有物镜，所述样品台上对应于物镜的位置固定放置有荧光探测的样品，所述样品的两端设置在高压金刚石装置中；所述物镜的正下方设置有全反镜；所述倒置光学显微镜的一侧设置有隔光的外壳，所述外壳内设置有聚焦镜、可调节针孔、扩束镜以及光学探测器，所述全反镜、聚焦镜、可调节针孔、扩束镜以及光学探测器依次同轴设置；所述物镜和全反镜之间设置有二向色镜模块，所述倒置光学显微镜的另一侧面设置有脉冲激光器，所述脉冲激光器的输出方向上还依次设置有可调中性滤波片组、光阑以及潜望镜组，所述脉冲激光器输出的具有周期性短脉冲序列的激光依次通过所述可调中性滤波片组、光阑以及潜望镜组到达所述二向色镜模块并反射到所述物镜中，从而聚焦到样品的特定区域。在本技术的某些实施方式中，述扩束镜和光学探测器之间的光路中还可以设置有滤光片。在本技术的某些实施方式中，所述扩束镜和光学探测器之间的光路中还可以设置有偏振片。在本技术的某些实施方式中，所述脉冲激光器的出口处增设有窄带通滤波片。与现有技术相比，本技术有以下优点：本技术实施例所述高压荧光发光寿命探测系统通过高压条件下的光致荧光发射，在样品特定区域施加高强度的压强，然后再针对该区域进行光致激发，然后采集样品发出的荧光，并进行数据记录和拟合分析，且压强的值可以进行调节，通过控制压强的值与作用区域，实现精确的压强与荧光寿命相关性的量化研究。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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为本技术所述高压荧光发光寿命探测系统的主视图；图2为本技术所述高压荧光发光寿命探测系统的侧视图。附图标记说明：1、倒置光学显微镜；2、样品；3、物镜；4、全反镜；5、外壳；6、聚焦镜；7、可调节针孔；8、扩束镜；9、光学探测器；10、高压金刚石装置；11、二向色镜模块；12、潜望镜组；13、光阑；14、可调中性滤波片组；15、脉冲激光器。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本技术的较佳实施例。本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。参阅图1-2所示，所述高压荧光发光寿命探测系统包括倒置光学显微镜1，所述倒置光学显微镜1的样品2台正下方设置有物镜3，所述样品2台上对应于物镜3的位置固定放置有荧光探测的样品2，所述样品2的两端设置在高压金刚石装置10中；所述物镜3的正下方设置有全反镜4；所述倒置光学显微镜1的一侧设置有隔光的外壳5，所述外壳5内设置有聚焦镜6、可调节针孔7、扩束镜8以及光学探测器9，所述全反镜4、聚焦镜6、可调节针孔7、扩束镜8以及光学探测器9依次同轴设置；所述物镜3和全反镜4之间设置有二向色镜模块11，所述倒置光学显微镜1的另一侧面设置有脉冲激光器15，所述脉冲激光器15的输出方向上还依次设置有可调中性滤波片组14、光阑13以及潜望镜组12，所述脉冲激光器15输出的具有周期性短脉冲序列的激光依次通过所述可调中性滤波片组14、光阑13以及潜望镜组12到达所述二向色镜模块11并反射到所述物镜3中，从而聚焦到样品2的特定区域。在荧光激发方面，采用电致发光，如图1所示，样品2首先被放置于金刚石高压装置中，然后被置于样品2台上，由于金刚石高压装置会显著增大样品2与物镜3之间的距离，这里所述物镜3需采用长焦的物镜3，才能将光聚焦到样品2上。由于激发光源置于倒置光学显微镜1后方进入，如图2所示，为所述脉冲激光器15输出的具有周期性短脉冲序列的激光，脉冲宽度在皮秒甚至更低的飞秒级别。通过所述可调中性滤波片组14、光阑13以及潜望镜组12一系列的光路引导，将光高调至倒置光学显微镜1第一层光路的高度，从倒置光学显微镜1第一层光路的后入口进入，再通过二向色镜模块11，激光被反射到物镜3中，从而聚焦到样品2的特定区域，这样就可以使用时间相关单光子计数(TCSPC)来测量样品2发光的荧光寿命。在荧光探测方面，被电能激发的样品2所发射出的荧光，通过物镜3后，经过倒置光学显微镜1的下层光路的左出口输出，再经过特制的探测单元，包括依次设置在的隔光的外壳5内的聚焦镜6、可调节针孔7、扩束镜8以及光学探测器9，将荧光收集光学探测器9中，所述光学探测器9为单光子探测器。具体来说，为了提升空间分辨率，除了利用传统的倒置光学显微镜1的聚焦功能，来筛选出特定的样品2区域进行观察外。本技术实施例设置了可调节针孔7的针孔光路，来达到贴近衍射极限的空间分辨率，具体光路原理就是通过聚焦镜6先对探测光路上的荧光进行收束，收束后的光束通过特定位置的针孔，该针孔对荧光光束进行进一步的过滤，达到更高分辨率后，再又另一个配套的扩束镜8进行扩束，荧光转变回平行光。该平行光最终入射到光学探测器9的感光面上，完成对荧光的探测。在本技术实施例中，所述扩束镜8和光学探测器9之间的光路中还可以设置有滤光片，用于对不同波长的光进行筛选。在本技术实施例中，所述扩束镜8和光学探测器9之间的光路中还可以设置有偏振片，因为低温探测器可能有较大的偏振敏感性，可以用于筛选特定偏振的荧光，用以研究样品2发出荧光的偏振特性。在本技术实施例中，所述脉冲激光器15的出口处可增设窄带通滤波片，进一步提高激光的单色性。本技术实施例所述高压荧光发光寿命探测系统利用高压强作用与常见的光能刺激导致荧光激发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压荧光发光寿命探测系统，其特征在于，包括：倒置光学显微镜，所述倒置光学显微镜的样品台正下方设置有物镜，所述样品台上对应于物镜的位置固定放置有荧光探测的样品，所述样品的两端设置在高压金刚石装置中；所述物镜的正下方设置有全反镜；所述倒置光学显微镜的一侧设置有隔光的外壳，所述外壳内设置有聚焦镜、可调节针孔、扩束镜以及光学探测器，所述全反镜、聚焦镜、可调节针孔、扩束镜以及光学探测器依次同轴设置；所述物镜和全反镜之间设置有二向色镜模块，所述倒置光学显微镜的另一侧面设置有脉冲激光器，所述脉冲激光器的输出方向上还依次设置有可调中性滤波片组、光阑以及潜望镜组，所述脉冲激光器输出的具有周期性短脉冲序列的激光依次通过所述可调中性滤波片组、光阑以及潜望镜组到达所述二向色镜模块并反射到所述物镜中，从而聚焦到样品的特定区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压荧光发光寿命探测系统，其特征在于，包括：倒置光学显微镜，所述倒置光学显微镜的样品台正下方设置有物镜，所述样品台上对应于物镜的位置固定放置有荧光探测的样品，所述样品的两端设置在高压金刚石装置中；所述物镜的正下方设置有全反镜；所述倒置光学显微镜的一侧设置有隔光的外壳，所述外壳内设置有聚焦镜、可调节针孔、扩束镜以及光学探测器，所述全反镜、聚焦镜、可调节针孔、扩束镜以及光学探测器依次同轴设置；所述物镜和全反镜之间设置有二向色镜模块，所述倒置光学显微镜的另一侧面设置有脉冲激光器，所述脉冲激光器的输出方向上还依次设置有可调中性滤波片组、光阑以及潜望镜组，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄超，王辉文，
申请(专利权)人：武汉东隆科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42