高效双通路圆偏振荧光光谱测量系统技术方案

本发明专利技术涉及样品光学检测领域，具体地说是高效双通路圆偏振荧光光谱测量系统，其中白光光源、被测样品、物镜、二向色镜、可移动反射镜、1/4波片、50:50分束镜、格兰棱镜、高通滤波片、聚焦镜和Y型光纤输入端头依次呈一线排列，显微成相时，可移动反射镜二移入系统，圆偏振荧光光谱测量时，可移动反射镜二移出系统，激发光源出射的连续激光经退偏器退偏为自然光，所述自然光经二向色镜反射与物镜聚焦至被测样品，被测样品受激发辐射圆偏振荧光，所述圆偏振荧光经1/4波片转化为线偏振荧光，所述线偏振荧光经过圆偏振荧光采集模块入射至荧光光谱采集系统。本发明专利技术可以同时对被测样品进行左旋圆偏振荧光与右旋圆偏振荧光进行采集，极大提升系统效率。提升系统效率。提升系统效率。

【技术实现步骤摘要】
高效双通路圆偏振荧光光谱测量系统


[0001]本专利技术涉及样品光学检测领域，具体说是高效双通路圆偏振荧光光谱测量系统。

技术介绍

[0002]圆偏振荧光光谱测量系统是利用退偏的激发光激发样品分子特征谱段后，收集齐辐射的圆偏振荧光光强的过程。对圆偏振荧光光谱的探测可以辅助分析材料的发光特性。
[0003]目前已报道的圆偏振荧光光谱测量系统中，激发光源可选择氙灯、LED光源等，当采用氙灯或LED光源作为激发光时，激发光源光谱覆盖较宽，即使采用聚焦的方式对被测样品进行激发，也无法将激发光聚焦的足够小以满足对不均匀分布样品特定位置的圆偏振荧光光谱测量，也无法实现在多次测量中的原位原位的要求，为了解决上述问题，可以考虑采用激光光源作为激发光源，由于激光单色性好，在聚焦时可以获得更小的焦点直径，使得当焦点位于被测样品特定位置时，可以选择性的对该区域进行圆偏振荧光光谱测量，配合显微成像技术，也可以实现多次测量中的原位圆偏振荧光光谱测量。
[0004]在圆偏振荧光光谱的偏振特性分析中，通常采用先后采集样品荧光中的左旋荧光光谱与右旋荧光光谱方式，通过数学分析获得光谱的非对称系数，这种方法由于需要先后采集左旋荧光光谱与右旋荧光光谱，采集速度较慢。
[0005]通过以上分析可以发现，在现有成果中，对于高效率的圆偏振荧光光谱测量仍然有待解决。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种高效圆偏振荧光光谱测量系统，在测量前利用显微成像实现对样品区的显微成像与对焦，通过这种方法实现对不均匀分布样品特定位置的圆偏振荧光测量，并且提供了一种能够同时对被测样品左旋荧光光谱与右旋荧光光谱进行采集的方法，提升采集速度。
[0007]本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：
[0008]高效双通路圆偏振荧光光谱测量系统，包括：
[0009]激光光源发生系统、二向色镜、物镜、白光光源、可移动反射镜二、1/4波片、50:50分束镜、圆偏振荧光采集模块一、圆偏振荧光采集模块二、Y型光纤、光谱采集系统以及显微成像系统；
[0010]其中：白光光源、物镜、二向色镜、可移动反射镜二、1/4波片、50:50分束镜以及圆偏振荧光采集模块一依次呈一线排列；
[0011]所述光源发生系统设于二向色镜的入射光路上，所述物镜和白光光源之间设有用于放置被测样品的空间；
[0012]所述可移动反射镜二的反射光路上设有显微成像系统；
[0013]所述50:50分束镜的透射光路上设有圆偏振荧光采集模块一，反射光路上设有圆偏振荧光采集模块二，所述50:50分束镜的透射光路和反射光路的相互垂直；所述圆偏振荧
光采集模块一和圆偏振荧光采集模块二通过Y型光纤连接光谱采集系统。
[0014]对被测样品进行显微成像时，所述可移动反射镜二位于二向色镜和1/4波片之间，白光光源发出的白光照亮被测样品，使被测样品依次经过物镜、二向色镜、可移动反射镜二后在显微成像系统中成像。
[0015]对被测样品进行圆偏振荧光光谱测量时，所述可移动反射镜二移出一线排列，激光光源发生系统发出的自然激发光束依次经过二向色镜、物镜照射在被测样品上，使被测样品受激发后发出圆偏振荧光光束，依次经过物镜、二向色镜、1/4波片，经过50:50分束镜分束到圆偏振荧光采集模块一和圆偏振荧光采集模块二，再经过Y型光纤发送至光谱采集系统。
[0016]所述激光光源发生系统包括连续激光光源一以及依次设在连续激光光源一发出的连续激光光束光路上的反射镜一、反射镜二、反射镜三、退偏器，使连续激光光源一发出的连续激光光束经过退偏器退偏为自然激发光束射入二向色镜。
[0017]还包括连续激光光源二和可移动反射镜一，当可移动反射镜一设于反射镜一和反射镜二之间时，使连续激光光源二发出的连续激光光束依次经过可移动反射镜一、反射镜二、反射镜三、退偏器退偏为自然激发光束射入二向色镜。
[0018]所述圆偏振荧光采集模块一和圆偏振荧光采集模块二均包括格兰棱镜、高通滤波片以及聚焦镜，经过所述50:50分束镜分束后的圆偏振荧光光束依次经过格兰棱镜、高通滤波片以及聚焦镜射入Y型光纤。
[0019]所述显微成像系统包括包括反射镜四、聚焦镜三、CCD相机、第二数据传输线、第二计算机，其中，CCD相机通过第二数据传输线与第二计算机相连，所述反射镜四、聚焦镜三、CCD相机依次设于可移动反射镜二的反射光路上。
[0020]所述光谱采集系统包括顺序连接的CCD光谱仪、第一数据传输线、第一计算机，所述CCD光谱仪通过Y型光纤分别与圆偏振荧光采集模块一和圆偏振荧光采集模块二相连。
[0021]所述Y型光纤包括Y型光纤输入端头一、Y型光纤输入光纤一、Y型光纤输入端头二、Y型光纤输入光纤二、Y型光纤输入端熔接点、Y型光纤输出光纤、Y型光纤输出端头，其中，圆偏振荧光采集模块一依次通过Y型光纤输入端头一、Y型光纤输入光纤一连接Y型光纤输入端熔接点；圆偏振荧光采集模块二依次通过Y型光纤输入端头二、Y型光纤输入光纤二连接Y型光纤输入端熔接点，Y型光纤输入端熔接点依次通过Y型光纤输出光纤、Y型光纤输出端头连接光谱采集系统。
[0022]高效双通路圆偏振荧光光谱测量方法，包括以下步骤：
[0023]对被测样品进行显微成像时，可移动反射镜二移动到二向色镜和1/4波片之间，白光光源发出的白光照亮被测样品，被测样品依次经过物镜、二向色镜、可移动反射镜二后在显微成像系统中成像；
[0024]对被测样品进行圆偏振荧光光谱测量时，所述可移动反射镜二移出一线排列，激光光源发生系统发出的自然激发光束依次经过二向色镜、物镜照射在被测样品上，被测样品受激发后发出圆偏振荧光光束，依次经过物镜、二向色镜、1/4波片，经过50:50分束镜分束到圆偏振荧光采集模块一和圆偏振荧光采集模块二，再经过Y型光纤发送至光谱采集系统。
[0025]本专利技术具有以下有益效果及优点：
[0026]1.本专利技术设有可移动反射镜一与可移动反射镜二，所述可移动反射镜一可以实现激发波长切换的功能，当可移动反射镜一移入系统时，连续激光光源二作为激发光源，当可移动反射镜二移出系统时，连续激光光源一作为激发光源，可移动反射镜二可以实现荧光光谱采集与显微成像之间的切换功能，当可移动反射镜二移入系统时，被测样品在显微成像系统成像，可以进行样品的显微成像与微区对焦，当可移动反射镜二移出系统时，被测样品被激发光源激发，光谱采集系统对被测样品的左旋荧光光谱与右旋荧光光谱进行采集。
[0027]2.本专利技术设有光轴互相垂直的格兰棱镜一与格兰棱镜二，且系统中1/4波片光轴与所述格兰棱镜一与格兰棱镜二夹角均为45
°
，因此系统可以同时采集被测样品的左旋荧光光谱与右旋荧光光谱，提升了系统的采集效率，弥补了现有技术必须先后采集左旋荧光光平与右旋荧光光谱效率低的不足。
附图说明
[0028]图1本专利技术的结构示意图；
[0029]图2a本专利技术圆偏振荧光采集模块一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高效双通路圆偏振荧光光谱测量系统，其特征在于，包括：激光光源发生系统、二向色镜(8)、物镜(9)、白光光源(11)、可移动反射镜二(12)、1/4波片(13)、50:50分束镜(14)、圆偏振荧光采集模块一、圆偏振荧光采集模块二、Y型光纤、光谱采集系统以及显微成像系统；其中：白光光源(11)、物镜(9)、二向色镜(8)、可移动反射镜二(12)、1/4波片(13)、50:50分束镜(14)以及圆偏振荧光采集模块一依次呈一线排列；所述光源发生系统设于二向色镜(8)的入射光路上，所述物镜(9)和白光光源(11)之间设有用于放置被测样品(10)的空间；所述可移动反射镜二(12)的反射光路上设有显微成像系统；所述50:50分束镜(14)的透射光路上设有圆偏振荧光采集模块一，反射光路上设有圆偏振荧光采集模块二，所述50:50分束镜(14)的透射光路和反射光路的相互垂直；所述圆偏振荧光采集模块一和圆偏振荧光采集模块二通过Y型光纤连接光谱采集系统。2.根据权利要求1所述的高效双通路圆偏振荧光光谱测量系统，其特征在于，对被测样品进行显微成像时，所述可移动反射镜二(12)位于二向色镜(8)和1/4波片(13)之间，白光光源(11)发出的白光照亮被测样品(10)，使被测样品依次经过物镜(9)、二向色镜(8)、可移动反射镜二(12)后在显微成像系统中成像。3.根据权利要求1所述的高效双通路圆偏振荧光光谱测量系统，其特征在于，对被测样品进行圆偏振荧光光谱测量时，所述可移动反射镜二(12)移出一线排列，激光光源发生系统发出的自然激发光束依次经过二向色镜(8)、物镜(9)照射在被测样品(10)上，使被测样品(10)受激发后发出圆偏振荧光光束，依次经过物镜(9)、二向色镜(8)、1/4波片(13)，经过50:50分束镜(14)分束到圆偏振荧光采集模块一和圆偏振荧光采集模块二，再经过Y型光纤发送至光谱采集系统。4.根据权利要求1所述的高效双通路圆偏振荧光光谱测量系统，其特征在于，所述激光光源发生系统包括连续激光光源一(1)以及依次设在连续激光光源一(1)发出的连续激光光束光路上的反射镜一(3)、反射镜二(5)、反射镜三(6)、退偏器(7)，使连续激光光源一(1)发出的连续激光光束经过退偏器(7)退偏为自然激发光束射入二向色镜(8)。5.根据权利要求4所述的高效双通路圆偏振荧光光谱测量系统，其特征在于，还包括连续激光光源二(2)和可移动反射镜一(4)，当可移动反射镜一(4)设于反射镜一(3)和反射镜二(5)之间时，使连续激光光源二(2)发出的连续激光光束依次经过可移动反射镜一(4)、反射镜二(5)、反射镜三(6)、退偏器(7)退偏为自然...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雨桐，隋来志，牛光明，蒋举涛，袁开军，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：