荧光寿命测量设备、荧光寿命测量方法和程序技术

提供了用于以简单配置获取荧光寿命的荧光寿命测量设备、荧光寿命测量方法以及程序。移动在其上放置了要测量的荧光材料的平台，将激励光施加到以恒定速度移动的在平台上放置的荧光材料，捕获通过施加激励光发射的荧光的余光的图像；以及使用捕获的图像测量从在作为对象的余光位置中的荧光位置开始的经历时间以及其中余光的强度，并且计算荧光寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及荧光寿命测量设备、荧光寿命测量方法和程序，其用于使用检测由激励光的照射引起的发射光的寿命的

技术介绍
传统上，已经提出荧光寿命测量设备，其以脉冲式激励光照射在小单元内支撑的样本，使用光电倍增管(photomultiplier tube)或者高速扫描照相机(streak camera)测量由激励光引起的发射的荧光的时间波形，并根据测量结果获得荧光寿命(例如，参见专利文献1)。现有技术文献专利文献1JP-A-2001-34983
技术实现思路
然而，光电倍增管或者高速扫描照相机本身相对大，这使得这种荧光寿命测量设备整体上大。此外，在这种荧光寿命测量设备中，使用用于以脉冲式激励光照射的光源，而光电倍增管或者高速扫描照相机需要根据来自光源的照射定时驱动，这就需要光电倍增管或者高速扫描照相机的复杂并且耗时的调整处理。鉴于上述原因，本专利技术提出了种荧光寿命测量设备、荧光寿命测量方法和程序，其可以使用简单的配置获得荧光寿命。为了解决上述问题，本专利技术提供了荧光寿命测量设备，包括移动装置，用于移动其上放置了要测量的荧光材料的平台；照射装置，用于以激励光照射由移动装置以恒定速度移动的、在平台上放置的荧光材料；成像装置，用于对由激励光引起的发射的荧光的余光成像；以及荧光寿命计算装置，用于使用由成像单元成像的图像以检测在目标余光位置的从荧光位置开始经历时间以及余光强度，并且计算荧光寿命。此外，本专利技术还提供了荧光寿命测量方法，包括移动控制步骤，用于移动在其上放置了要测量的荧光材料的平台；照射步骤，用于以激励光照射通过移动控制步骤的控制以恒定速度移动的、在平台上放置的荧光材料；成像步骤，用于对由激励光引起的发射的荧光的余光成像；以及荧光寿命计算步骤，用于使用在成像步骤成像的图像检测在目标余光位置的从荧光位置开始经历时间以及余光强度，并且计算荧光寿命。此外，本专利技术还提供了程序，用于使得移动控制装置移动在其上放置了要测量的荧光材料的平台；使得照射装置以激励光照射由移动控制装置以恒定速度移动的、在镜头上放置的荧光材料；使得成像装置对由激励光引起的发射的荧光的余光成像；以及使得计算单元使用成像装置成像的图像以检测在目标余光位置的从荧光位置开始经历的时间以及余光强度，并且计算荧光寿命。根据本专利技术，荧光寿命测量设备在移动方向以余光图像的形式捕获荧光寿命，这允许以普通照相机而不是光电倍增管或者高速扫描照相机获得短时段内发生的光的强度变化，从而得到荧光寿命的简单配置。 附图说明图1示意性地示出荧光寿命测量设备的配置。图2示意性地示出盘平台的结构。图3示出光学系统的配置示例。图4示意性地示出光接收面上的光束形状。图5是示出测量单元的配置的框图。图6是当照射激励光时的成像结果的照片。图7是示出余光强度随时间的变化的曲线图。图8是示出荧光寿命测量处理的流程图。具体实施例方式下面将描述根据本专利技术的实施例。以下面的顺序进行描述<1.实施例 > ；；；；；以及<2.其他实施例><1.实施例 >作为根据本专利技术的实施例，描述荧光寿命测量设备。；图1示出荧光寿命测量设备1的示意性配置。荧光寿命测量设备1包括盘状平台(stage)(下面称为“盘平台”)2、激光光源3、光学系统4、聚焦控制单元5、成像单元6和测量单元7。盘平台2通过提供在盘平台2的中心的通孔可拆卸地支撑在转轴SA上。图2示出盘平台2的结构。盘平台2具有层结构，其中，反射膜2B和荧光膜2C依次形成在盘基板 2A的一个表面上。盘基板2A由当为了激励荧光膜2C而照射光(下面称为“激励光”)时变得透明的材料形成，并且其厚度为例如约1.3mm。具体地说，例如，石英用作这种材料。反射膜2B由可以引起预定量的界面反射的材料形成，并且其均勻厚度为例如约 lOOnm。具体地说，例如，氧化钛用作这种材料，这样，当激励光的波长为405nm，并且盘基板 2A由石英形成时，引起约20%的界面反射。作为荧光寿命测量的目标，荧光膜2C由有机或者无机材料形成，并且具有例如约 IOOnm的均勻厚度。激光光源3的位置面对盘基板2A的表面不是其上形成反射膜2B的表面的表面， 并且被配置为以对激励光照射荧光膜2C。该实施例中使用的激光光源3以波长为405nm、 输出功率为lmW、而横模为TEMOO的激励光进行照射。4光学系统4被配置为采集由激光光源3照射到盘基板2A和反射膜2B之间的界面上的激励光，并且将从该界面反射的光引导到聚焦控制单元5。图3示出光学系统4的特定配置示例。在光学系统4中，作为平行于纸的平面的线性偏振光，从激光光源3发出的激光由准直仪透镜11转换为平行光，并且被引导到偏置光束分离器12。然后，在光学系统4中，已经通过偏置光束分离器12的激光由四分之一波长板13转换为圆偏振光，并且由物镜14采集到在盘基板2A与反射膜2B之间的界面上。当激励光通过反射膜2B并且到达荧光膜2C时，激发形成为荧光膜2C的要测量的荧光材料，以在空间上各向同性地发射荧光。此外，在光学系统4中，从盘基板2A和反射膜2B之间的界面反射的光被引导通过物镜14到四分之一波长板13，并且由四分之一波长板13转换为s偏振光。然后，在光学系统4中，将转换为s偏振光的反射光从偏置光束分离器12反射90°，并且引导通过聚光透镜15和圆柱形透镜16到聚焦控制单元5(图1)。聚焦控制单元5包括光接收单元，用于接收从光学系统4引导的光。在此，图4示出在光接收单元的光接收表面上由光学系统4引导的光的形状。当焦点在盘基板2A与反射膜2B之间的界面上时，光的形状是圆形，如虚线所示。另一方面，当焦点偏离该界面时， 因为在圆柱形透镜16发生的像差，光的形状是椭圆形，如交替的长、短点划线所示。具体地说，该椭圆形的长轴和短轴根据焦点达不到或超出盘基板2A与反射膜2B之间的界面而改变。作为在划分的四个区域的每个中进行光电转换的结果，聚焦控制单元5根据从光接收单元获得的信号产生聚焦控制信号。具体地说，在图4所示的示例中，获得区域A至D 的信号，然后，计算(A+D)-(B+C)以产生该聚焦控制信号。聚焦控制单元5控制致动器，该致动器可以根据聚焦控制信号在光轴方向上移动，以移动在该致动器上提供的物镜14 (图幻，使得焦点位于盘基板2A与反射膜2B之间的界面上。成像单元6与盘平台2的荧光膜2C相对地设置，并且被配置为成像从荧光膜2C 发射的荧光，并且将成像结果给予测量单元7作为成像数据。测量单元7被配置为基于成像单元6给出的成像数据，来计算荧光寿命。接着，具体描述测量单元7。图5示出测量单元7的示意性配置。测量单元7被配置为使得各种硬件装置经由总线22连接到CPU(中央处理单元)21。作为硬件单元，测量单元7至少包括ROM (只读存储器)23、作为CPU21的工作存储器的RAM(随机存取存储器)24以及接口 25。在该实施例中，测量单元7还包括用于根据用户操作输入指令的输入装置26、显示器27和存储器观。ROM 23存储用于执行荧光寿命测量处理的程序(下面称为“荧光寿命测量程序”)。接口 25连接到附于转轴SA上的主轴马达(图1)、激光光源3、聚焦控制单元5和成像单元6(图1)。当从操作输入装置给出测量荧光寿命的指令时，CPU 2本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种荧光寿命测量设备，包括：移动装置，用于移动在其上放置了要测量的荧光材料的平台；照射装置，用于以激励光照射由所述移动装置以恒定速度移动的、在平台上放置的荧光材料；成像装置，用于对由激励光引起的发射的荧光的余光成像；以及荧光寿命计算装置，用于使用由所述成像单元成像的图像以检测在目标余光位置的从荧光位置开始的经历时间以及余光强度，并且计算荧光寿命。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中尾勇，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP