【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学成像和光学检测
,具体涉及一种基于量子统计的光学成像装置与方法,该光学成像方法具有突破瑞利散射极限的高精度。
技术介绍
利用光学方式分辨两个物 体的精度受制于瑞利散射极限,其分辨本领与所用光的波长有关。如利用可见光作为探测光源,一般分辨精度在数百个纳米。而现阶段在各种研究和应用中,经常遇到尺度在100纳米以下的分辨。在这种情况下,普通光学探测方式已经无能为力。因此,一种解决方式是利用各种昂贵的实验仪器,如原子力显微镜,近场光学扫描显微镜或者扫描电子显微镜等。另外一种方式,就是利用处在不同位置的物体所辐射的光学信号在某些属性上的可分辨性实现成像和分辨,如受激发射损耗显微技术(stimulatedemission depletion, STED),光激活定位显微技术(photoactivated localizationmicroscopy, PALM),随机光学重构显微技术(stochastic optical reconstructionmicroscopy, STORM)和饱和结构照明显微技术(saturated structure illuminationmicroscopy, SSIM)。然而,其精度往往受制于其探测光的某些光学属性的限制。如果不同点发射的光的属性完全相同或相近,以上各种方法就不能使用。同时以上各种方法都需要复杂的光学和电子学系统来支持。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本专利技术所要解决的技术问题是当前的光学成像方法受到探测光的光学属性的限制,不能达到100纳米以下的分辨率。( 二 )技术方案为解决上述技术问题, ...
【技术保护点】
一种基于量子统计的光学成像装置,其特征在于,包括激光共聚焦显微装置(1)、单光子计数统计装置(2)和主控装置(3),其中,激光共聚焦显微装置(1)用于激发样品并收集样品发射的荧光,并将该荧光导入所述单光子计数统计装置(2);单光子计数统计装置(2)用于接收来自激光共聚焦显微装置(1)的荧光信号,产生多个单光子计数信号和多光子符合计数信号,并向主控装置(3)输出多个单光子计数信号和多光子符合计数信号,所述多个单光子计数信号和多光子符合计数信号用于重构样品图像;主控装置(3)分别连接于所述激光共聚焦显微装置(1)和单光子计数统计装置(2),用于产生控制信号并分别输出给激光共聚焦显微装置(1)和单光子计数统计装置(2),以控制激光共聚焦显微装置(1)的共聚焦扫描与单光子计数统计装置(2)的数据采集同步。
【技术特征摘要】
1.一种基于量子统计的光学成像装置,其特征在于,包括激光共聚焦显微装置(I)、单光子计数统计装置(2)和主控装置(3),其中, 激光共聚焦显微装置(I)用于激发样品并收集样品发射的荧光,并将该荧光导入所述单光子计数统计装置(2); 单光子计数统计装置(2)用于接收来自激光共聚焦显微装置(I)的荧光信号,产生多个单光子计数信号和多光子符合计数信号,并向主控装置(3)输出多个单光子计数信号和多光子符合计数信号,所述多个单光子计数信号和多光子符合计数信号用于重构样品图像; 主控装置(3)分别连接于所述激光共聚焦显微装置(I)和单光子计数统计装置(2),用于产生控制信号并分别输出给激光共聚焦显微装置(I)和单光子计数统计装置(2),以控制激光共聚焦显微装置(I)的共聚焦扫描与单光子计数统计装置(2)的数据采集同步。2.如权利要求I所述的基于量子统计的光学成像装置,其特征在于,所述单光子计数统计装置(2)包括两个单光子探测器(D1、D2)、一个延时器(DL)、一个光子符合计数装置(TAC)和一个多通道分析仪(MCA), 所述两个单光子探测器(D1、D2)根据输入的荧光信号分别产生单光子计数信号; 所述光子符合计数装置(TAC)用于根据上述两个单光子计数信号产生双光子符合计数信号和时间幅度转换信号。3.如权利要求2所述的基于量子统计的光学成像装置,其特征在于,所述光子符合计数装置(TAC)包括两个输入端和两个输出端,两个输入端分别用于输入由所述光子探测器(DU D2)产生的单...
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