用于非侵入性三维探测的灵活的非线性激光扫描显微镜制造技术

用于非侵入性三维探测的灵活的非线性激光扫描显微镜，尤其用于人和动物的组织中，但也能用于无生命物质中。其中在测量头无限制灵活性的情况下允许能重现地照射测量对象，其中，灵活地经由传输光学装置与至少一个辐射源连接的测量头能在空间中任意自由地定位，布置有至少一个用于校准激发光束的能调节的倾斜镜，以便保持激发光束穿过传输光学装置在测量头的每个位置上与测量头的孔径受限的光学元件同中心，其中，由激发光束耦出的测试光束射到用于得出光束位置的、布置在与激发光束的目标位置共轭的位置中的、分辨地点的光电探测器上，根据测试光束的中心校准来监控该激发光束，并且借助倾斜镜的控制单元依赖于得出的偏差实现激发光束的方向稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于灵活的非侵入性三维探测的非线性激光扫描显微镜，尤其是在生命物质中(在活体中)，优选在动物的皮肤中、在植物中和在细胞培养中，以及在无生命的物质中，例如矿物质、纺织物和艺术品。下面应该始终将非线性激光扫描显微镜或者说具有多光子(MP)激发的显微镜理解为具有双光子激发或多光子激发的显微镜。
技术介绍
公知双光子显微镜和多光子断层照相机(MPT)，在使用它们时，荧光信号和SHG信号(Second Harmonic Generation, 二次谐波生成)在活体的生物分子中由近红外区域的脉冲激光辐射激发并且由合适的高灵敏性的和快速的接收器探测(例如US 5034613A、DE20117294U1 ；DE 20306122U1)。此外，非荧光的和非SHG活性的组成部分如水和脂质能够借助 CARS显微镜和 CARS 断层照相机(CARS Coherent Ant1-Stokes Raman Scattering,相干反斯托克斯-拉曼散射)示出(参见例如未在先公开的DE 102010047578A1)。利用这些非线性的光学显微镜和断层照相机在三维上达到几百微米的亚微米范围和扫描本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于非侵入性三维探测的灵活的非线性的激光扫描显微镜，其包含：至少一个辐射源，该辐射源产生用于触发由原子和分子射出的二次辐射的激发光束；用于将辐射传输到具有聚焦光学装置的测量头的灵活的传输光学装置，利用该聚焦光学装置使辐射聚焦到测量对象中并且射出的二次辐射返回并对准至少一个探测器系统；其特征在于，?所述测量头（4）以能在空间中自由摆动和转动并且能灵活定位的方式与所述至少一个辐射源（1、71、74）连接，从而能实施直立的、倒转的以及成任意空间角度的显微镜检查；?至少一个用于使所述至少一个辐射源的脉冲激光辐射的至少一个激发光束（11、12）偏转和校准的能控制的倾斜镜（2）如下地布置，即，以便通过所述...

【技术特征摘要】
2011.10.08 DE 102011115944.81.用于非侵入性三维探测的灵活的非线性的激光扫描显微镜，其包含至少一个辐射源，该辐射源产生用于触发由原子和分子射出的二次辐射的激发光束；用于将辐射传输到具有聚焦光学装置的测量头的灵活的传输光学装置，利用该聚焦光学装置使辐射聚焦到测量对象中并且射出的二次辐射返回并对准至少一个探测器系统；其特征在于， -所述测量头(4)以能在空间中自由摆动和转动并且能灵活定位的方式与所述至少一个辐射源(1、71、74)连接，从而能实施直立的、倒转的以及成任意空间角度的显微镜检查； -至少一个用于使所述至少一个辐射源的脉冲激光辐射的至少一个激发光束(11、12)偏转和校准的能控制的倾斜镜(2)如下地布置，S卩，以便通过所述传输光学装置(3)以如下的方式将所述至少一个激发光束(11、12 )对准到所述测量头(4 )中，S卩，使得所述激发光束(11、12)在所述测量头(4)的每个任意的位置上与所述测量头的孔径受限的光学元件(44)同中心地布置； -在所述测量头(4)中在所述聚焦光学装置(44)之前布置有用于由所述激发光束(11、12)耦出测试光束(43)的光束分束器(42)； -在所述测试光束(43)的与目标位置(41)共轭的位置上布置有用于得出所述激发光束(11、12)在所述目标位置(41)上限定的光束位置的、分辨地点的光电探测器(5)，其中，所述测试光束(43 )在所述光电探测器(5 )上的中心校准相应于所述激发光束(11、12 )的正常校准； -存在用于依赖于所述测试光束(43)与它在所述光电探测器(5)上的中心校准间得出的偏差来操控所述能控制的倾斜镜(2)的控制单元(6)，从而不依赖于所述传输光学装置(3)由位置造成的妨碍程度而达到激光光束的方向稳定。2.根据权利要求1所述的激光扫描显微镜，其特征在于，所述能控制的倾斜镜(2)借助能控制的镜保持器、以选自如下的组，即电容性的、电感性的或压电的调节器、步进电动机或直流电动机中的驱动原理为基础来驱动。3.根据权利要求1所述的激光扫描显微镜，其特征在于，所述能控制的倾斜镜(2)借助双轴的镜保持器(21、22)或两个单轴的镜保持器(23、24)来实现。4.根据权利要求1所述的激光扫描显微镜，其特征在于，选择所述聚焦光学装置(44)的入射光瞳或其它的孔径受限的光学元件的入射光瞳作为所述至少一个激发光束(11、12)的目标位置(41)。5.根据权利要求1所述的激光扫描显微镜，其特征在于，用于产生所述测试光束(43)的所述光束分束器(42 )依赖于所述至少一个激发光束(11、12 )在所述测量头(4 )中的光束弓I导来构造为反射光束分束器或者透射光束分束器。6.根据权利要求1所述的激光扫描显微镜，其特征在于，用于耦出所述测试光束(43)的所述光束分束器(42)同时构造为用于共线地耦入两个不同的激发光束(11、12)的二向色镜。7.根据权利要求1所述的激光扫描显微镜，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡斯滕·柯尼希，马丁·魏尼格尔，
申请(专利权)人：耶拿研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：