[实用新型]一种单色场显微镜照明系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及显微镜，特别涉及显微镜的照明系统，主要用于等离子体纳米颗粒光散射成像。

背景技术

普通光学显微镜是通过给成像区域提供高亮度光照，从而形成标本细节内部结构的真实投影，而暗场显微镜是利用光从侧面照射物体，绕射或反射形成物体的轮廓或揭示物体的运动情况。从几何光学的角度解释暗场显微镜的成像原理为：暗场聚光镜遮住了成像区域的入射光线,将平行光源转化为大入射角的环形光束，在经过环状透镜后形成远离成像区域的倒置光锥，环形光束向物镜的周边射去,而不进入物镜，在焦面上放置被观察物,观察者进行观察时,只能看到物体的散射光,由于暗场聚光镜遮住了通过成像区域的入射光，因此成像区域为黑色,被观察物是明亮的。目前的成像系统实现了照明区域与成像区域的分离，减弱了入射光源的零级衍射以及获得较高对比度的成像效果。同时该技术也存在着如下的不足：1)仅有少量光源参与照明，光源的利用率低；2)对于某些散射强度较弱的等离子体纳米颗粒，在现有技术下成像的可见度较低。这些缺陷将导致暗场显微镜的成像效果和应用受限。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种单色场显微镜照明系统，增强暗场显微镜的成像可见度。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提出的一种单色场显微镜照明系统包括聚光镜外筒、环状透镜、聚光镜内筒、单色筒和单色筒支架。其中，聚光镜外筒上端安装有环状透镜，环状透镜中心有通光孔，且位于光轴上，聚光镜外筒下端有内螺纹。聚光镜内筒下端有外螺纹，聚光镜内筒通过螺纹安装在聚光镜外筒内，聚光镜内筒中心通过单色筒支架固定有单色筒。单色筒的中心通孔与环状透镜的通光孔同轴贯通，单色筒内有单色筒上螺纹和单色筒下螺纹，单色筒上螺纹处安装中性密度衰减片，达到控制暗场显微镜成像区域单色光强度的目的，单色筒下螺纹处安装滤光片，达到控制暗场显微镜成像区域单色光颜色的目的。

优选的，所述聚光镜内筒的内径略大于环状透镜的通光孔孔径，防止内筒白光干扰单色光。

优选的，所述聚光镜外筒上端内周有一圈内台阶，内台阶的台阶面与环状透镜的底平面齐平，所述聚光镜内筒的上端与所述台阶面邻接。

优选的，聚光镜外筒下端外周逐渐增大形成锥状，作为下外沿，在锥形下外沿的起始位置有一圈凸环，作为上外沿，上外沿和下外沿之间的凹槽用于将聚光镜固定到显微镜上。

采用本实用新型结构，在照明时，一部分光源从聚光镜内筒下端的聚光镜内筒和单色筒之间的环形区射入环状透镜，环状透镜将平行光源转化为大入射角的环形光束，在经过环状透镜后形成远离成像区域的倒置光锥，环形光束向物镜的周边射去,而不进入物镜；另一部分光源从单色筒射入，依次经过单色筒下螺纹处的滤光片和单色筒上螺纹处的中性密度衰减片，达到成像区域的单色光强度和颜色可调的目的，便可得到合适的清晰影像。

可见，本实用新型在传统的暗场显微镜成像区域引入强度和颜色可调的单色光，从而克服了现有技术上光源利用率低、对散射强度较弱的等离子体纳米颗粒成像可见度较低和应用受限的缺陷。而且该发明充分利用了等离子体纳米颗粒的“光浓缩效应”这一特性（参见文献“Plasmon-ModulatedLightScatteringfromGoldNanocrystal-DecoratedHollowMesoporousSilicaMicrospheres”，ACSNano，2010,4，6565-6572；“Plasmonicsforextremelightconcentrationandmanipulation”，Nat.Mater.,2010,9,193-204.）；即等离子体纳米材料可以有效地将光汇聚到纳米颗粒附近的亚波长局域范围内，从而实现了等离子体纳米颗粒散射强度增加的幅度显著大于背景的增加幅度。这样就使得增强等离子体纳米颗粒散射成像可见度的同时还保留了较好的成像对比度。同时由于暗场显微镜成像区域的颜色可控、强度可调，进一步拓宽了暗场显微镜的应用范围。

本实用新型可以在等离子体纳米颗粒散射成像的可见度方面取得了很好的效果，在增强散射成像可见度的同时保留了较好的成像对比度，适用于多种颜色的等离子体纳米颗粒的成像。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本照明系统的外部结构示意图。

图2是照明系统的聚光镜内筒的外部结构示意图。

图3是本照明系统的正视图。

图4是本照明系统的俯视图。