[发明专利]一种大视场无衍射贝塞尔光片显微扫描成像方法及系统

权利要求书

1.一种大视场无衍射贝塞尔光片显微扫描成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过激光源产生两路准直且强度一致的高斯激光光束；

通过贝塞尔光生成元件，分别将两路高斯激光光束转换成两路贝塞尔光束；

将所述两路贝塞尔光束对齐，同步投射扫描样本的两侧，激发样本产生荧光；

通过带有电子狭缝的探测器收集所述荧光，并对荧光进行曝光成像，以获取样本的图像，所述探测器采用低数值孔径的探测物镜以进行大视场成像，所述两路贝塞尔光束用于在同一视场下增加透射深度，所述电子狭缝的位置与两路贝塞尔光束的中心位置对应，实现大景深的条件下，消除旁瓣效应，其宽度与两路光贝塞尔光束中心主极强直径相匹配。

2.根据权利要求1所述的大视场无衍射贝塞尔光片显微扫描成像方法，其特征在于，还包括以下步骤：

移动样本，直到扫描获取完整的样本图像，在所述样本移动的过程中，两路贝塞尔光束和电子狭缝的相对位置保持不变。

3.根据权利要求1或2所述的大视场无衍射贝塞尔光片显微扫描成像方法，其特征在于，两路贝塞尔光束投射到样本上为x轴方向，且双侧贝塞尔光束的投射方向相反，两束贝塞尔光束同时同步进行扫描，且扫描速度一致，扫描方向为y轴方向，激发样本的荧光采集方向为z轴方向，通过光束对齐机制使两束贝塞尔光在三维空间中完全对齐且与扫描阵面的电子狭缝平行，控制探测器的电子狭缝宽度与贝塞尔光束的宽度一致，从而同步扫描以抑制焦平面外的杂散光，保证图像质量。

4.根据权利要求3所述的大视场无衍射贝塞尔光片显微扫描成像方法，其特征在于，所述贝塞尔光束在空间中覆盖7至8毫米大视场，进行扫描的同时不发生畸变。

5.根据权利要求3所述的大视场无衍射贝塞尔光片显微扫描成像方法，其特征在于，两路贝塞尔光束同时投射在扫描阵列的y轴的正向边缘，并同时扫描至y轴负向边缘，直至完成扫描阵面内的样本图像扫描并折返。

6.一种大视场无衍射贝塞尔光片显微扫描成像系统，其特征在于，包括：照明单元、贝塞尔光束产生单元以及探测成像单元；

照明单元，用于产生两路准直且强度一致的高斯激光光束；

贝塞尔光束产生单元，用于将两路高斯激光光束转换成两路贝塞尔光束，将所述两路贝塞尔光束对齐，同步投射扫描样本的两侧，激发样本产生荧光；

探测成像单元，通过带有电子狭缝的探测器收集所述荧光，并对荧光进行曝光成像，以获取样本的图像，所述探测器采用低数值孔径的探测物镜以进行大视场成像，所述两路贝塞尔光束用于在同一视场下增加透射深度，所述电子狭缝的位置与两路贝塞尔光束的中心位置对应，实现大景深的条件下，消除旁瓣效应，其宽度与两路光贝塞尔光束中心主极强直径相匹配。

7.根据权利要求6所述的大视场无衍射贝塞尔光片显微扫描成像系统，其特征在于，还包括：控制单元；

控制单元，用于控制探测器的电子狭缝与两路贝塞尔光束的中心位置对应，实现大景深的条件下，消除旁瓣效应，以及控制样本移动，直到扫描获取完整的样本图像，在所述样本移动的过程中，控制两路贝塞尔光束和电子狭缝的相对位置保持不变。

8.根据权利要求6或7所述的大视场无衍射贝塞尔光片显微扫描成像系统，其特征在于，两路贝塞尔光束投射到样本上为x轴方向，且双侧贝塞尔光束的投射方向相反，所述控制单元，用于控制两束贝塞尔光束同时同步进行扫描，且扫描速度一致，扫描方向为y轴方向，激发样本的荧光采集方向为z轴方向，通过光束对齐机制使两束贝塞尔光在三维空间中完全对齐且与扫描阵面的电子狭缝平行，控制探测器的电子狭缝宽度与贝塞尔光束的宽度一致，从而同步扫描以抑制焦平面外的杂散光，保证图像质量。

9.根据权利要求8所述的大视场无衍射贝塞尔光片显微扫描成像系统，其特征在于，所述贝塞尔光束在空间中覆盖7至8毫米大视场，进行扫描的同时不发生畸变。

10.根据权利要求8所述的大视场无衍射贝塞尔光片显微扫描成像系统，其特征在于，所述控制单元，用于控制两路贝塞尔光束同时投射在扫描阵列的y轴的正向边缘，并同时扫描至y轴负向边缘，直至完成扫描阵面内的样本图像扫描并折返。