[实用新型]艾里斑扫描共焦成像装置

说明书

该实用新型涉及一种艾里斑扫描共焦成像装置，包括：光纤采集部，设置于探测器前，用于采集被扫描部扫描产生的艾里斑；所述探测器包括光电倍增管，用于将所述光纤采集部采集到的艾里斑信息转换成共焦图像；所述光纤采集部包括光纤束，所述光纤束中包括至少两根裸纤，每一根裸纤的尾端都被用于作为一所述探测器的探测针孔，用于采集艾里斑的信息，以提升艾里斑的共焦成像品质。本实用新型中的艾里斑扫描共焦成像装置将艾里斑放大成像到光纤束上，光纤束中的每一根裸纤都可视作非常小的单个探测针孔使用，可在激光共聚焦扫描成像技术的基础上提高1.5倍以上。

技术领域

本实用新型涉及共焦成像技术领域，特别涉及一种艾里斑扫描共焦成像装置。

背景技术

激光扫描共聚焦显微镜(Laser scanning confocal microscope，LSCM)是一种先进的分子生物学和细胞生物学研究仪器。它在荧光显微镜成像的基础上加装激光扫描装置，结合数据化图像处理技术，采集组织和细胞内荧光标记图像，在亚细胞水平观察钙等离子水平的变化，并结合电生理等技术观察细胞生理活动与细胞形态及运动变化的相互关系。由于它的应用范围较广泛，已成为形态学、分子细胞生物学、神经科学和药理学等研究领域中很重要的研究技术。

激光扫描共聚焦显微镜的主要原理是利用激光扫描束通过光栅针孔形成点光源，在荧光标记标本的焦平面上逐点扫描，采集点的光信号通过探测针孔到达光电倍增管(PMT)，再经过信号处理，在计算机监视屏上形成图像。对于物镜焦平面的焦点处发出的光在针孔处可以得到很好的会聚，可以全部通过针孔被探测器接收。而在焦平面上下位置发出的光在针孔处会产生直径很大的光斑，对比针孔的直径大小，则只有极少部分的光可以透过针孔被探测器接收。而且随着距离物镜焦平面的距离越大，样品所产生的杂散光在针孔处的弥散斑就越大，能透过针孔的能量就越少(由10％到1％，慢慢接近为0％)，因而在探测器上产生的信号就越小，影响也越小。正由于共焦显微仅对样本焦平面成像，有效的避免了衍射光和和散射光的干扰，使得它具有比普通显微镜更高的分辨率，并在生物学中获得了广泛的应用。

传统激光成像由于受到衍射极限的限制，成像分辨率的极限为 Rconventional＝0.61λ/N.A，随着共焦技术的不断发展，现有技术中使用点共焦的方式进一步提高了成像分辨。

点共焦方式是入射激光通过微小针孔经过显微镜系统聚焦在样品上，激发出的信号光再通过显微系统返回再接收，探测器前端同样放置针孔滤除非聚焦层的杂散光，提高成像的分辨率。它突破了普通光学显微镜衍射极限的限制，横向分辨率是使用了相同数值孔径物镜的普通光学显微镜的1.5倍，分辨率的极限为Rconventional＝0.41λ/N.A。这种量级的分辨率已经达到了极限很难实现突破了。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种艾里斑扫描共焦成像装置，能够在激光共聚焦扫描成像技术的基础上，对图像横向分辨率又进一步提升，使得分辨率超越目前的极限。

为解决上述技术问题，本实用新型中提供了一种艾里斑扫描共焦成像装置，包括：光纤采集部，设置于探测器前，用于采集被扫描部扫描产生的艾里斑；所述探测器包括光电倍增管，用于将所述光纤采集部采集到的艾里斑信息转换成共焦图像；所述光纤采集部包括光纤束，所述光纤束中包括至少两根裸纤，每一根裸纤的尾端都被用于作为一所述探测器的探测针孔，用于采集艾里斑的信息，以提升艾里斑的共焦成像品质。

可选的，所述光纤束的横截面面积大于或等于被投射到所述光纤束上的艾里斑的面积。

可选的，所述光纤束的横截面形状与被投射到所述光纤束上的艾里斑形状相同，且所述光纤束的中心位置与投射到所述光纤束上的艾里斑的中心位置重合。

可选的，所述光纤束中心位置的裸纤较边缘位置的裸纤设置的要更为密集。