[发明专利]一种具有光学和电子双重检测特性的透射电镜系统及方法

权利要求书

1.一种具有光学和电子双重检测特性的透射电镜系统，其特征在于，所述透射电镜系统包括：透射电子显微镜、激光引导系统以及样品承载器件，所述样品承载器件包括光纤和样品夹具，所述透射电子显微镜从第一方向聚焦至所述样品夹具上的样品，所述激光引导系统用于将激光从所述光纤的第一端引导进入所述光纤，所述光纤的第二端从第二方向对向所述样品，

其中，所述激光引导系统包括：偏振激光发生装置、空间光调制器（10）、图像采集器件（18）以及系统控制器，所述偏振激光发生装置用于获取偏振激光，所述样品可发射双光子荧光，所述偏振激光经所述空间光调制器（10）后被聚焦至所述光纤的第一端，从所述光纤的第二端出射的激光对所述样品进行照射，所述图像采集器件（18）采集所述样品发出的荧光信号，所述空间光调制器（10）被划分成若干子区域，对于每个子区域，所述系统控制器控制所述空间光调制器（10）的调制图案改变，并确定所述图像采集器件（18）所采集到的荧光信号最大时，该子区域所对应的最佳调制图案，从而实现光纤出射激光的会聚。

2.根据权利要求1所述的透射电镜系统，其特征在于，所述偏振激光发生装置包括激光器（1）、扩束准直器（2）以及第一偏振分光器件（7），扩束准直器（2）用于对所述激光器（1）发出的激光进行准直扩束，所述第一偏振分光器件（7）用于对准直扩束后的激光进行起偏。

3.根据权利要求1所述的透射电镜系统，其特征在于，所述样品承载器件为样品杆（14），所述光纤（21）穿过所述样品杆（14），所述样品杆（14）包括：前端头和样品杆本体；其中，所述前端头为U形杆，U形杆所在平面与所述第一方向垂直，所述前端头的开口端与所述样品杆本体相接；所述前端头包括：用于将样品固定在U形杆内侧的样品固定件和用于调整所述光纤（21）位置的光纤定位装置。

4.根据权利要求1所述的透射电镜系统，其特征在于，还包括自相关光路部分（4）和光路切换装置，所述切换装置设置于所述激光器（1）的发光光路中，用于将激光引导至所述自相关光路部分（4）。

5.根据权利要求1所述的透射电镜系统，其特征在于，还包括扩束准直器（2），若干聚焦透镜（11、16）以及光路调整反射镜（6、8、9），所述扩束准直器用于将激光准直为平行光，所述聚焦透镜用于调整光束的准直或汇聚度，所述光路调整反射镜用于调整激光的方向。

6.根据权利要求2所述的透射电镜系统，其特征在于，还包括第一显微物镜（13）和第二显微物镜（15），所述第一显微物镜（13）和所述第二显微物镜（15）分别设置于所述样品杆（13)两端，分别用于输入激光至所述光纤（21）和接收从样品杆（13）的出射光，所述光纤包括多模光纤或光纤束，所述激光器包括飞秒超快激光器，其发出激光的波长为800 nm。

7.一种用于对物质进行光学和电子双重检测的方法，其特征在于,所述方法至少包括以下步骤：

步骤1：生成p偏振的平行激光；

步骤2：利用所述平行激光照射空间光调制器，将空间光调制器调制后的激光引入到光纤的第一端；

步骤3：利用从光纤的第二端出射的激光对具有双光子荧光特性的样品进行照射；

步骤4：利用图像采集装置采集样品发射的双光子荧光信号；其中，所述步骤2包括：将空间光调制器划分为若干子区域，对于每个子区域，控制所述空间光调制器的调制图案改变，并确定所述图像采集装置所采集到的荧光信号最大时，该子区域所对应的最佳调制图案，从而实现光纤出射激光的会聚。

8.一种用于权利要求1中所述的透射电镜系统的方法，其特征在于，所述方法包括在调试好的所述透射电镜系统中的样品承载器件内放置目标样品，利用所述透射电子显微镜对所述目标样品进行照射，获取所述目标样品的结构图像，利用所述激光引导系统将激光从所述光纤的第一端引导进入所述光纤，将所述光纤的第二端出射的激光聚焦至所述目标样品，并收集所述目标样品发出的信号光。