专利名称：激光诱导荧光显微镜组装方法
技术领域：
本发明是激光诱导荧光显微镜组装方法，属可应用于地质学、生物学及材料科学的荧光显微镜设备及组装技术。
自20世纪七十年代以来，在地质学及生物学领域，荧光显微镜得到了广泛应用。在组成上，荧光显微镜是由传统光学显微镜及荧光激发器组成。荧光显微镜的关键技术在于荧光诱导光源，以及如何将该光源激发器与显微镜连接。目前所用荧光光源均为高压汞灯，经二十多年的应用与不断改进，采用高压汞灯作为诱导荧光的光源暴露出一些明显的问题(1)高压汞灯所激发的荧光强度不稳定；(2)高压汞灯诱导的荧光强度弱，对于一些弱荧光的样品，难观测到可见荧光；(3)高压汞灯使用寿命较短，易老化。在这种背景下，开发新的荧光诱导技术成为近年来众多人一直探讨的课题。激光由于具有强度大、单色性好等优点，应当是诱导荧光较好的方法。其中的关键技术是如何将激光光源与传统显微镜连接，形成既能观察、又能测定各种荧光参数的统一体。目前发展起来的激光显微分析技术主要采用聚焦激光分解样品，然后收集热解产物作气象色谱-质谱分析，目前的技术尚不能应用激光诱导荧光直接观测样品的荧光特征。因此，发展激光诱导荧光显微镜具有重要科学意义与应用前景。
本发明的目的就是为了克服和解决现有荧光显微镜组装技术采用高压汞灯作诱导荧光的光源而存在所激发的荧光强度不稳定、荧光强度弱、难观测到可见荧光、高压汞灯寿命短、易老化等缺点和问题，研究发明一种能将强度强、单色性好的激光作为诱导光源，并将激光发生器与显微镜组合起来，形成激光诱导荧光系统的激光诱导荧光显微镜组装方法，以便该系统既能观察样品荧光特征，又可测定荧光光谱的各种荧光参数和光度曲线，荧光观测范围大，对观测样品无破坏作用。
本发明是通过下述技术方案来实现的激光诱导荧光显微镜组成及组装工艺框图如
图1所示。它主要由激光发生器、光学组合系统、激光功率计、显微镜、计算机、视力保护滤光器组装构成，其中激光发生器为亚离子激光器，要求输出功率在50mw～2000mw；光学组合系统包括三组元件第一组是滤光片，透光率在590％之间，随情况调节；第二组是透镜，通过它进行光束聚焦与散射的调节形成适应样品观测的激光束；第三组是反射镜，通过它可调整方向将激光束反射后平行进入显微镜中反射系统，当光线平行入射时，可省掉本组反射镜；激光功率计，可测定进入显微镜聚焦光束的强度；显微镜可以是普通的荧光显微镜或显微光度计；视力保护滤光器由一组滤光片组成，其可滤掉对人体视力有害的激光光源的短波，而让样品发射的可见荧光通过；计算机，当激光发生器与显微光度计相连接时，需配备计算机用以测定各项参数，所需软件可利用显微光度计所配套的软件；其组装方法如下将激光发生器安装在距显微镜0.4～0.6m的位置，并稳固在桌面上，调节支架螺丝，使其水平、并使激光发射孔与显微镜光源点高度相对应，再精确调节光束与显微镜的光学组合系统同轴，加入第一组滤光片及第二组透镜，第一组滤光片安放在距激光器0.05～0.10m处，第二组透镜距第一组滤光片0.05～0.10m，第三组反射镜的安装是让激光束以30～50℃角度射向反射镜，以保证反射后的激光平行入射显微镜，其调节方法是通过显微镜视域光栏观察荧光成象，转动第二组透镜及第三组反射镜角度，若从显微镜后面连接，则可减少第三组反射镜，但调节不如侧面连接方便，直到视域内荧光强度完全均匀一致，激光功率计安放在离显微镜0.04～0.05m的位置，上述组装已安装好激光发生器；视力保护滤光器安放在显微镜原阻挡滤光片的位置；图象输出是通过显微镜视域光栏观察或显微照相，数据输出为打印机打印，可打印经计算机处理的各项数据。
本发明与现有技术相比具有如下的优点和有益效果(1)使观测样品的荧光强度成数倍增加，有利于研究一般荧光显微镜难以观察的弱荧光样品；(2)使荧光检测范围扩大，如可观测到油气源岩中镜质组反射率高达2.5％有机质的荧光；(3)可观测以往观测不到的荧光沥青、有机包裹体等多种荧光信息；(4)不破坏样品；(5)激光强度连续可调，可适用于不同的研究目的；(6)可进行弱荧光样品照相与荧光光谱测定。
本发明的实施方式较为简单，只要按图1所示及上面说明书所述的方法进行组装，便能较好的实施本发明。发明人曾按图1所示并按上面说明书所述的组装方法在中科院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室组装了一台激光诱导荧光显微镜，现对其实施情况及效果说明如下(1)激光发生器建议采用美国Spactrum-physics laser公司生产的亚离子激光器，型号可为Spinnaker1161，输出功率50mw～2000mw；(2)激光发生器与显微镜之间的光学组合系统组成为第一组滤光片由三块滤光片迭加而成，透光度为20～60％；第二组为f＝50cm的透镜，型号可为L-36，由Leica公司生产，将激光聚集成适合观测的激光束；(3)检测激光强度的激光功率计可用中国科学院物理研究所制造的，型号可为1P-3A；(4)显微镜可为由德国Leica公司生产的MPV3显微光度计；(5)视力保护滤光器可采用德国Leica公司生产的K460阻挡滤光片激光滤光器(leica PLOEMOPAK2I2，L3)等迭合而成，可有效去除滤波长＜514nm的光，而通过样品发射的可见荧光信息；(6)计算机可为586兼容机，各项指令在Window平台上操作完成。
本实施例组装的激光荧光显微镜使用方法如下启动激光发生器电源，冷却水将同时开始循环，5分钟后激光发生器开始发射激光，精细调节激光束并与显微镜联接到光束中心。调节激光强度输出功率及第一组滤片，使激光功率计读数在50～300mw范围内，具体强度值随研究样品性质而定，如岩石样品，功率计读数在200～250mw为宜；如有机质样品，功率计读数50～150mw较好。让调整好的激光束平行射入显微光度计，插入视力保护滤光片，观测样品荧光图象和荧光光谱可根据样品形态大小分别选用以下物镜NPL FLUOTAR 16/0.45，FLUORESZENZ 25/0.6w，FLUORESZENZ 50/1.0w，FLUORESZENZ 40/1.3OIL，FLUORESZENZ 63/1.3OIL。在显微镜下调节样品焦距，使图象清晰，然后便可按常规方法观察样品特征，用显微光度计及其所配套的计算机软件测定各项荧光参数。关机的方法是先关闭计算机后再关闭显微光度计高压和电源，断开激光发生器电源开关，20分钟后关闭冷却水电源开关。
本实施例组装的荧光显微镜主要应用于地质学领域，其显著效果体现在(1)可检测到镜质组反射率高达2.50％有机质的荧光；(2)可观察到样品中多种荧光现象及结构特征，如各种包裹体、烃类及油气运移现象，为油气勘探评价提供依据。
权利要求
1.一种激光诱导荧光显微镜组装方法，其特征在于它主要由激光发生器、光学组合系统、激光功率计、显微镜、计算机、视力保护滤光器组装构成，其中激光发生器为亚离子激光器，要求输出功率在50mw～2000mw；光学组合系统包括三组元件第一组是滤光片，透光率在5～90％之间，随情况调节；第二组是透镜，通过它进行光束聚焦与散射的调节形成适应样品观测的激光束；第三组是反射镜，通过它可调整方向，将激光束反射后平行进入显微镜中反射系统；激光功率计，可测定进入显微镜聚焦光束的强度；显微镜可以是普通的荧光显微镜或显微光度计；视力保护滤光器由一组滤光片组成；其可滤掉对人体视力有害的激光光源的短波，而让样品发射的可见荧光通过；计算机；当激光发生器与显微光度计相连接时，需配备计算机用以测定各项参数，所需软件可利用显微光度计所配套的软件；其组装方法如下将激光发生器安装在距显微镜0.4～0.6m的位置，并稳固在桌面上，调节支架螺丝，使其水平、并使激光发射孔与显微镜光源点高度相对应，再精确调节光束与显微镜的光学组合系统同轴，加入第一组滤光片及第二组透镜，第一组滤光片安放在距激光片0.05～0.10m处，第二组透镜距第一组滤光片0.05～0.10m，第三组反射镜的安装是让激光束以30～50℃角度射向反射镜，以保证反射后的激光平行入射显微镜，其调节方法是通过显微镜视域光栏观察荧光成象，转动第二组透镜及第三组反射镜角度，若从显微镜后面连接，则可减少第三组反射镜，直到视域内荧光强度完全均匀一致，激光功率计安放在离显微镜0.04～0.05m的位置，上述组装已安装好激光发生器；视力保护滤光器安放在显微镜原阻挡滤光片的位置；图象输出是通过显微镜视域光栏观察或显微照相，数据输出为打印机打印，可打印经计算机处理的各项数据。
全文摘要
本发明是激光诱导荧光显微镜组装方法,它由激光发生器、光学组合系统、激光功率计、显微镜、计算机、视力保护滤光器组装构成,组装方法:激光发生器固装在距显微镜0.4～0.6m的位置,调节使激光发射孔与显微镜光源点相对应,激光束与光学组合系统同轴,再分别加入滤光片、透镜及反射镜,激光功率计安放在距显微镜0.04～0.05m的位置。用本发明方法组装的荧光显微镜观测样品的荧光强度成数倍增加,有利于观察弱荧光样品,荧光检测范围扩大、不破坏样品,应用范围广。
文档编号G02B21/36GK1261159SQ00114099
公开日2000年7月26日 申请日期2000年3月8日 优先权日2000年3月8日
发明者肖贤明, 刘德汉, 申家贵 申请人:中国科学院广州地球化学研究所