Thorlabs公司的共聚焦激光掃描（CLS）顯微系統(tǒng)是一種緊湊的模塊化產(chǎn)品，其強(qiáng)大的成像能力可滿足大多數(shù)科研實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用。通過消除焦平面以外區(qū)域產(chǎn)生的信號(hào)，共聚焦顯微鏡可在厚樣品中獲得高分辨率的光學(xué)切片圖像。CLS系統(tǒng)幾乎可以與任何正置或倒置顯微鏡進(jìn)行集成，并通過一個(gè)C型安裝座輕松地訪問到中繼像面（例如相機(jī)接口）。附帶的ThorImageLS™圖像處理軟件提供了直觀的圖形用戶界面，能夠驅(qū)動(dòng)CLS硬件進(jìn)行快速記錄和數(shù)據(jù)查詢。

一款基本的共聚焦激光掃描系統(tǒng)(CLS-2SS)包含一個(gè)電子控制單元、一個(gè)可擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)靈敏度雙光電倍增管模塊、一個(gè)16位針孔轉(zhuǎn)輪、一個(gè)雙通道（488nm和642nm）激光光源、ThorImageLS™采集軟件和計(jì)算機(jī)工作站。對于更精密的成像要求，系統(tǒng)還可升級(jí)為四個(gè)激光通道和四個(gè)高靈敏度GaAsP光電倍增管。圖1為共聚焦熒光顯微鏡系統(tǒng)的外觀。

圖1 共聚焦熒光顯微鏡系統(tǒng)外觀

該系統(tǒng)具有如下特性：高速圖像采集為512*512像素，幀速為30幀/秒，可選擇標(biāo)準(zhǔn)的多堿光電倍增管或者高靈敏度GaAsP光電倍增管，采集分辨率為2048*2048像素（雙向掃描）或4096*4096 像素（單向掃描），系統(tǒng)可選雙通道或者四通道，針對400-750納米波段進(jìn)行優(yōu)化。

共聚焦熒光顯微鏡系統(tǒng)的光路如圖2所示

圖2 共聚焦熒光顯微鏡系統(tǒng)光路圖

    下面介紹Thorlabs共聚焦熒光顯微鏡系統(tǒng)的各組成部分。

1.      掃描頭

本系統(tǒng)的核心部件是一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)的掃描頭，該掃描頭采用了諧振掃描振鏡和一個(gè)流計(jì)振鏡快速地采集圖像。掃描透鏡配件具有出色的成像性能，在400-750nm波段校正色差。系統(tǒng)還配有一個(gè)自動(dòng)的16口徑的圓形針孔轉(zhuǎn)輪，直徑范圍從25微米到2毫米，選擇適當(dāng)?shù)尼樋卓蓾M足各種物鏡和實(shí)驗(yàn)要求。

圖3 掃描頭

2.      探測器

本系統(tǒng)提供了兩種不同的探測器。其中標(biāo)準(zhǔn)靈敏度多堿光電倍增管能夠獲取低噪、高范圍的圖像，適合絕大部分的生命科學(xué)和工業(yè)需要。若本系統(tǒng)用于易碎樣品或高光敏感樣品，可采用一種高靈敏度的TEC冷卻的GaAsP光電倍增管。

圖4 探測器系統(tǒng)

3.      激光模塊

激光掃描顯微鏡面臨的巨大挑戰(zhàn)是保持多通道激光束的對準(zhǔn)。Thorlabs使用一種先進(jìn)的完全集成的光纖光學(xué)設(shè)備，將四個(gè)波長中的三個(gè)合束到單根光纖內(nèi)。這種固態(tài)耦合方法，使激光光源終生免維護(hù)。可選的405nm激光在獨(dú)立的單模光纖中傳輸，緊密集成在掃描頭模塊中。

圖5 激光模塊

4.      物鏡

    眾所周知，沒有高質(zhì)量物鏡的成像系統(tǒng)是不完整的。Thorlabs提供各種奧林巴斯和尼康的平場螢石物鏡，非常適于共聚焦成像。

5.        Z軸聚焦控制

ThorImageLS™軟件能夠控制若干類型的Z軸聚焦設(shè)備。MFC1電動(dòng)顯微鏡聚焦控制器是一個(gè)緊湊的模塊，用以實(shí)現(xiàn)商用光學(xué)顯微鏡的電動(dòng)聚焦控制。該軟件的圖形用戶界面控制0-10V的模擬輸出，可以縮放和校準(zhǔn)來配合壓電物鏡移動(dòng)器的步長。

圖6 MFC1電動(dòng)顯微鏡聚焦控制器

6.      XY電動(dòng)平臺(tái)

MLS203電動(dòng)平臺(tái)可集成到各種正置和倒置的顯微鏡上，對各類樣本實(shí)現(xiàn)XY軸的精確定位。對于在X軸110毫米和在Y軸的75毫米的行程范圍內(nèi)，閉環(huán)和主動(dòng)反饋確保了分辨率在0.1微米以上的精確定位。

圖7 MLS203-2電動(dòng)平臺(tái)

7.        ThorImageLS™圖像采集軟件

ThorImageLS™簡易的圖形界面使用戶能夠快速收集和瀏覽數(shù)據(jù)。軟件能協(xié)調(diào)外圍控制和圖像采集以獲得最佳數(shù)據(jù)。采集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以回放或轉(zhuǎn)換成影片用于發(fā)表和共享。同時(shí)，Thorlabs也提供軟件工具開發(fā)包和C++、LabVIEW語言函數(shù)庫以方便二次開發(fā)。

圖8 ThorImageLS™圖像采集軟件

詳情請參見http://www.thorlabsChina.cn/NewGroupPage9.cfm?ObjectGroup_ID=5696

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