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顯微光譜測量系統(tǒng)解析
閱讀：2065 發(fā)布時(shí)間：2018-3-1
| 概述 顯微光譜測量系統(tǒng)，即微區(qū)光譜系統(tǒng)或顯微分光光度計(jì)，在顯微鏡的基礎(chǔ)之上增了光譜分析的功能。能夠?qū)崿F(xiàn)微米級(jí)樣品的反射光譜、透射光譜、熒光光譜、拉曼光譜等光譜分析。 |
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| 引言 顯微光譜測量系統(tǒng)是一套能夠?qū)崿F(xiàn)微米級(jí)物體光譜采集的儀器，它不僅保持了顯微鏡對(duì)微小區(qū)域?qū)崟r(shí)成像的特點(diǎn)，更具備了采集該區(qū)域物體 350 ~ 2500nm波段內(nèi)光譜的能力，可普遍應(yīng)用于微納光學(xué)、材料學(xué)、生物技術(shù)、礦物分析、紙幣防偽等領(lǐng)域。 結(jié)構(gòu) 顯微光譜測量系統(tǒng)可分為三個(gè)模塊：照明模塊、光譜接收模塊以及成像模塊。 照明模塊可分為科勒照明和共焦照明：科勒照明的光源一般為顯微鏡自帶的鹵素?zé)?，通過透鏡組將鹵素?zé)艚z成像于物鏡的后焦平面上，如此，物體可獲得較為明亮且均勻的全場照明；共焦照明是將照明光源（例如激光、氙燈等）通過光纖引入顯微光譜系統(tǒng)，光纖輸出端面經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)成像于物體面上，即入射端面與物體面共軛，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)照明或激發(fā)。 光譜接收模塊由光纖以及微型光譜儀組成，其中光纖接收光路為共焦接收，即接收面和物體面為共軛面，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)光譜接收。接收光纖一端接入顯微鏡光路，另一端連接至微型光譜儀，從而獲取物體微觀區(qū)域內(nèi)的光譜信息。 成像模塊為CCD相機(jī)，在顯微鏡的基礎(chǔ)上，將CCD/CMOS相機(jī)放置在物體面的共軛面上，在測量光譜的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)物體圖像實(shí)時(shí)采集。 特點(diǎn) 操作簡便：顯微光譜測量系統(tǒng)是基于顯微鏡的光路上作了改進(jìn)，增加光譜測量模塊。測量步驟可分為2步，一為顯微鏡下查找物體，使物體在目鏡下呈清晰像，二為通過微型光譜儀采譜軟件對(duì)光譜進(jìn)行采集。 物體小，區(qū)域可選：利用共焦原理，接收光纖僅能接收到光纖端面成像在物體面的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)微小區(qū)域的光譜采集。采集區(qū)域的空間分辨率一般可以通過接收光纖芯徑除以物鏡放大倍數(shù)獲得。通過特別定制的光纖，可在采集區(qū)域的周圍形成一個(gè)圓環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)微小物體的區(qū)域選擇及定位。 測量能力強(qiáng)：具備傳統(tǒng)顯微鏡所不具備的光譜測量功能，傳統(tǒng)顯微鏡只能提供圖像的獲取，從而對(duì)物體進(jìn)行形貌分析，無法獲得物體的光譜信息。顯微光譜測量系統(tǒng)，在保有物體圖像采集的功能外，還可對(duì)物體進(jìn)行不同區(qū)域光譜的采集與分析，更進(jìn)一步的了解物體的結(jié)構(gòu)與特性。 擴(kuò)展功能多：可基于商用顯微鏡，通過光路切換器的設(shè)計(jì)與耦合，增加包含顯微鏡下的透反射、熒光以及拉曼光譜測量，zui大限度滿足各類的科研需求。 特點(diǎn) 反射光譜測量：通常使用顯微鏡自帶的鹵素?zé)糇鳛檎彰鞴庠?，通過顯微鏡中的上反射光路照射在物體上（科勒照明），經(jīng)由物體反射后進(jìn)入接收光纖，利用微型光譜儀對(duì)接收到的反射光進(jìn)行采譜及分析。 透射光譜測量：通常使用顯微鏡自帶的鹵素?zé)糇鳛楣庠?，通過顯微鏡下面的透射光路照射到物體，光線透過物體后到達(dá)接收光纖，利用微型光譜儀對(duì)接收到的透射光進(jìn)行采譜及分析。 熒光光譜測量：將外界激光光源通過光纖或熒光探頭，經(jīng)由光路切換器耦合進(jìn)入顯微鏡系統(tǒng)，并聚焦于物體面，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的熒光激發(fā)。而后，通過對(duì)被激發(fā)點(diǎn)所返回的光進(jìn)行過濾（濾去激發(fā)激光），使得進(jìn)入接收光纖的光只保留所需的熒光信息，利用微型光譜儀對(duì)接收到的熒光進(jìn)行采譜及分析。 拉曼光譜測量：將外界激光光源 （波長為532nm 或 785nm）通過拉曼探頭，經(jīng)由光路切換器耦合進(jìn)入顯微鏡系統(tǒng)，并聚焦于物體面，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的拉曼激發(fā)。而后，通過對(duì)被激發(fā)點(diǎn)所返回的光進(jìn)行過濾（濾去激發(fā)激光），使得進(jìn)入接收光纖的光只保留所需的拉曼以及熒光信息，利用微型光譜儀對(duì)接收到的拉曼光及熒光進(jìn)行采譜及分析。 |