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DE19829953A1 - Laser-Scanning-Mikroskop - Google Patents

Laser-Scanning-Mikroskop

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Publication number
DE19829953A1
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DE
Germany
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range
laser scanning
scanning microscope
beam splitter
dichroic beam
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DE19829953A
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English (en)
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DE19829953B4 (de
Inventor
Michael Stock
Ulrich Simon
Ralf Wolleschensky
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss Microscopy GmbH
Original Assignee
VEB Carl Zeiss Jena GmbH
Carl Zeiss Jena GmbH
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Publication date
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Priority to US09/217,747 priority patent/US6278555B1/en
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002—Scanning microscopes
    • G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0052—Optical details of the image generation
    • G02B21/0064—Optical details of the image generation multi-spectral or wavelength-selective arrangements, e.g. wavelength fan-out, chromatic profiling
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Description

In Fig. 1 sind schematisch eine Mikroskopeinheit M und ein Scankopf S dargestellt, die eine gemeinsame optische Schnittstelle über eine Zwischenabbildung aufweisen und ein LSM bilden.
Der Scankopf S kann sowohl an den Phototubus eines aufrechten Mikroskopes sowie auch an einen seitlichen Ausgang eines inversen Mikroskopes angesetzt werden.
Es ist ein zwischen Auflichtscan und Durchlichtscan mittels eines schwenkbaren Spiegels 14 umschaltbarer mikroskopischer Strahlengang dargestellt, mit Lichtquelle 1, Beleuchtungsoptik 2, Strahlteiler 3, Objektiv 4, Probentisch 5, Kondensor 6, Lichtquelle 7, Empfängeranordnung 8, einer ersten Tubuslinse 9, einem Beobachtungsstrahlengang mit einer zweiten Tubuslinse 10 und einem Okular 11 sowie einem Strahlteiler zur Einkopplung des Scanstrahls dargestellt. Ein Lasermodul 13.1, 13.2 nimmt die Laser auf und ist über Monomode- Lichtleitfasern 14.1, 14.2 mit der Lasereinkoppeleinheit des Scankopfes S verbunden.
Auch die Mischung der Strahlung verschiedener Laser am Fasereingang ist möglich und kann anhand der schematisch dargestellten, auswechselbaren und schaltbaren Teilerspiegel 39 im Modul 13.2 erfolgen.
Die Einkopplung der Lichtleitfasern 14.1, 14.2 erfolgt mittels einer verschieblichen Kollimationsoptik sowie Strahlumlenkelementen 17.1, 17.2.
Mittels eines teildurchlässigen Spiegels 18 wird ein Überwachungsstrahlengang in Richtung einer Monitordiode 19, der, vorteilhaft auf einem nicht dargestellten drehbaren Filterrad Linienfilter 21 sowie Neutralfilter 20 vorgeordnet sind, ausgeblendet.
Die eigentliche Scaneinheit besteht aus Scanningobjektiv 22, X/Y-Scanner 23, Hauptstrahlteiler 24 und einer gemeinsamen Abbildungsoptik 25 für Detektionskanäle 26.1-26.4.
Ein Umlenkprisma 27 hinter der Abbildungsoptik 25 spiegelt die vom Objekt 5 kommende Strahlung in Richtung dichroitischer Strahleiler 28 im konvergenten Strahlengang der Abbildungsoptik 25, denen in Richtung und senkrecht zur optischen Achse verstellbare und in ihrem Durchmesser veränderbare Pinholes 29, individuell für jeden Detektionskanal sowie Emissionsfilter 30 und geeignete Empfängerelemente 31 (PMT) nachgeordnet sind.
Eine Ansteuereinheit/Rechnereinheit 34 ist vorgesehen, die unter anderem mit dem Tisch 5 und den Scannern 23 verbunden ist und sie ansteuert.
In Fig. 2a sind seitenverkehrt die Strahlumlenkelemente 17.2 und 17.1 sowie der Hauptstrahlenteiler 24 dargestellt, der dichroitisch ausgebildet ist und zur Trennung des Beleuchtungsstrahlenganges bl vom Detektionsstrahlengang dl dient.
Vorteilhaft ist der Strahlteiler 17.1 als dichroitischer Strahlteiler bezüglich seiner Reflektivität so ausgebildet, daß er einen Transmissionsbereich im UV-Bereich und einen Transmissionsbereich im IR-Bereich, wie in Fig. 2b als Abhängigkeit der Reflexion von der eingestrahlten Wellenlänge dargestellt, aufweist.
Hierdurch kann am Eingang E1 ein Wechsel von einem Laser im IR-Bereich zu einem Laser im UV-Bereich erfolgen oder ein Laser in mehreren Betriebsarten betrieben werden, was den Einsatzbereich des Laser-Scanning-Mikroskopes erweitert, ohne daß ein zusätzlicher lichtschwächender Strahlteiler vorgesehen sein muß oder ein Austausch eines Strahlteilers erfolgen muß.
Am Eingang E2 wird hier ein Laser im sichtbaren Bereich über einen Spiegel 17.1 eingekoppelt.
In Fig. 3 weist der Spiegel 17.2, der wiederum als dichroitischer Spiegel ausgebildet ist, ein Reflexionsband im sichtbaren Bereich auf und ist im UV- Bereich und im IR-Bereich durchlässig ausgebildet. Das ermöglicht hier am Eingang E1 den Austausch zwischen dem UV-Bereich und dem IR-Bereich.
In Fig. 4 sind beide Strahlteiler 17.1 und 17.2 dichroitisch ausgebildet, wobei Strahlteiler 17.1 im sichtbaren Bereich reflektiert und Strahlteiler 17.2 im UV- Bereich. Teiler 17.1 und 17.2 sind für den IR-Bereich durchlässig, 17.2 auch für den sichtbaren Bereich.
Auf diese Weise können sowohl ein IR-Laser über Eingang E3 sowie ein Laser im sichtbaren Bereich und ein Laser im UV-Bereich über E2 und E1 eingekoppelt werden und die verschiedenen Betriebsarten ohne Auswechslung von Lasern oder Strahlteilern mit den damit verbundenen Justierproblemen kann entfallen.

Claims (4)

1. Laser- Scanning-Mikroskop mit rasterförmiger Beleuchtung, unter unterschiedlichen Wellenlängen, vorzugsweise mittels über Lichtleitfaser eingekoppelter Laserstrahlung, wobei die Einkopplung der Beleuchtung über mindestens einen dichroitischen Strahlteiler erfolgt, der in mindestens einem Wellenlängenbereich reflektiert und in mindestens einem zweiten Wellenlängenbereich transmittiert.
2. Laser-Scanning-Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dichroitische Strahlteiler im UV- und IR-Bereich reflektierend und im sichtbaren Bereich transmittierend ausgebildet ist.
3. Laser-Scanning-Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dichroitische Strahlteiler im sichtbaren Bereich reflektierend und im IR- und UV-Bereich transmittierend ausgebildet ist.
4. Laser-Scanning-Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster dichroitischer Strahlteiler im sichtbaren Bereich reflektierend und im UV- und IR-Bereich transmittierend und ein zweiter dichroitischer Strahlteiler im UV-Bereich reflektierend und im sichtbaren-und IR-Bereich transmittierend ausgebildet ist.
DE19829953.2A 1998-07-04 1998-07-04 Laser-Scanning-Mikroskop Expired - Lifetime DE19829953B4 (de)

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