一種原子力/熒光共定位顯微成像系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)?jiān)O(shè)及一種原子力顯微裝置和巧光顯微裝置共定位成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 針對(duì)現(xiàn)有巧光顯微鏡和原子力顯微鏡聯(lián)用技術(shù)和商品化產(chǎn)品的缺失，W及巧光成 像的儀器普適性差、采樣速度慢、只能對(duì)平面清晰成像和原子力顯微鏡缺乏多組份識(shí)別功 能和探測樣品內(nèi)部信息功能等的主要不足，結(jié)合巧光顯微鏡和原子力顯微鏡的技術(shù)特點(diǎn)， 搭建了聯(lián)用系統(tǒng)。
[0003] 本申請(qǐng)通過軟件控制可W實(shí)現(xiàn)巧光顯微鏡圖像和AFM圖像的同步數(shù)據(jù)采集、圖像 共定位、圖像后續(xù)處理和輸出，構(gòu)建了功能完整的快速成像系統(tǒng)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N原子力/巧光共定位顯微成像系統(tǒng)，通過將巧光顯微成像技術(shù) 與原子力顯微成像法技術(shù)聯(lián)用，建立了功能完整的快速成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)克服了巧光成像 普適性差、采樣速度慢、只能對(duì)平面清晰成像，W及原子力顯微鏡缺乏多組份識(shí)別功能和探 測樣品內(nèi)部信息功能的缺點(diǎn)。
[0005] 所述原子力/巧光共定位顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，至少包括控制及信息整合系 統(tǒng)、原子力顯微裝置、激光光源裝置、巧光顯微裝置和聯(lián)用平臺(tái)；
[0006] 所述聯(lián)用平臺(tái)與原子力顯微裝置相連，控制原子力顯微裝置的位置和角度；
[0007] 所述控制及信息整合系統(tǒng)與原子力顯微裝置、激光光源裝置、巧光顯微裝置和聯(lián) 用平臺(tái)相連，調(diào)節(jié)控制原子力顯微裝置、激光光源裝置、巧光顯微裝置和聯(lián)用平臺(tái)，整合巧 光顯微裝置得到的成像信息和原子力顯微裝置得到的成像信息。
[000引所述激光光源裝置提供的光源束進(jìn)入巧光顯微裝置，對(duì)原子力顯微裝置中樣品承 載裝置上待測樣品的某一位置進(jìn)行巧光顯微成像；同時(shí)，原子力顯微裝置對(duì)所述待測樣品 的同一位置進(jìn)行原子力顯微成像;控制及信息整合輸出系統(tǒng)將巧光顯微裝置得到的成像信 息和原子力顯微裝置得到的成像信息經(jīng)控制及信息整合輸出系統(tǒng)整合后輸出。
[0009] 所述聯(lián)用平臺(tái)與原子力顯微裝置相連，用于固定原子力顯微裝置，并帶動(dòng)原子力 顯微裝置高精度移動(dòng)，使原子力顯微裝置和巧光顯微裝置能夠共定位矯正和成像。
[0010] 優(yōu)選地，所述控制及信息整合系統(tǒng)為控制及信息整合軟件，用于控制原子力顯微 裝置、激光光源裝置、巧光顯微裝置和聯(lián)用平臺(tái)之間協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)原子力顯微和巧光顯微 的共定位成像;并將巧光顯微裝置得到的成像信息和原子力顯微裝置得到的成像信息整合 后輸出。所述控制及信息整合軟件能夠完成原子力顯微圖像和巧光圖像的同步采集、圖像 共定位、圖像后期的處理和輸出。
[0011] 優(yōu)選地，所述原子力顯微裝置包括光學(xué)成像儀I、透鏡組、壓電陶瓷管、探針、樣品 承載裝置。所述樣品承載裝置用于承載待測樣品；所述透鏡組用于將待測樣品和探針成像 于光學(xué)成像儀I;所述光學(xué)成像儀I用于采集樣品承載裝置上所承載的待測樣品的成像數(shù)據(jù) 和探針的位置數(shù)據(jù);所述的電陶瓷管用于控制探針;所述的探針用于對(duì)樣品形貌掃描成像。 [0012]優(yōu)選地，其特征在于，所述光學(xué)成像儀I包括電荷禪合元件（Charge Co叩led Device,簡寫為CCD)。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述光學(xué)成像儀I是光學(xué)CCD相機(jī)。
[0013] 優(yōu)選地，其特征在于，所述樣品承載裝置、探針、壓電陶瓷管、透鏡組、光學(xué)成像儀I 自下到上依次同軸排列。
[0014] 優(yōu)選地，其特征在于，所述探針位于樣品承載裝置上方光學(xué)成像儀I的成像區(qū)域。
[0015] 所述原子力顯微裝置還包括可W在二維方向上移動(dòng)樣品承載裝置的微調(diào)機(jī)構(gòu)。
[0016] 優(yōu)選地，所述巧光顯微裝置包括顯微物鏡、濾光鏡、反射鏡、成像物鏡、光學(xué)成像儀 IIo
[0017] 優(yōu)選地，其特征在于，所述巧光顯微裝置中還包括調(diào)焦機(jī)構(gòu)。巧光顯微鏡可W通過 調(diào)焦機(jī)構(gòu)改變顯微物鏡和樣品盤距離，用于對(duì)樣品更換和對(duì)樣品調(diào)焦。
[0018] 優(yōu)選地，其特征在于，所述光學(xué)成像儀II包括電子倍增電荷禪合元件化Iectron Multiplying化arge Coupled Device,簡寫為EMCCD)。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述光學(xué)成像儀II 是光學(xué)EMCCD相機(jī)。
[0019] 優(yōu)選地，其特征在于，所述巧光顯微裝置位于原子力顯微裝置的下方。巧光顯微裝 置中光學(xué)成像儀II的成像區(qū)域與光學(xué)成像儀I成像區(qū)域相同，并且成像光軸經(jīng)過樣品成像 區(qū)域。光學(xué)成像儀II與光學(xué)成像儀I所采集到的圖像尺寸，可W相同也可W不同。
[0020] 所述激光光源裝置由至少一個(gè)激光器組成。本領(lǐng)域技術(shù)人員可W根據(jù)實(shí)際要求， 選擇合適的激光器類型和激光器的數(shù)量。進(jìn)入巧光顯微裝置的激光光源由多激光匯聚成一 束，根據(jù)不同樣品、不同實(shí)驗(yàn)要求，控制激光器的點(diǎn)亮順序、點(diǎn)亮?xí)r間、功率等。
[0021] 控制及信息整合系統(tǒng)的功能主要包括圖像共定位控制、原子力顯微成像信息和巧 光顯微成像信息的整合后輸出。圖像共定位控制是通過軟件共坐標(biāo)程序操控原子力顯微裝 置的探針和聯(lián)用平臺(tái)的平移實(shí)現(xiàn)，并通過對(duì)光學(xué)成像儀I所采集的圖像、原子力顯微圖像和 光學(xué)成像儀II圖像的融合實(shí)現(xiàn)巧光圖像和光學(xué)成像儀II圖像的精確定位校正。
[0022] 所述的圖像共定位過程是激光反射進(jìn)入顯微物鏡，照射到樣品上，激發(fā)的巧光在 光學(xué)成像儀II上成像，所成圖像與光學(xué)成像儀I所得圖像對(duì)比分析，進(jìn)行粗共定位矯正;粗 共定位矯正后，掃描原子力顯微圖像，得到的圖像與光學(xué)成像儀II的所得到的圖像進(jìn)行融 合分析細(xì)共定位矯正。
[0023] 本申請(qǐng)的有益效果包括但不限于：
[0024] 本申請(qǐng)通過將巧光顯微成像技術(shù)與原子力顯微成像法技術(shù)聯(lián)用，將原子力顯微裝 置放置在了高精度聯(lián)用平臺(tái)上，通過平臺(tái)的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)了倆個(gè)成像系統(tǒng)對(duì)樣品的共定位，即 可W實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品形貌的成像，又可W實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品內(nèi)部信息的探測和多組份的識(shí)別。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本申請(qǐng)一種原子力/巧光共定位顯微成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖2為本申請(qǐng)一種原子力/巧光共定位顯微成像系統(tǒng)的共定位控制流程圖。
[0027] 圖3為實(shí)施例1所