專利名稱：用于照明樣品的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在SPM顯微術(shù)中用于照明樣品的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及顯微鏡，特別是掃描顯微鏡和/或共焦掃描顯微鏡，以及涉及使用該系統(tǒng)和實(shí)施該方法用于對(duì)樣品進(jìn)行顯微成像的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
上文所述的本發(fā)明所相關(guān)的選擇性平面照明顯微術(shù)(SPM)技術(shù)在例如Lindek等；Journal of modern optics, 1999,卷 46,序號(hào) 5,頁(yè) 843-858 中有描述。在DE 10257423A1中描述了根據(jù)SP頂方法操作的顯微鏡。在該顯微鏡中，當(dāng)觀測(cè)發(fā)生在垂直于照明光帶的平面時(shí)，樣品被窄光帶照明。此時(shí)，通過兩個(gè)分開的光學(xué)系統(tǒng)實(shí)施照明和檢測(cè)，其中，兩個(gè)分開的光學(xué)系統(tǒng)具有分開的光學(xué)部件，特別地，具有兩個(gè)分開的被定向?yàn)橄嗷ゴ怪钡奈镧R。光帶通過照明物鏡和上游的圓柱狀的光學(xué)元件產(chǎn)生。對(duì)于圖像獲取，樣品被移動(dòng)通過相對(duì)于檢測(cè)器靜止的光帶以使用平面檢測(cè)器分層地捕獲熒光和/或散射光。所獲得的斷層圖像數(shù)據(jù)可以匯集在ー個(gè)表示樣品的三維圖像的數(shù)據(jù)集中。為了產(chǎn)生盡可能窄的光帶，照明物鏡必須具有相應(yīng)的大數(shù)值孔徑。另外，照明物鏡的自由工作距離必須足夠大以防止與觀測(cè)物鏡的碰撞。在對(duì)某些樣品(尤其是生物樣品)進(jìn)行成像時(shí)，兩個(gè)物鏡的垂直布置可能是不利的。例如，將球狀物體以無(wú)碰撞模式放置在物鏡的直角布置之下通常是不可能的。除了對(duì)于樣品制備的嚴(yán)格要求之外，在樣品中還頻繁地發(fā)生不期望的成明。在WO 2010/012980A1所描述的改進(jìn)的SP頂技術(shù)中，使用同一個(gè)物鏡進(jìn)行照明和檢測(cè)。該物鏡的入射光瞳在偏心的位置被欠照明，即，照明光束通過橫向地偏離光軸的入射光瞳的一部分。物鏡上游的圓柱狀透鏡在樣品中產(chǎn)生光條，該光條向物鏡的光軸傾斜。然后，被該光條所照明的樣品區(qū)域通過物鏡被成像在檢測(cè)器上。但是，該器件被設(shè)計(jì)為專門用于通過光條對(duì)樣品的傾斜照明而不允許用于不同的用途，且尤其不允許用于樣品的逐點(diǎn)共焦掃描或光條的空間光強(qiáng)度分布的變化，特別地，不允許用于通過被定向?yàn)榇怪庇谖镧R的光軸的光條的照明。德國(guó)專利公布DE 10 2004 034 957A1描述ー種用于通過顯微鏡物鏡進(jìn)行顯微觀測(cè)的布置，其中，用于照明樣品的光的光導(dǎo)設(shè)置在透鏡光學(xué)部件外部的物鏡外殼中。照明光最初在光導(dǎo)內(nèi)平行于物鏡光軸傳播，然后撞擊在小孔徑的反射器上，反射器安裝在物鏡外売上，且反射器在另外的成像元件的幫助下，將照明光沿著垂直于顯微鏡物鏡的光軸的方向聚焦在樣品上，從而垂直于觀測(cè)方向。在此，根據(jù)SPIM原理還設(shè)置樣品的平面照明。盡管使用以這種方式配置的顯微鏡物鏡確實(shí)消除使用用于照明光的另外的物鏡的需要，具有另外的光導(dǎo)的專門的物鏡和反射器的專門設(shè)計(jì)在技術(shù)上非常復(fù)雜且價(jià)格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)上文所述的在SPIM顯微術(shù)中用于照明樣品的方法和系統(tǒng)，以使平面樣品照明(特別是在垂直于觀測(cè)方向的平面樣品照明)成為可能，當(dāng)優(yōu)選地允許使用許多總是存在于顯微鏡(特別是掃描顯微鏡)中的部件時(shí)，平面樣品照明是快捷可調(diào)的，且是可靠的以及多用途的。該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的用于照明樣品的方法，以及通過根據(jù)權(quán)利要求17的用于照明樣品的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明有利的實(shí)施例為從屬權(quán)利要求的主題。相應(yīng)地，本發(fā)明提供ー種在SPM顯微術(shù)中用于照明樣品的方法，包括以下步驟:a.產(chǎn)生光束；b.經(jīng)過與所述光束相互作用的光學(xué)裝置從所述光束形成光帯； c.使所述光帶通過至少一個(gè)物鏡，所述物鏡具有被設(shè)計(jì)的且意欲將從所述樣品發(fā)出的檢測(cè)光直接地或間接地傳送至檢測(cè)器的物鏡光學(xué)部件，所述物鏡光學(xué)部件與所述光帶相互作用；和d.通過所述物鏡光學(xué)部件下游的光轉(zhuǎn)向器件將所述光帶偏轉(zhuǎn)，以使在偏轉(zhuǎn)之后所述光帶相對(duì)于所述物鏡的光軸以非零度的角度、特別是直角傳播，且優(yōu)選地被聚焦在所述樣品上以照明所述樣品。進(jìn)ー步地，本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，包括:a.光源，所述光源用于產(chǎn)生光束；b.光學(xué)裝置，所述光學(xué)裝置用于從所述光束形成光帶，特別地用于從至少ー個(gè)方向?qū)φ彰髌矫嫔系臉悠愤M(jìn)行大體上平面照明；c.至少ー個(gè)物鏡，所述至少一個(gè)物鏡具有被設(shè)計(jì)的且意欲將從所述樣品發(fā)出的檢測(cè)光直接地或間接地傳送至檢測(cè)器的物鏡光學(xué)部件，所述物鏡光學(xué)部件與所述光帶相互作用；和d.光轉(zhuǎn)向器件，所述光轉(zhuǎn)向器件放置在所述物鏡光學(xué)部件下游以將所述光帶偏轉(zhuǎn)，以使在偏轉(zhuǎn)之后所述光帶相對(duì)于所述物鏡的光軸以非零度的角度、特別是以直角傳播，和/或位于不平行于所述物鏡的光軸的平面上。根據(jù)本發(fā)明，發(fā)現(xiàn)使用不具有在顯微鏡外殼內(nèi)部的另外的光學(xué)部件、照明光經(jīng)過物鏡光學(xué)部件隨后相對(duì)于物鏡的光軸以非零度的角度、特別是以直角通過光轉(zhuǎn)向器件可聚焦至樣品上的本質(zhì)上常規(guī)的顯微鏡物鏡，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)SP頂方法的樣品照明，特別是在垂直于觀測(cè)方向的平面上的平面照明。根據(jù)本發(fā)明，使用顯微術(shù)中慣常的和已知的光源(例如CW激光或脈沖激光)產(chǎn)生照明樣品的光束。在本發(fā)明有利的實(shí)施例中，根據(jù)該創(chuàng)造性的方法和系統(tǒng)的用于形成光帶的光學(xué)裝置可以具有能夠在照明平面上移動(dòng)光束的光束偏轉(zhuǎn)器，且優(yōu)選地，以這種速度移動(dòng)以使，實(shí)際上，在照明平面上存在光帶，和/或設(shè)置用于檢測(cè)從樣品和下游的顯微鏡的分析器發(fā)出的光的檢測(cè)器不能夠從連續(xù)光帶中辨別出該照明，和/或所獲取的圖像數(shù)據(jù)與在通過連續(xù)光帶照明的情況下得到的數(shù)據(jù)不同或者基本不同?？梢允褂猛ㄟ^光束偏轉(zhuǎn)器產(chǎn)生的光束的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，特別是，在樣品內(nèi)移動(dòng)焦點(diǎn)，從而從特定的方向?yàn)闃悠返钠矫嬲彰鳟a(chǎn)生聚焦的光帶。這可以通過，例如，光束偏轉(zhuǎn)器以足夠的速度將光束在物鏡的上游來(lái)回傾斜實(shí)現(xiàn)，以使作為結(jié)果的聚焦的光帶在一段時(shí)間的平均的振動(dòng)在樣品內(nèi)的照明平面上帶來(lái)盤狀或者平面的光分布。
光束偏轉(zhuǎn)器優(yōu)選地將光束偏轉(zhuǎn)以使得在物鏡的入射光瞳的區(qū)域中的傾斜點(diǎn)保持近似地靜止，而在光束偏轉(zhuǎn)器的方向上離入射光瞳一段距離處，光束相對(duì)于平行于光軸的參考方向進(jìn)行樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。光束的該樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過物鏡和下游的光轉(zhuǎn)向器件被轉(zhuǎn)化為光束的焦點(diǎn)的相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，通過物鏡產(chǎn)生該焦點(diǎn)(除其他事物之外)。對(duì)于顯微術(shù)，優(yōu)選地將樣品放置在該焦點(diǎn)中。焦點(diǎn)的實(shí)際大小和焦點(diǎn)在樣品上的運(yùn)動(dòng)的幅度取決于物鏡光學(xué)部件的具體設(shè)計(jì)以及可能取決于可以使用在光路中的另外的光學(xué)元件。在特別適合的以及技術(shù)上易于實(shí)施的實(shí)施例中，光束偏轉(zhuǎn)器具有至少ー個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡和/或傾斜反射鏡(優(yōu)選地為檢流計(jì)反射鏡)，和/或旋轉(zhuǎn)棱鏡和/或可移動(dòng)的透鏡和/或聲光偏轉(zhuǎn)器。光束偏轉(zhuǎn)器可以為，特別地，為可用的掃描顯微鏡或者共焦掃描顯微鏡的光束偏轉(zhuǎn)器。在本發(fā)明的另ー個(gè)實(shí)施例中，除了光束偏轉(zhuǎn)器之外或者替代光束偏轉(zhuǎn)器，，還可以設(shè)置圓柱形的光學(xué)元件作為用于形成光帶的光學(xué)裝置。在本發(fā)明的另ー個(gè)有利的實(shí)施例中，光帶的形狀和/或位置和/或定向通過如上所述的光學(xué)裝置和/或物鏡和/或光轉(zhuǎn)向器件被調(diào)整或可被調(diào)整?？梢酝ㄟ^光束偏轉(zhuǎn)器調(diào)整樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以調(diào)整光帶的位置和/或定向。光帶的形狀，特別是光帶寬帶可以通過，例如，對(duì)樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)選擇不同的振動(dòng)幅度而被調(diào)整。在一個(gè)特別的實(shí)施例中，光束的和/或光帶的和/或檢測(cè)光的光學(xué)路徑相互匹配，以使光帶具有在待觀測(cè)樣品中的位置處的焦點(diǎn)，且從樣品中的該位置發(fā)出的檢測(cè)光具有在檢測(cè)器上的檢測(cè)焦點(diǎn)。檢測(cè)器優(yōu)選地位干與檢測(cè)平面對(duì)應(yīng)的平面上。檢測(cè)平面的位置和定向基本取決于物體的類型、定向和位置，檢測(cè)器的位置以及可能存在于檢測(cè)器和物鏡之間的另外的光學(xué)部件的位置。光帶被優(yōu)選地定位和定向，以使在偏轉(zhuǎn)之后光帶位于檢測(cè)平面。當(dāng)照明和檢測(cè)均通過物鏡時(shí)，需要指出的是，從物鏡光瞳至焦點(diǎn)的光帶的光路通常比檢測(cè)光的光路長(zhǎng)，檢測(cè)光從被光帶的焦點(diǎn)照明的樣品區(qū)域發(fā)出，直接經(jīng)過物鏡直接到達(dá)物鏡光瞳。這尤其是因?yàn)槠D(zhuǎn)。路徑長(zhǎng)度的差異可以被補(bǔ)償，例如，當(dāng)光束不是作為平行光束而是作為發(fā)散光束到達(dá)物鏡時(shí)。可以通過僅作用在光束上而不作用在檢測(cè)光上的另外的光學(xué)部件實(shí)現(xiàn)發(fā)散?？蛇x地，路徑長(zhǎng)度的差異當(dāng)然也可以通過相應(yīng)地加長(zhǎng)檢測(cè)光束路徑而被補(bǔ)償。上述兩種方法的組合當(dāng)然也是可能的。根據(jù)獨(dú)立于光帶想法的単獨(dú)的創(chuàng)造性想法，可以不是通過帶狀方式，而是通過線狀方式照明樣品，特別是當(dāng)光束不進(jìn)行任何樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)。在這種情況下，也可以使用光束偏轉(zhuǎn)器通過被聚焦的光束，可以說，以掃描的方式順次照明樣品。但是，與常規(guī)的掃描顯微鏡或者共焦掃描顯微鏡不同的是，光束相對(duì)于物鏡的光軸具有非零度的角度。另外，可以通過使用光束欠照明物鏡的入射光瞳下而有利地改變光帶的形狀。為此，光束未經(jīng)過入射光瞳的整個(gè)區(qū)域，因此未使用物鏡的全部孔徑。該欠照明中導(dǎo)致光束的焦點(diǎn)在縱向和橫向均被擴(kuò)大。而且，光束偏轉(zhuǎn)器可以被用于，例如，將光束引導(dǎo)至位于入射光瞳上不同的(特別是偏離中心的)位置。通過這種方式，實(shí)現(xiàn)物鏡下游的光帶的各個(gè)被聚焦的光束的定向以及因此在樣品中的光帶的各個(gè)光束的定向根據(jù)本發(fā)明有利的實(shí)施例變化。在本發(fā)明的實(shí)施例中，物鏡光學(xué)部件分別通過光帶與光束相互作用，而物鏡光學(xué)部件進(jìn)ー步被設(shè)計(jì)和意欲將從樣品發(fā)出的檢測(cè)光直接或間接地傳送到檢測(cè)器(例如CCD照相機(jī)(電荷稱合設(shè)備))。在本發(fā)明另ー個(gè)有利的實(shí)施例中，另外的物鏡和/或聚光器光學(xué)部件可以替換地用于將從樣品發(fā)出的檢測(cè)光直接地或間接地傳送至檢測(cè)器。為此，另外的物鏡和/或聚光器光學(xué)部件可以沿著物鏡光軸與物鏡相對(duì)布置，樣品位于另外的物鏡和/或聚光器光學(xué)部件與物鏡之間。根據(jù)本發(fā)明，光轉(zhuǎn)向器件設(shè)置在物鏡光學(xué)部件的下游以將光帶偏轉(zhuǎn)，以使在偏轉(zhuǎn)之后光帶相對(duì)于物鏡的光軸以非零度的角度、特別是直角傳播，且優(yōu)選地被聚焦在樣品上以照明樣品。在本發(fā)明另ー個(gè)有利的實(shí)施例中，光轉(zhuǎn)向器件被固定地緊固至物鏡和/或另外的物鏡和/或聚光器光學(xué)部件。特別地，光轉(zhuǎn)向器件被保持至上述的部件，以使光轉(zhuǎn)向器件在彈性構(gòu)件特別是彈簧的力下相對(duì)于所述物鏡的光軸以除90度之外的角度可移動(dòng)。用于緊固光轉(zhuǎn)向器件的連接物可以是帶螺紋的連接物，帶螺紋的連接物在技術(shù)上特別易于實(shí)行。為此，物鏡的頭部(即物鏡面向樣品的端部)可以具有與物鏡的光軸同軸形成的且與光轉(zhuǎn)向器件上相應(yīng)的內(nèi)螺紋嚙合的外螺紋。沿著這些線索，設(shè)想出進(jìn)ー步有利的實(shí)施例，其中，再為光轉(zhuǎn)向器件設(shè)置可釋放的，優(yōu)選為人工可釋放的連接裝置，以使光轉(zhuǎn)向器件可以作為改型(retrofit)部件被固定地緊固至物鏡和/或其他常規(guī)物鏡。這也允許替換為不同設(shè)計(jì)的光轉(zhuǎn)向器件?？蛇x地，光轉(zhuǎn)向器件的至少ー個(gè)部件可以與物鏡的部件或另外的物鏡的部件或聚光器光學(xué)部件的部件一體制造。在本發(fā)明ー個(gè)有利的實(shí)施例中，將光帶偏轉(zhuǎn)的光轉(zhuǎn)向器件具有至少ー個(gè)至少部分反射的表面。為此，反射的表面可以形成為例如平面鏡的一部分。進(jìn)ー步地，為了防止在樣品中發(fā)生的成陰，通過光轉(zhuǎn)向器件和/或用于形成光帶的光學(xué)裝置，通過來(lái)自至少兩個(gè)方向的光帶照明樣品，光帶優(yōu)選地從至少兩個(gè)方向中的每個(gè)被聚焦在樣品中的單個(gè)焦點(diǎn)區(qū)。這是可以實(shí)現(xiàn)的，例如，因?yàn)楣廪D(zhuǎn)向器件具有兩個(gè)對(duì)置的鏡子，以及因?yàn)楣馐D(zhuǎn)器將光帶關(guān)于物鏡軸對(duì)稱地(可選地以兩個(gè)不同的角度)、特別是以例如IkHz的頻率量級(jí)傾斜，以使通過在兩個(gè)相對(duì)側(cè)的兩面鏡子照明樣品。在這個(gè)過程中，用于形成光帶的振動(dòng)頻率顯著高于運(yùn)動(dòng)方向改變的頻率。在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，樣品可以通過來(lái)自平面的所有方向的光帶被放射狀地照明或者可照明。在此，光帶也從該平面的每個(gè)方向被聚焦在樣品中的單個(gè)焦點(diǎn)區(qū)。為此，可以配置光轉(zhuǎn)向器件以使反射的表面至少部分地形成在圓錐體的內(nèi)側(cè)上。另外，通過光束偏轉(zhuǎn)器相對(duì)于物鏡的光軸沿著環(huán)形的路徑引導(dǎo)光帶，以使隨時(shí)間平均地得到來(lái)自所有側(cè)的樣品的放射狀照明。在開始描述的SP頂方法有利地允許空間上延展的樣品的三維成像。該成像方法基于分層樣品檢測(cè)，然后從ニ維層析圖像重構(gòu)三維形狀。為了捕獲各個(gè)圖像的目的，如果樣品相對(duì)于物鏡和光轉(zhuǎn)向器件，尤其是沿著物鏡的光軸被移動(dòng)或可移動(dòng)，該成像方法尤為有利。另外，還可以形成樣品相對(duì)于物鏡和光轉(zhuǎn)向器件，尤其是關(guān)于物鏡的光軸被旋轉(zhuǎn)或可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置。樣品的旋轉(zhuǎn)也使得實(shí)現(xiàn)從多個(gè)方向照明成為可能。進(jìn)ー步地，提供設(shè)置用于將樣品放置在或可放置在光學(xué)介質(zhì)中，特別是浸沒介質(zhì)。這可以用于提高光學(xué)分辨率，用于觀測(cè)被液態(tài)溶液包圍的活體細(xì)胞或者組織，和/或用于通過避免折射系數(shù)的改變而抑制對(duì)比度降低的反射。可能的浸沒介質(zhì)的示例包括水、硅油或甘油。特別地當(dāng)使用這樣的光學(xué)介質(zhì)時(shí)，如果樣品被放置在或可放置在樣品腔中，則是有利的?？蛇x地，可以提供毛細(xì)管用于樣品的定位。有利地樣品被放置在或可放置在基座上，以防止樣品和/或支撐樣品的器件與光轉(zhuǎn)向器件和/或物鏡碰撞。尤其是當(dāng)光轉(zhuǎn)向器件配置用于如前所述的橫向環(huán)繞樣品時(shí)，基座的使用允許將樣品定位到特別接近物鏡光學(xué)部件以提高光學(xué)分辨率。當(dāng)使用光學(xué)介質(zhì)，特別是浸沒介質(zhì)時(shí)，可以提供本發(fā)明的另ー個(gè)實(shí)施例，將物鏡設(shè)計(jì)為浸沒物鏡，且另外，將物鏡和/或光轉(zhuǎn)向器件浸潰在樣品腔和/或光學(xué)介質(zhì)中?？梢蕴峁┍景l(fā)明的進(jìn)ー步的實(shí)施例，將多個(gè)樣品以矩陣形式布置，使用本發(fā)明的系統(tǒng)和/或方法對(duì)這些樣品依次地或周期性重復(fù)地進(jìn)行顯微觀測(cè)。為此，可以將樣品例如放置在載玻片上，例如，嵌入在瓊脂或水中，然后依次地掃描。在這點(diǎn)上，當(dāng)位置相對(duì)于物鏡和/或光轉(zhuǎn)向器件將被改變時(shí)，可以提供設(shè)置以降低樣品支撐。當(dāng)運(yùn)動(dòng)至新位置時(shí)，將樣品返回至接近物鏡和光轉(zhuǎn)向器件。在本發(fā)明另一個(gè)特別有利的實(shí)施例中，根據(jù)STED (stimulated emissiond印letion，受激發(fā)耗盡)顯微術(shù)的原理，光帶可以被疊加在激發(fā)光束和/或激發(fā)光帶上或者與激發(fā)光束和/或激發(fā)光帶可疊加以提高光學(xué)分辨率。STED顯微術(shù)的原理，例如在 S.Hell %=的 Stimulated Emission Depletion Fluorescence Microscopy, OpticsLetters.19,N0.11,1994,pp.780-782中被描述，通常用于提高超越衍射極限的光學(xué)顯微圖像的空間分辨率。在這個(gè)過程中，用于標(biāo)識(shí)樣品的各個(gè)區(qū)域的熒光染色劑被選擇性的耗盡，且因此，可以說，通過激發(fā)光束和/或激發(fā)光帶被關(guān)閉，以使這些各個(gè)區(qū)域在檢測(cè)中將不會(huì)發(fā)出任何熒光。相應(yīng)地，可以將激發(fā)光束稱為“關(guān)閉光束”，以及可以將激發(fā)光帶稱為“關(guān)閉光帯”。在用于照明樣品的方法和系統(tǒng)中，可以采用STED方法以使發(fā)出熒光的樣品區(qū)域比被光帶照明的樣品區(qū)域小。在ー個(gè)有利的實(shí)施例中，所獲得的效果是作為結(jié)果的光帶被更窄或者更平地形成。提高分辨率的另ー個(gè)途徑是使用RES0LFT技木。該技術(shù)使用特殊的染色劑，通過暴露于合適的光中，該染色劑可以被選擇性的轉(zhuǎn)化為不再發(fā)出任何檢測(cè)光的狀態(tài)。通過將被光帶照明的樣品區(qū)域的一部分選擇性地暴露于合適的光中，有可能減小發(fā)出檢測(cè)光的區(qū)域，且因此提高分辨率。為此，特別優(yōu)選地將光帶和激發(fā)光束或激發(fā)光帶疊加，以使它們聚焦在樣品的公共區(qū)域。當(dāng)常規(guī)地使用STED方法時(shí)，激發(fā)光束的焦點(diǎn)在截面圖上是環(huán)形的，可以說，類似于TEMQ1H<Laguerre-Gauss模型。相比之下，在此描述的本發(fā)明的實(shí)施例提供的激發(fā)光束的焦點(diǎn)具有在截面圖上有對(duì)稱地位于通過光帶產(chǎn)生的照明平面之上和之下的兩個(gè)強(qiáng)度極大值以及位于所述極大值之間的光帶的焦點(diǎn)處的極小值?？梢哉f，該極小值類似于TEM01*Laguerre-Gauss模型?？梢允褂美缦嘁瓢瀹a(chǎn)生這種光模型。通過這種方式，實(shí)現(xiàn)僅在垂直于照明平面的聚焦的橫向延展的方向上，而不在聚焦的縱向延展的方向上，減小可以發(fā)出檢測(cè)光的發(fā)射體積?？偠灾?，這導(dǎo)致大表面區(qū)域的非常窄的發(fā)射體積，使得獲取具有高空間分辨率的樣品的截面圖像成為可能。從參考附圖的示例性的實(shí)施例的以下描述中可以推導(dǎo)出本發(fā)明的其它目的、優(yōu)勢(shì)、特征和可能的應(yīng)用。在這種情況下，所有的被描述的和/或被說明的特征，獨(dú)立的或者以任何有用的在權(quán)利要求或者在該特征之前的權(quán)利要求中不管以何種方式進(jìn)行的組合，構(gòu)成本發(fā)明的主題。


圖1a為示意圖，其中，用于產(chǎn)生聚焦的物鏡的入射光瞳被完全照明；圖lb、lc為說明當(dāng)進(jìn)入物鏡的入射光瞳的光束被傾斜時(shí)所得到的效果的示意圖；圖2a為示意圖，其中，用于產(chǎn)生聚焦的物鏡的入射光瞳被欠照明；圖2b、2c為說明當(dāng)對(duì)物鏡的入射光瞳欠照明的光束被傾斜時(shí)所得到的效果的示意圖；圖3a為說明用于產(chǎn)生聚焦的物鏡的入射光瞳的偏心式欠照明的示意圖；圖3b、3c為說明當(dāng)對(duì)物鏡的入射光瞳在偏心位置欠照明的光束被傾斜時(shí)所得到的效果的示意圖；圖4為用于實(shí)施本發(fā)明的用于在SPIM顯微術(shù)中照明樣品的方法的本發(fā)明的系統(tǒng)的可能的實(shí)施例的示意圖；圖5為用于實(shí)施本發(fā)明的用于在SPIM顯微術(shù)中照明樣品的方法的本發(fā)明的系統(tǒng)的另ー個(gè)可能的實(shí)施例的示意圖；該實(shí)施例具有除了圖4所示的實(shí)施例之外的圓柱形的光學(xué)元件；圖6為示出用于實(shí)施本發(fā)明的方法的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第三實(shí)施例的光轉(zhuǎn)向器件和物鏡的示意圖；圖7為用于實(shí)施本發(fā)明的用于在SPIM顯微術(shù)中照明樣品的方法的本發(fā)明的系統(tǒng)的第四實(shí)施例的示意圖；該實(shí)施例除了其它事物之外優(yōu)選地使用另外的物鏡。標(biāo)號(hào)列表:I 光束1.1光束的焦點(diǎn)2 光帶3 (用于形成光帶的)光學(xué)裝置4 物鏡4.1 (物鏡的)入射光瞳4.2 (物鏡的)光學(xué)部件5光轉(zhuǎn)向器件5.1平面鏡5.2 (指示光帶的偏轉(zhuǎn)的)直角箭頭5.3反射表面5.4圓錐體的內(nèi)側(cè)5.5可釋放的連接物5.6內(nèi)螺紋
5.7外螺紋6光束偏轉(zhuǎn)器6.1傾斜鏡7 樣品8 光源9另外的透鏡光學(xué)部件10檢測(cè)光11檢測(cè)器12分束器13圓柱形的光學(xué)元件14樣品腔15光學(xué)介質(zhì)16 基座17另外的物鏡18聚光器光學(xué)部件19蓋玻片01物鏡的光軸Al入射在物鏡上的方向
具體實(shí)施例方式不同的光瞳照明選擇的原理將參考圖la-lc、2a_2c和3a_3c首先被描述。在此需要注意的是，這些圖完全是示意性的且僅意欲方便理解本發(fā)明。在以下的解釋中，對(duì)坐標(biāo)系設(shè)置參考，其中，X軸定向?yàn)樵诩埰矫嫔系乃椒较颍瑉軸定向?yàn)榧埰矫嫔系拇怪狈较?，y軸指向紙平面外。圖1a示出物鏡4的入射光瞳4.1被光束I完全照明的情況。光束I平行于物鏡
4(z軸)的光軸01傳播且垂直進(jìn)入物鏡4的入射光瞳4.1 (x-y平面)。物鏡4以光束的焦點(diǎn)1.1的形式產(chǎn)生被聚焦的光的分布，焦點(diǎn)1.1沿著光軸01比橫向于光軸01具有更大的延展。圖1b和Ic說明當(dāng)光束I在物鏡4的入射光瞳4.1中相對(duì)于光軸01傾斜時(shí)焦點(diǎn)
1.1的位置如何改變，但是仍然完全照明入射光瞳4.1。由傾斜導(dǎo)致的光束I的入射方向Al的改變通過物鏡4的光學(xué)部件4.2轉(zhuǎn)化為焦點(diǎn)1.1的橫向于光軸01的運(yùn)動(dòng)。由于光束I經(jīng)過物鏡4的整個(gè)入射光瞳4.1，焦點(diǎn)1.1保持定向以使焦點(diǎn)1.1的縱向延展平行于光軸01。圖2a說明物鏡4的入射光瞳4.1的欠照明?？芍?，光束I僅經(jīng)過物鏡4的入射光瞳4.1的一部分。入射光瞳4.1的欠照明造成焦點(diǎn)1.1的加寬，即，焦點(diǎn)1.1整體上比當(dāng)照明全部入射光瞳4.1時(shí)更大。圖2b和2c示出對(duì)入射光瞳4.1欠照明的光束I中心地經(jīng)過入射光瞳4.1且在入射光瞳4.1被傾斜的情況?？紤]參考在先的圖給出的解釋，整體結(jié)果是被加寬的焦點(diǎn)1.1被向外移動(dòng)。在這一點(diǎn)上，離光軸01的距離越大,光束I相對(duì)于光軸01的傾斜越多。在圖3a_3c中，對(duì)物鏡4的入射光瞳4.1欠照明的光束(除了被偏心設(shè)置之外)SP，從光軸Ol橫向地偏離。光束I在入射光瞳4.1中的該偏心位置導(dǎo)致焦點(diǎn)1.1相對(duì)于光軸01傾斜。這可以是有用的，例如，將光帶2以相對(duì)于光軸01的不同角度引導(dǎo)至樣品。圖4以示意的方式示出用于實(shí)施本發(fā)明的用于在SPIM顯微術(shù)中照明樣品的方法的本發(fā)明的系統(tǒng)的可能的實(shí)施例。為此，該系統(tǒng)具有用于產(chǎn)生光束I的光源8。在此示出的示例性的實(shí)施例中，光源為發(fā)射具有例如532nm的波長(zhǎng)的CW激光光束的固態(tài)激光器。該系統(tǒng)進(jìn)ー步具有光束偏轉(zhuǎn)器6,光束偏轉(zhuǎn)器6以在開始描述的方式從光束I形成光帶2，光束偏轉(zhuǎn)器6還造成光束I或形成的光帶2在物鏡4的入射光瞳4.1中相對(duì)于光軸01被傾斜。在本示例性的實(shí)施例中，這通過使用兩個(gè)傾斜鏡6.1作為光束偏轉(zhuǎn)器的本質(zhì)部分而得以實(shí)現(xiàn)。這些傾斜鏡6.1中的每ー個(gè)通過最大20度的角度范圍可傾斜。沿著兩個(gè)空間方向的傾斜運(yùn)動(dòng)通過電磁螺線管產(chǎn)生，每個(gè)電磁螺線管用于ー個(gè)所述方向。在本示例性的實(shí)施例中，除了其它事物之外，螺線管使得傾斜鏡6.1在兩個(gè)方向之間以12KHz的最大帶寬進(jìn)行振動(dòng)傾斜運(yùn)動(dòng)?？偟恼f來(lái)，這使得，第一形成光帶2成為可能，第二將光帶2或者光束I以不同的角度和在不同的位置引導(dǎo)至物鏡4的入射光瞳4.1成為可能。作為光束偏轉(zhuǎn)器6的替代,或者除了光束偏轉(zhuǎn)器6之外,系統(tǒng)還可以具有用于形成光帶2的圓柱形的光學(xué)元件13。圖5示出具有布置在光束偏轉(zhuǎn)器6的上游的圓柱形的光學(xué)元件13的本發(fā)明實(shí)施例。當(dāng)使用圓柱形的光學(xué)元件時(shí)，省略整個(gè)或者至少部分光束偏轉(zhuǎn)器也是可以想象的。在圖4和圖5所示的兩個(gè)實(shí)施例中，另外的透鏡光學(xué)系統(tǒng)9設(shè)置在物鏡4的上游的另外的光學(xué)路徑中。另外的透鏡光學(xué)系統(tǒng)9與物鏡4的光學(xué)部件4.2合作形成光帶2的焦點(diǎn)2.1。接著通過光轉(zhuǎn)向器件將光帶2偏轉(zhuǎn)至樣品7。進(jìn)行該偏轉(zhuǎn)以使在偏轉(zhuǎn)之后光帶2相對(duì)于物鏡的光軸01以非零度的角度、特別是如這里所示的直角傳播，且被聚焦在樣品7上以照明樣品7。光帶2與物鏡4的光學(xué)部件4.2相互作用，這對(duì)本發(fā)明是必不可少的。進(jìn)一歩地，物鏡4的光學(xué)部件4.2也被設(shè)計(jì)且意欲將從樣品7發(fā)出的檢測(cè)光直接地或間接地傳送至檢測(cè)器11。為此，在本發(fā)明示例性的實(shí)施例中，在光學(xué)路徑中設(shè)置分束器12以將從樣品7發(fā)出的檢測(cè)光10引導(dǎo)至檢測(cè)器11 (例如如此所示的CXD相機(jī))。進(jìn)ー步從圖4和圖5可知，光轉(zhuǎn)向器件5具有兩個(gè)用于偏轉(zhuǎn)光帶的平面鏡5，如直角箭頭5.2在這里所指示的。這兩面鏡子相對(duì)于物鏡4的光軸01對(duì)稱地相對(duì)設(shè)置且均對(duì)所使用的波長(zhǎng)有反射性。通過使用兩個(gè)相對(duì)的鏡子5.1，可以有利地從兩個(gè)方向照明樣品7以避免成明。為此，如開始所描述的，光束偏轉(zhuǎn)器6可選地通過兩面鏡子5.1將光帶2引導(dǎo)至樣品7用于樣品7的平面照明。設(shè)置鏡子5.1以使光帶2從兩個(gè)方向被聚焦或可聚焦在單個(gè)焦點(diǎn)區(qū)2.1中?？蛇x地，從平面的所有方向放射狀地照明樣品。為此，在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，光轉(zhuǎn)向器件5具有設(shè)置在圓錐5.4內(nèi)側(cè)上的反射表面5.3，如圖6所示。當(dāng)光束偏轉(zhuǎn)器6沿著相對(duì)于光軸01的圓形路徑將光帶2引導(dǎo)至物鏡4的入射光瞳4.1中，然后隨時(shí)間平均地獲得從照明平面的所有方向?qū)悠返钠矫嬲彰?。特別有利的是，光轉(zhuǎn)向器件5可以通過人工可釋放的連接物5.5被固定地緊固至物鏡4的外罩4.3。為此，在如圖6所示的本發(fā)明實(shí)施例中，圓錐形的光轉(zhuǎn)向器件5設(shè)置有內(nèi)螺紋5.6，內(nèi)螺紋5.6允許通過物鏡4的外罩4.3上的相應(yīng)的外螺紋5.7將光轉(zhuǎn)向器件擰入物鏡4?？蛇x地，通過這種方式物鏡4可以很容易地被改型以用于為SPM方法合適地配置的光轉(zhuǎn)向器件5。圖7示出本發(fā)明的另ー個(gè)實(shí)施例，其中，樣品7設(shè)置在填充有光學(xué)介質(zhì)15的樣品腔14中，另外，樣品7設(shè)置在基座16上，以使樣品7可以接近物鏡4的高分辨率光學(xué)部件
4.2。特別地，這允許將樣品7以無(wú)碰撞模式定位在光轉(zhuǎn)向器件5的兩面鏡子5.1之間，如圖7所示。在此為浸沒物鏡的形式的物鏡4和光轉(zhuǎn)向器件5均被浸潰在光學(xué)介質(zhì)15中，且因此也在樣品腔14中。在本示例中，使用甘油作為光學(xué)介質(zhì)15。但是，也可以使用水、硅油或其它浸沒介質(zhì)。從圖7可以進(jìn)一歩可知，除了物鏡4，另外的物鏡17或者聚光器光學(xué)部件18也可以用于檢測(cè)目的，即，用于將從樣品7發(fā)出的檢測(cè)光10直接地或間接地傳送至檢測(cè)器11。在此所示的示例性的實(shí)施例中，另外的物鏡17設(shè)置在相對(duì)于物鏡4的樣品7之下且沿著物鏡4的光軸01定向。而且，如圖7所示，可以在樣品7和另外的物鏡17之間設(shè)置蓋玻片19，另外的物鏡17的光學(xué)部件被校準(zhǔn)用于通過蓋玻片19觀測(cè)。
權(quán)利要求
1.一種在SPM顯微術(shù)中用于照明至少ー個(gè)樣品的方法，包括以下步驟: a.產(chǎn)生光束； b.通過與所述光束相互作用的光學(xué)裝置從所述光束形成光帶； c.使所述光帶經(jīng)過至少ー個(gè)物鏡，所述至少一個(gè)物鏡具有被設(shè)計(jì)的且意欲將從所述樣品發(fā)出的檢測(cè)光直接地或間接地傳送至檢測(cè)器的物鏡光學(xué)部件，所述物鏡光學(xué)部件與所述光帶相互作用；和 d.通過所述物鏡光學(xué)部件下游的光轉(zhuǎn)向器件將所述光帶偏轉(zhuǎn)，以使在偏轉(zhuǎn)之后所述光帶相對(duì)于所述物鏡的光軸以非零度的角度、特別是直角傳播，且優(yōu)選地被聚焦在所述樣品上以照明所述樣品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， a.用于形成所述光帶的所述光學(xué)裝置具有至少ー個(gè)光束偏轉(zhuǎn)器，和/或 b.用于形成所述光帶的所述光學(xué)裝置具有至少ー個(gè)光束偏轉(zhuǎn)器，所述至少ー個(gè)光束偏轉(zhuǎn)器為掃描顯微鏡或者共焦掃描顯微鏡的光束偏轉(zhuǎn)器的形式，和/或 c.光束偏轉(zhuǎn)器具有至少ー個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡和/或傾斜反射鏡、優(yōu)選地為檢流計(jì)反射鏡，和/或旋轉(zhuǎn)棱鏡和/或可移動(dòng)的透鏡和/或聲光偏轉(zhuǎn)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，用于形成所述光帶的所述光學(xué)裝置具有至少一個(gè)圓柱形的光學(xué)元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中， a.所述光帶的形狀和/或位置和/或定向被調(diào)整，和/或 b.所述光帶的形狀和/或位置和/或定向通過用于形成所述光帶的所述光學(xué)裝置和/或所述物鏡和/或所述光轉(zhuǎn)向器件被調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中， a.所述物鏡為浸沒物鏡，和/或 b.所述物鏡為浸沒物鏡，且浸潰在填充有包圍所述樣品的光學(xué)介質(zhì)的樣品腔或者樣品容器中，和/或 c.將待照明樣品放置在填充有包圍所述樣品的光學(xué)介質(zhì)的樣品腔或者樣品容器中，且將所述光轉(zhuǎn)向器件浸潰在所述光學(xué)介質(zhì)中或者放置在所述介質(zhì)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中， a.使用所述物鏡用于照明所述樣品和/或用于將從所述樣品發(fā)出的檢測(cè)光直接地或間接地傳送至所述檢測(cè)器，和/或 b.使用另外的物鏡和/或聚光器光學(xué)部件用于將從所述樣品發(fā)出的檢測(cè)光直接地或間接地傳送至所述檢測(cè)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中， a.所述光轉(zhuǎn)向器件被固定地緊固至所述物鏡和/或所述另外的物鏡和/或所述聚光器光學(xué)部件，和/或 b.所述光轉(zhuǎn)向器件被保持至所述物鏡和/或所述另外的物鏡和/或所述聚光器光學(xué)部件，以使所述光轉(zhuǎn)向器件在彈性構(gòu)件特別是彈簧的力下相對(duì)于所述物鏡的光軸以除90度之外的角度可移動(dòng)，和/或 c.所述光轉(zhuǎn)向器件設(shè)置有至少ー個(gè)連接裝置，以使所述光轉(zhuǎn)向器件作為改型部件被固定地緊固和/或固定地可緊固至所述物鏡和/或所述另外的物鏡和/或所述聚光器光學(xué)部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述光轉(zhuǎn)向器件的至少ー個(gè)部件與所述物鏡的部件或所述另外的物鏡的部件或所述聚光器光學(xué)部件的部件一體制造。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中， a.用于將所述光帶偏轉(zhuǎn)的所述光轉(zhuǎn)向器件具有至少ー個(gè)至少部分反射的表面，和/或 b.用于將所述光帶偏轉(zhuǎn)的所述光轉(zhuǎn)向器件具有至少ー個(gè)至少部分反射的表面，所述反射的表面形成為平面鏡的一部分或者至少部分地形成在圓錐體的內(nèi)側(cè)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中， a.通過來(lái)自至少兩個(gè)方向的所述光帶照明所述樣品，所述光帶優(yōu)選地從所述至少兩個(gè)方向中的每個(gè)被聚焦在所述樣品中的單個(gè)焦點(diǎn)區(qū)，和/或 b.通過來(lái)自平面的所有方向的所述光帶放射狀地照明所述樣品，所述光帶優(yōu)選地從所述平面的每個(gè)方向被聚焦在所述樣品中的單個(gè)焦點(diǎn)區(qū)，和/或 c.通過改變?nèi)肷浞较?，特別地通過所述光轉(zhuǎn)向器件和/或用于形成所述光帶的所述光學(xué)裝置，從至少兩個(gè)方向照明所述樣品，和/或 d.通過旋轉(zhuǎn)入射方向，特別地通過所述光轉(zhuǎn)向器件和/或用于形成所述光帶的所述光學(xué)裝置，通過來(lái)自平面的所有方向的所述光帶放射狀地照明所述樣品。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，用于所述SP頂顯微術(shù)，特別地用于在SPM顯微術(shù)過程中對(duì)所述 樣品的不同層進(jìn)行成像，所述樣品 a.相對(duì)于所述物鏡和所述光轉(zhuǎn)向器件移動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)，和/或 b.放置在光學(xué)介質(zhì)中，特別地在浸沒介質(zhì)中，和/或 c.放置在樣品腔中，和/或 d.放置在毛細(xì)管中，和/或 e.放置在基座上，和/或 f.放置在填充有包圍所述樣品的光學(xué)介質(zhì)的樣品腔中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述光束和/或所述光帶和/或所述檢測(cè)光的光學(xué)路徑相互匹配，以使所述光帶具有在待觀測(cè)樣品中的位置處的焦點(diǎn)，且從所述樣品中的所述位置發(fā)出的所述檢測(cè)光具有在所述檢測(cè)器上的檢測(cè)焦點(diǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，特別地為了補(bǔ)償所述光束的光程和所述檢測(cè)光的光程之間的光程長(zhǎng)度的差異， a.所述光束作為發(fā)散光束被引導(dǎo)至所述物鏡，和/或 b.所述光束被僅作用在所述光束上而不作用在所述檢測(cè)光上的另外的光學(xué)部件所影響，和/或 c.所述檢測(cè)光束路徑被加長(zhǎng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的方法，其中， a.將所述物鏡和/或所述光轉(zhuǎn)向器件浸潰在所述樣品腔和/或所述光學(xué)介質(zhì)中，和/或 b.將所述物鏡和/或所述光轉(zhuǎn)向器件放置在所述樣品腔和/或所述光學(xué)介質(zhì)中。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的方法，其中，a.所述光帶與至少ー個(gè)激發(fā)光束和/或激發(fā)光帶疊加以根據(jù)受激發(fā)射耗盡顯微術(shù)的原理提高光學(xué)分辨率，以使為了產(chǎn)生圖像的待檢測(cè)光所來(lái)自的樣品區(qū)域比被所述光帶照明的樣品區(qū)域??；和/或 b.所述光帶與至少ー個(gè)激發(fā)光帶疊加以根據(jù)受激發(fā)射耗盡顯微術(shù)的原理提高光學(xué)分辨率，所述光帶與所述激發(fā)光帶部分地相互重疊且相互平行地定向。
16.一種顯微術(shù)方法,其中， a.依照根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的方法照明樣品，和/或 b.將多個(gè)樣品特別地以矩陣形式一起布置在顯微鏡載臺(tái)和/或載玻片上，且對(duì)所述多個(gè)樣品ー個(gè)接ー個(gè)進(jìn)行顯微鏡觀察，每個(gè)樣品依照根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的方法被照明。
17.一種在SP頂顯微術(shù)中用于照明樣品的系統(tǒng)，特別地用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的方法的系統(tǒng)，包括: a.光源，所述光源用于產(chǎn)生光束； b.光學(xué)裝置，所述光學(xué)裝置用于從所述光束形成光帶，特別地用于從至少ー個(gè)方向?qū)φ彰髌矫嫔系臉悠愤M(jìn)行大體上平面照明； c.至少ー個(gè)物鏡，所述至少一個(gè)物鏡具有被設(shè)計(jì)的且意欲將從所述樣品發(fā)出的檢測(cè)光直接地或間接地傳送至檢測(cè)器的物鏡光學(xué)部件，所述物鏡光學(xué)部件與所述光帶相互作用；和 d.光轉(zhuǎn)向器件，所述光轉(zhuǎn)向器件放置在所述物鏡光學(xué)部件下游以將所述光帶偏轉(zhuǎn)，以使在偏轉(zhuǎn)之后所述光帶相對(duì)于所述物鏡的光軸以非零度的角度、特別是以直角傳播，和/或位于不平行于所述物鏡的光軸的平面上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中， a.用于形成所述光帶的所述光學(xué)裝置具有至少ー個(gè)光束偏轉(zhuǎn)器，和/或 b.用于形成所述光帶的所述光學(xué)裝置具有至少ー個(gè)光束偏轉(zhuǎn)器，所述至少ー個(gè)光束偏轉(zhuǎn)器為掃描顯微鏡或者共焦掃描顯微鏡的光束偏轉(zhuǎn)器的形式，和/或 c.用于形成所述光帶的所述光學(xué)裝置具有至少ー個(gè)光束偏轉(zhuǎn)器，所述至少ー個(gè)光束偏轉(zhuǎn)器具有至少ー個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡和/或傾斜反射鏡、優(yōu)選地為檢流計(jì)反射鏡，和/或旋轉(zhuǎn)棱鏡和/或可移動(dòng)的透鏡和/或聲光偏轉(zhuǎn)器。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的系統(tǒng)，其中，用于形成所述光帶的所述光學(xué)裝置具有至少ー個(gè)圓柱形的光學(xué)元件。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中， a.所述光帶的形狀和/或位置和/或定向是可調(diào)整的，和/或 b.所述光帶的形狀和/或位置和/或定向是通過用于形成所述光帶的所述光學(xué)裝置和/或所述物鏡和/或所述光轉(zhuǎn)向器件可調(diào)整的。
21.根據(jù)權(quán)利要求17至20任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中， a.所述物鏡為浸沒物鏡，和/或 b.所述物鏡為浸沒物鏡，且所述物鏡被設(shè)計(jì)且意欲被浸潰，特別地與所述光轉(zhuǎn)向器件一起，被浸潰在填充有包圍待照明樣品的光學(xué)介質(zhì)的樣品腔或者樣品容器中。
22.根據(jù)權(quán)利要求17至21任一項(xiàng)所述的 系統(tǒng)，其中，設(shè)置用于將從所述樣品發(fā)出的檢測(cè)光直接地或間接地傳送至所述檢測(cè)器的另外的物鏡和/或聚光器光學(xué)部件。
23.根據(jù)權(quán)利要求17至22任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中， a.所述光轉(zhuǎn)向器件被固定地可緊固和/或固定地緊固至所述物鏡和/或所述另外的物鏡和/或所述聚光器光學(xué)部件，和/或 b.所述光轉(zhuǎn)向器件被保持至所述物鏡和/或所述另外的物鏡和/或所述聚光器光學(xué)部件，以使所述光轉(zhuǎn)向器件在彈性構(gòu)件特別是彈簧的力下相對(duì)于所述物鏡的光軸以除90度之外的角度可移動(dòng)，和/或 c.所述光轉(zhuǎn)向器件設(shè)置有連接裝置，以使所述光轉(zhuǎn)向器件作為改型部分被固定地可緊固至所述物鏡和/或所述另外的物鏡。
24.根據(jù)權(quán)利要求17至23任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述光轉(zhuǎn)向器件的至少ー個(gè)部件與所述物鏡的部件或所述另外的物鏡 的部件或所述聚光器光學(xué)部件的部件一體制造。
25.根據(jù)權(quán)利要求17至24任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中， a.用于將所述光帶偏轉(zhuǎn)的所述光轉(zhuǎn)向器件具有至少ー個(gè)至少部分反射的表面，和/或 b.用于將所述光帶偏轉(zhuǎn)的所述光轉(zhuǎn)向器件具有至少ー個(gè)至少部分反射的表面，所述反射的表面形成為平面鏡的一部分，和/或 c.用于將所述光帶偏轉(zhuǎn)的所述光轉(zhuǎn)向器件具有至少ー個(gè)至少部分反射的表面，所述反射的表面至少部分地形成在圓錐體的內(nèi)側(cè)上。
26.根據(jù)權(quán)利要求17至25任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述樣品 a.通過來(lái)自至少兩個(gè)方向的所述光帶可被照明，所述光帶優(yōu)選地從所述至少兩個(gè)方向中的每個(gè)可被聚焦在所述樣品中的單個(gè)焦點(diǎn)區(qū)，和/或 b.通過來(lái)自平面的所有方向的所述光帶可被放射狀地照明，所述光帶從所述平面的每個(gè)方向可被聚焦在所述樣品中的單個(gè)焦點(diǎn)區(qū)，和/或 c.通過改變?nèi)肷浞较?，特別地通過所述光轉(zhuǎn)向器件和/或用于形成所述光帶的所述光學(xué)裝置，從至少兩個(gè)方向可被照明，和/或 d.通過旋轉(zhuǎn)入射方向，特別地通過所述光轉(zhuǎn)向器件和/或用于形成所述光帶的所述光學(xué)裝置，通過來(lái)自平面的所有方向的所述光帶可被放射狀地照明。
27.根據(jù)權(quán)利要求17至26任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述光束和/或所述光帶和/或所述檢測(cè)光的光學(xué)路徑相互匹配，以使所述光帶具有在待觀測(cè)樣品中的位置處的焦點(diǎn)，且從所述樣品中的所述位置發(fā)出的所述檢測(cè)光具有在所述檢測(cè)器上的檢測(cè)焦點(diǎn)。
28.根據(jù)權(quán)利要求17至27任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，特別地為了補(bǔ)償所述光束的光程和所述檢測(cè)光的光程之間的光程長(zhǎng)度的差異， a.所述光束作為發(fā)散光束被入射在所述物鏡上，和/或 b.所述光束通過僅作用在所述光束上而不作用在所述檢測(cè)光上的另外的光學(xué)部件，和/或 c.所述系統(tǒng)具有加長(zhǎng)的檢測(cè)光束路徑。
29.根據(jù)權(quán)利要求17至28任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中， a.所述光帶與至少ー個(gè)激發(fā)光束和/或激發(fā)光帶疊加以根據(jù)受激發(fā)射耗盡顯微術(shù)的原理提高光學(xué)分辨率，以使為了產(chǎn)生圖像的待檢測(cè)光所來(lái)自的樣品區(qū)域比被所述光帶照明的樣品區(qū)域??；和/或b.所述光帶與至少ー個(gè)激發(fā)光帶疊加以根據(jù)受激發(fā)射耗盡顯微術(shù)的原理提高光學(xué)分辨率，所述光帶與所述激發(fā)光帶部分地相互重疊且相互平行地定向。
30.一種顯微鏡，特別是掃描顯微鏡和/或共焦掃描顯微鏡和/或用于對(duì)樣品進(jìn)行顯微成像的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，具有根據(jù)權(quán)利要求17至29任一項(xiàng)所述的用于照明的系統(tǒng)和/或執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至16任一項(xiàng)所述的方法。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的顯微鏡和/或?qū)嶒?yàn)設(shè)備，其中，特別地用于SP頂顯微木， a.器件被設(shè)置用于相對(duì)于所述物鏡和所述光轉(zhuǎn)向器件移動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)樣品，和/或 b.所述樣品可被放置在光學(xué)介質(zhì)中，特別地在浸沒介質(zhì)中，和/或 c.用于ー個(gè)或多個(gè)樣品的樣品腔或毛細(xì)管或樣品杯被設(shè)置，和/或 d.至少ー個(gè)基座被設(shè)置 ，樣品可被放置和/或被放置在所述至少一個(gè)基座上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在SPIM顯微術(shù)中用于照明樣品的系統(tǒng)，包括光源，所述光源用于產(chǎn)生光束；光學(xué)裝置，所述光學(xué)裝置用于從所述光束形成光帶，特別地用于從至少一個(gè)方向?qū)φ彰髌矫嫔系臉悠愤M(jìn)行大體上平面照明；至少一個(gè)物鏡，所述至少一個(gè)物鏡具有被設(shè)計(jì)的且意欲將從所述樣品發(fā)出的檢測(cè)光直接地或間接地傳送至檢測(cè)器的物鏡光學(xué)部件，所述物鏡光學(xué)部件與所述光帶相互作用；且進(jìn)一步包括光轉(zhuǎn)向器件，所述光轉(zhuǎn)向器件放置在所述物鏡光學(xué)部件下游以將所述光帶偏轉(zhuǎn)，以使在偏轉(zhuǎn)之后所述光帶相對(duì)于所述物鏡的光軸以非零度的角度、特別是以直角傳播，和/或位于不平行于所述物鏡的光軸的平面上。本發(fā)明還涉及一種在SPIM顯微術(shù)中用于照明樣品的方法。
文檔編號(hào)G02B21/00GK103091825SQ20121042745
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者維爾納·克尼貝爾, 弗蘭克·西克曼 申請(qǐng)人:萊卡微系統(tǒng)Cms有限責(zé)任公司