專利名稱：用于掃描顯微鏡中的至少一個測試的計算機控制的執(zhí)行系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于在掃描顯微鏡中運行的至少一個測試的中央計算機控制的執(zhí)行方法及系統(tǒng)，尤其是用于共焦顯微鏡中運行的測試，其中測試應用軟件的至少一個第一軟件模塊。
背景技術：
在掃描顯微鏡中，使用光束的點掃描對微觀制備的樣本進行掃描。通常，使用激光器作為光源。也可以使用混合氣體激光器、二極管激光器、固體激光器和所謂的白光激光器。白光激光器具有獲得譜廣泛連續(xù)的光譜的優(yōu)點。而且，共焦顯微鏡提供有工作站計算機，工作站計算機通過不同的接口連接至掃描顯微鏡的各個部件，例如檢測器、檢測針孔、具有可編程分束器(如AOBQ的聲光部件，在束在如AOTF中的作為射頻的函數(shù)的各個波長上選擇性地操作的聲光部件，掃描器以及其他部件。使用這個工作站計算機通過應用軟件控制顯微鏡。如果設備產生問題，必須通知服務工程師，其將在現(xiàn)場解決問題。但是，這是非常昂貴的，因為技術人員必須出行，即使隨后證明這個問題是可以由相關的操作員解決的簡單的技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的問題是提供一種系統(tǒng)和方法，通過該系統(tǒng)和方法，可以通過應用軟件以簡單的方式執(zhí)行至少一個軟件模塊的遠程測試。特別地，通過遠程測試確定掃描顯微鏡的操作參數(shù)。這是為了保證對于用戶的掃描顯微鏡的優(yōu)化運行。這個問題通過具有權利要求1的特征的系統(tǒng)和具有權利要求7的特征的方法解決。本發(fā)明的優(yōu)選實施例在從屬權利要求中敘述。本發(fā)明通過由各個掃描顯微鏡客戶端和中央服務器組成的網(wǎng)絡解決上述問題。能夠通過網(wǎng)絡接口定位客戶端并在服務器的中央目錄中管理客戶端。用于掃描顯微鏡的各個部件的應用軟件由各個軟件模塊組成，每個軟件模塊與可能的測試相關聯(lián)。為了保證執(zhí)行不同的測試，已經(jīng)將掃描顯微鏡客戶端裝備在具有額外的傳感器和部件的硬件端上，額外的傳感器和部件可以確定不同的操作參數(shù)。


本發(fā)明的進一步的特征和優(yōu)點將在下面的描述中變得明顯，下面的描述中通過參考示例方式的實施例并結合附圖提供了更完整的說明，其中圖1為具有用于執(zhí)行遠程測試的工作站計算機和互聯(lián)網(wǎng)連接的掃描顯微鏡的示意圖；圖2為具有用于執(zhí)行AOBS的測試運行的可旋轉鏡和參考二極管的掃描顯微鏡的示意3
圖3為具有用于執(zhí)行檢測器的測試運行的參考二極管的掃描顯微鏡的示意圖。
具體實施例方式圖1示出共焦掃描顯微鏡1的原理結構。來自于激光器2的照明光束3通過分束器4或其他適當?shù)膶蚱鲗驋呙柩b置5，在這里分束器4的示例為AOBS。在照明光束3 到達分束器4之前，它穿過照明針孔6。掃描裝置包括至少一個掃描鏡7，掃描鏡7引導照明光束3穿過物體10上方的光學掃描裝置8和光學顯微鏡裝置9或在穿過光學掃描裝置 8和光學顯微鏡裝置9后穿過物體10。掃描鏡7由電機(圖未示)驅動。在不透明的物體 10的情況下，在物體表面上方引導照明光束3。在生物物體10或透明物體的情況下，照明光束3還可以穿過物體10。為了這個目的，可準備具有適當?shù)娜旧?dye)的不發(fā)光制備，并且這些提供在物體10中的染色的特征是，被照明光束3以及光譜范圍內的傳輸冷光和/或熒光激發(fā)。物體發(fā)出的光限定檢測光束11。它穿過光學顯微鏡裝置9、光學掃描裝置8和掃描模塊5到達導向器元件4，穿過導向器元件4并穿過檢測針孔12到達檢測器單元13。 檢測器單元可由至少一個光電倍增器組成?？衫斫獾?，檢測器單元13也可由光電倍增器陣列或CXD芯片、EMCXD芯片或APD陣列組成。在檢測器單元中，產生與從物體10發(fā)出的光的功率成比例的電檢測信號。由于物體10僅在一個波長不發(fā)出光，因此在檢測器單元的前面提供色散元件是明智的。色散元件在光譜上分離檢測光束，以便檢測光的各個波長空間地分離。如果激光器2自身也包括多個照明波長，尤其當激光器2是所謂的白光激光器時， 也提供如AOTF 14的聲光部件，使用該聲光部件可從波長譜中選擇期望的波長。為了各個部件的計算機輔助控制，提供具有用于設備的各個部件的不同接口的工作站計算機15。在計算機15中安裝由用于設備的各個部件的不同軟件模塊組成的應用軟件。計算機15通過互聯(lián)網(wǎng)連接16連接至控制服務器17。以此方式，可通過網(wǎng)絡接口定位各個掃描顯微鏡并在中央目錄中管理各個掃描顯微鏡。目前，優(yōu)選的解決方案是JINI技術。JINI是用于編寫分布式應用程序的框架，分布式應用對于不同部件之間的協(xié)作的可擴展性和復雜性具有特定的要求并且不能通過現(xiàn)有的方法操作。JINI由Sun Microsystems 基于Java程序語言開發(fā)。JIM包含目錄服務，目錄服務可包括設備功能和其他服務。目錄服務提供網(wǎng)絡地址和必要的接口描述；通過“遠程調用方法”調用設備和其他服務。但是，即使在這種解決方案下，仍然存在設備和服務的分散配置問題。但是至今為止還沒有在掃描顯微鏡中應用這種技術，因為至今為止還沒有足夠快的互聯(lián)網(wǎng)連接或足夠的計算機容量。與網(wǎng)絡中的不同客戶端和服務的網(wǎng)絡解決方案中的傳統(tǒng)的軟件更新相反， 在共焦掃描顯微鏡中運行的測試中，特別地，必須評估圖像數(shù)據(jù)，以便達到與顯微鏡的操作方法相關的結果。但是由于所要處理的數(shù)據(jù)量和要求的計算速度，這個結果太復雜了，因為至今為止還沒有考慮使用如JINI技術。而且，至今為止，用于檢測操作參數(shù)的額外的部件還沒有集成到傳統(tǒng)的共焦激光顯微鏡中，這些額外的部件現(xiàn)在第一次允許在硬件端確定操作參數(shù)。因此，根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)將激光掃描顯微鏡擴展為包括允許自動確定和檢測不同的操作參數(shù)的部件。圖2示出用于分束器(AOBS)測試的掃描顯微鏡在中間圖像中引入的鏡子和極點濾波器21以及集成的參考二極管13使得可以測試經(jīng)過A0BS4的光路?？蓮牟煌脑O置參數(shù)及在檢測器13上由此產生的強度值確定正確的校準。圖3示出可以通過集成光源25進行的檢測器測試。在檢測器的感光表面的附近中的LED25或其他光源能夠模擬信號。使用檢測器13中檢測到的信號，可以測試從LED25 到檢測器13的全部信號路徑。而且，可以進行額外的測試。因此，可以測試掃描單元5中的檢流計使用在中間圖像的位置處通過機動化地控制引入光路中的測試結構可以檢查掃描域的大小，由此可以檢查掃描器5的檢流計的功能。可以通過AOTF后面的參考二極管測試激光器或A0TF。這可用于檢查AOTF校準和激光器功能。而且，可以從測試到的激光器性能定時和規(guī)范值中總結出關于激光器和AOTF 的壽命的結論。另外，也可以裝備一些具有可讀取的操作小時計數(shù)器的激光器。可以通過將由激光器發(fā)出的波長與那些通過設備實際測量的波長進行比較，測試光譜儀?？梢酝ㄟ^在中間圖像的位置處的鏡子進行針孔測試。使用內部檢測器確定作為針孔直徑的函數(shù)的光強度?？蓮慕Y果中讀取針孔的正確調整?？墒褂秒娮涌刂茰y試顯微鏡中的步進電機步進電機的電子控制可用于詢問 (interrogate)開路或短路連接?？稍诠室獾耐鶑瓦\動中檢測步進損失，然后搜尋原始位置。使用不同的快門可改變或轉換顯微鏡中的光路?？晒鈱W地、磁力地或使用其他檢測器或傳感器確定或詢問快門的位置。出于激光器安全的原因，也可以在快門有缺陷的事件下發(fā)出報警信號。根據(jù)本發(fā)明，此處以示例的方式提出的測試在遠離中央服務器的共焦激光掃描顯微鏡中執(zhí)行。由此，可將特定的測試與應用軟件中的軟件模塊相關聯(lián)。這些應用軟件的軟件模塊列在配置文件中，配置文件中央地存儲在服務器中，從該服務器中調用配置文件。然后，可相互獨立地調用特定的掃描顯微鏡的不同軟件模塊。對于網(wǎng)絡中的中央服務器與不同掃描顯微鏡客戶端之間的相互作用，可以有多種變化。因此，有利地，根據(jù)測試計劃執(zhí)行掃描顯微鏡客戶端的測試結果的執(zhí)行和傳輸。例如，對于掃描顯微鏡客戶端的每個測試，定義時間間隔，在時間間隔之后重復執(zhí)行測試。只要測試不干擾正常使用，執(zhí)行盡可能多的測試。然后，測試結果自動傳輸至一個中央控制服務器17并存儲在“遠程診斷數(shù)據(jù)庫” 中。但是，測試結果也可直接存儲在掃描顯微鏡客戶端上。將不同的掃描顯微鏡客戶端的結果進行相互比較。然后，例如從本領域中的設備的最大無故障時間和/或最大性能的角度執(zhí)行對收集到的數(shù)據(jù)的評估。這包括，例如使用自診斷來自動引入適當?shù)臏y量，如建議訂購替換部件。例如，可預先估計激光器的預期服務壽命或者可制定用于最關鍵的設備的優(yōu)選的服務實施計劃。當然，“遠程診斷數(shù)據(jù)庫”也可鏈接至其他數(shù)據(jù)庫，以便可以例如調用接收報告、 SAP數(shù)據(jù)、支持請求、板審查等。而且，可使用本領域中的操作參數(shù)聯(lián)合統(tǒng)計。以此方式，可檢測與設備中正常狀態(tài)的任何偏差或弱點，然后可執(zhí)行有目標的服務。也可執(zhí)行用戶行為的分析，對用戶的評估帶來特定類型的實驗中的典型過程的優(yōu)化。
通過(共焦)激光掃描顯微鏡的操作參數(shù)的自動確定和檢測，可基本上總體地延長平均無故障時間。這包括簡單測試和測量數(shù)據(jù)(例如，來自于日志文件)的傳輸以及根據(jù)特定時間的測試計劃執(zhí)行的自測試/性能測試。最重要的方面是遠程地自動提供第一診斷，也就是，不需要服務器工程師的現(xiàn)場訪問。理想地，在用戶發(fā)現(xiàn)實際故障發(fā)生之前，檢測到參數(shù)中的偏差和由此即將發(fā)生的故障?？刹捎迷诿總€板上提供的各個可讀序列號芯片跟蹤內置在設備中的各個板的全部歷史。例如，將在設備中的不同點處的冷卻劑的溫度和流速和水平面以及在規(guī)則間隔處的各個部件的供電電壓作為直接測量值傳輸。也可直接確定和傳輸可用的存儲空間、檢流計的調節(jié)參數(shù)和其他校準值。激光掃描顯微鏡中的遠程診斷的關鍵部分是自動地執(zhí)行自測試。例如，在掃描顯微鏡客戶端啟動時(優(yōu)選地，用于一些設備部件的短時測試)或者當設備關閉時，執(zhí)行自測試。但是，設備也可檢測在很長時間周期沒有發(fā)生測量和用戶行為，然后使用這些階段(空閑階段)用于復雜的自測試。
權利要求
1.一種用于確定至少一個掃描顯微鏡客戶端(1)的操作參數(shù)的至少一個測試的計算機控制的中央執(zhí)行系統(tǒng)，具有至少一個中央控制服務器(17)，所述掃描顯微鏡客戶端(1)的工作站計算機(15)到所述控制服務器(17)的至少一個網(wǎng)絡接口，具有用于所述掃描顯微鏡客戶端(1)的應用軟件的至少一個第一軟件模塊，所述至少一個第一軟件模塊用于所述測試的執(zhí)行，以及所述掃描顯微鏡客戶端(1)中具有至少一個傳感器，所述至少一個傳感器用于所述測試的執(zhí)行。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述服務器(17)的中央目錄中管理所述掃描顯微鏡客戶端(1)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，對于檢測器測試，所述傳感器為參考二極管(25)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，對于AOBS測試，所述傳感器為可旋轉^Ml O
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，JINI技術用于網(wǎng)絡服務。
6.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制服務器(17) 和所述掃描顯微鏡客戶端(1)之間的通信通過http協(xié)議發(fā)生。
7.根據(jù)權利要求1至6中一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，建立“遠程診斷數(shù)據(jù)庫”。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，在掃描顯微鏡(1)啟動時， 執(zhí)行自測試。
9.一種用于確定具有測試傳感器的至少一個掃描顯微鏡客戶端(1)的操作參數(shù)的至少一個測試的計算機控制的中央執(zhí)行方法，具有至少一個中央控制服務器(17)，所述掃描顯微鏡客戶端(1)的工作站計算機(15)到所述控制服務器(17)的至少一個網(wǎng)絡接口，具有用于掃描顯微鏡客戶端(1)的應用軟件的至少一個第一軟件模塊，所述至少一個第一軟件模塊用于測試的執(zhí)行，根據(jù)給定的測試過程調用軟件模塊，啟動所述掃描顯微鏡客戶端(1)中的至少一個傳感器并且在所述控制服務器(17)中中央地處理所述確定的數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，在所述控制服務器(17)的目錄中管理所述軟件模塊。
11.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，在所述掃描顯微鏡客戶端(1)中存儲所述軟件模塊。
12.根據(jù)權利要求9至11中任一項所述的方法，其特征在于，遠程地執(zhí)行所述測試過
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在掃描顯微鏡中運行的至少一個測試的中央計算機控制的執(zhí)行方法及系統(tǒng)，尤其是用于共焦顯微鏡中運行的測試，其中測試應用軟件的至少一個第一軟件模塊。本發(fā)明通過由各個掃描顯微鏡客戶端和中央服務器組成的網(wǎng)絡實現(xiàn)目的?？蛻舳酥g通過網(wǎng)絡接口聯(lián)系并且在服務器的中央目錄中管理客戶端。用于掃描顯微鏡的各個部件的應用軟件由各個軟件模塊組成，每個軟件模塊與潛在的測試相關聯(lián)。為了能夠執(zhí)行各種測試，已將掃描顯微鏡客戶端裝備在具有額外的傳感器和部件的硬件端上，額外的傳感器和部件允許確定各種操作參數(shù)。
文檔編號G02B21/00GK102439506SQ201080022437
公開日2012年5月2日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權日2009年5月22日
發(fā)明者哈拉德爾·布呂格曼, 德雷克·韋伯斯特, 沃爾克·謝弗雷德, 羅蘭德·莫舍爾, 霍爾格·比爾克, 馬里奧·貝爾澤 申請人:萊卡微系統(tǒng)Cms有限責任公司