用于借助于光學(xué)投影斷層掃描術(shù)研究樣品的方法和設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于樣品(9)的斷層掃描術(shù)研究的方法，在該方法中樣品(9)采用照射光束(3)照射，并且在該方法中包含照射光束(3)的通過樣品(9)透射的光的透射光束(10)采用透射檢測器(13)檢測。本發(fā)明進(jìn)一步涉及用于樣品(9)的斷層掃描研究的設(shè)備。提供的是，照射光束(3)和透射光束(10)以相反的傳播方向通過同一物鏡(7)穿過。
【專利說明】
用于借助于光學(xué)投影斷層掃描術(shù)研究樣品的方法和設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于樣品的斷層掃描術(shù)研究的方法，在該方法中樣品采用照射光束照射，并且在該方法中包含照射光束的通過樣品透射的光的透射光束采用透射檢測器檢測。
[0002]本發(fā)明此外涉及一種用于樣品的斷層掃描術(shù)研究的設(shè)備，該設(shè)備具有生成照射要研究的樣品的照射光束的光源，并且具有用于檢測照射光束的包含通過樣品透射的光的透射光束的透射檢測器。
【背景技術(shù)】
[0003]WO 2012/027542 A2公開了同時允許樣品的光學(xué)斷層掃描研究和SP頂研究兩者的顯微鏡。該文件具體敘述了光學(xué)投影斷層掃描術(shù)(OPT)。不利的是，顯微鏡具有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu);特別是，同時需要彼此精確對準(zhǔn)的三個物鏡，以便將照射光聚焦到樣品，并接收從樣品出射的檢測光，用于相應(yīng)的檢測器。此外，顯微鏡無法靈活使用。例如，樣品必須強(qiáng)制性地相對于顯微鏡移動，以使得樣品的三維圖像可生成;這是麻煩的，且不可能用于每一種類型的樣品，因為實驗空間由三個物鏡限制。此外，以常規(guī)的顯微鏡配置(特別是使用常規(guī)的顯微鏡支架)實施這種顯微鏡是不可能的，或至多僅是存在困難的可能性，其使得這種顯微鏡的制造復(fù)雜且昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是描述用于借助于光學(xué)投影斷層掃描術(shù)研究樣品的方法，該方法可采用可靈活地應(yīng)用的緊湊配置執(zhí)行，然而其并未限制同時應(yīng)用其它研究方法的可能性，例如SPIM技術(shù)、共焦觀察技術(shù)或多光子技術(shù)。
[0005]該目的借助于先前描述的類型的方法來實現(xiàn)，該方法特征在于照射光束和透射光束以相反的傳播方向通過同一物鏡被引導(dǎo)。
[0006]本發(fā)明的目的是描述用于借助于光學(xué)投影斷層掃描術(shù)研究樣品的設(shè)備，該設(shè)備可靈活地應(yīng)用，并且該設(shè)備仍然提供了同時應(yīng)用其它方法的可能性，例如SPIM技術(shù)、共焦觀察技術(shù)或多光子技術(shù)。
[0007]該目的由如下設(shè)備來實現(xiàn)，該設(shè)備特征在于照射光束和透射光束以相反的傳播方向通過同一物鏡行進(jìn)。
[0008]本發(fā)明具有如下優(yōu)點，即其僅需要單個物鏡以借助于光學(xué)斷層掃描術(shù)研究樣品，以使得較少限制且容易獲得的實驗空間可用于樣品。
[0009]本發(fā)明還具有如下優(yōu)點，即樣品可容易從相反方向被照射而無需很大支出，且沒有移動樣品的需求。該優(yōu)點來自如下事實，即照射和檢測不在樣品平面的不同側(cè)上發(fā)生，以使得光路徑可例如借助于針對偏轉(zhuǎn)角能夠調(diào)節(jié)的束偏轉(zhuǎn)裝置由簡單的切換來反轉(zhuǎn)，如將在下面進(jìn)一步詳細(xì)解釋的。
[0010]本發(fā)明此外具有如下優(yōu)點，即其可以常規(guī)顯微鏡配置實現(xiàn)，特別是包括常規(guī)豎立的或倒置的顯微鏡支架的使用;這對用于制造根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的復(fù)雜性和成本具有積極影響。
[0011]優(yōu)選地，照射光束采用物鏡聚集在樣品中，并且透射光束由物鏡準(zhǔn)直。
[0012]分束器，特別是分束器板可被使用，以便將來自物鏡的透射光束與要傳播到物鏡上的照射光束物理分離，并且將它引導(dǎo)到通往透射檢測器的束路徑上。
[0013]在特定實施例中，照射光束在它已經(jīng)穿過物鏡之后采用照射光偏轉(zhuǎn)部件偏轉(zhuǎn)，使得其在偏轉(zhuǎn)之后相對于物鏡的光軸線以不同于零度的角傳播。特別地，可有利提供的是，照射光束在它已經(jīng)穿過物鏡之后采用照射光偏轉(zhuǎn)部件偏轉(zhuǎn)到要研究的樣品。特別有利的是，如果照射光束在它已經(jīng)穿過物鏡之后通過照射光偏轉(zhuǎn)部件相對于物鏡的光軸線以90度角(直角)偏轉(zhuǎn)到樣品。該類型的實施例特別注意可用于如下事實，即垂直于通過樣品行進(jìn)的照射光的傳播方向從樣品出射的光平行于物鏡的光軸線行進(jìn)，例如用于SPIM圖像的獲取，以使得其在相對于入射物鏡的照射光束的直行方向中可采用另外的物鏡準(zhǔn)直，并且然后被檢測。該類型的物鏡布置非常類似于常規(guī)顯微鏡配置，并且可因此容易地并且以穩(wěn)健的實施例實施，特別是包括現(xiàn)有顯微鏡(特別是掃描顯微鏡)的重新配置。
[0014]特別在其中來自物鏡的照射光束采用照射光偏轉(zhuǎn)部件偏轉(zhuǎn)到樣品的實施例中，來自樣品的透射光束可采用透射光偏轉(zhuǎn)部件引導(dǎo)到物鏡。因此可特別提供的是，來自樣品的透射光束采用透射光偏轉(zhuǎn)部件偏轉(zhuǎn)使得其在偏轉(zhuǎn)后平行于物鏡的光軸線傳播。
[0015]為了獲得用于計算樣品的三維投影斷層圖像的足夠數(shù)量的測量值，樣品在不同的樣品方位處和/或采用照射光束的不同傳播方向時間上連續(xù)地被照射。優(yōu)選地，對于每一個樣品方位并且對于照射光束的每一個傳播方向，透射光束的光功率值采用透射檢測器測量。
[0016]在非常特別有利的實施例中，樣品在該背景中保持靜止，而相對于樣品的照射光束的位置和/或傳播方向被相應(yīng)地修改。雖然樣品沒有移動，但是可以獲得關(guān)于樣品的足夠數(shù)量的透射信息，以允許三維投影斷層圖像從該信息重構(gòu)，其原因在于，由于本發(fā)明，樣品可基本上從至少三個主方向照射，即特別是沿著物鏡的光軸線以及從與物鏡的光軸線橫向的相反方向；這在稍后進(jìn)一步詳細(xì)解釋。
[0017]然而可替代地，樣品同樣可以相對于設(shè)備并且相對于照射光束移動，以便在不同的樣品方位處和/或采用照射光束的不同傳播方向時間上連續(xù)地照射樣品。
[0018]在特定實施例中，照射光束的位置和/或傳播方向采用束偏轉(zhuǎn)裝置調(diào)節(jié)，該束偏轉(zhuǎn)裝置放置在物鏡的前面，并且針對偏轉(zhuǎn)角能夠調(diào)節(jié)。這種類型的束偏轉(zhuǎn)裝置可包含例如萬向安裝式反射鏡，該萬向安裝式反射鏡的角位置例如采用電流計可調(diào)節(jié)。同樣可以的是，例如束偏轉(zhuǎn)裝置包括具有相互垂直的旋轉(zhuǎn)軸線的兩個電流計反射鏡。同樣可以的是，束偏轉(zhuǎn)裝置被實施為聲光束偏轉(zhuǎn)裝置。根據(jù)特定的獨立發(fā)明構(gòu)思，掃描顯微鏡的掃描器用作可調(diào)節(jié)的束偏轉(zhuǎn)裝置，用于修改照射光束的位置和/或傳播方向。
[0019]在有利的實施例中，照射光束首先采用可調(diào)節(jié)的束偏轉(zhuǎn)裝置定位并取向使得在穿過物鏡之后照射光束入射照射光偏轉(zhuǎn)部件并且由它偏轉(zhuǎn)到樣品，并且從樣品出射的透射光束采用透射光偏轉(zhuǎn)部件引導(dǎo)到物鏡。照射光束然后采用可調(diào)節(jié)的束偏轉(zhuǎn)裝置定位并取向以使得光路徑反向行進(jìn)，即以照射光束在它穿過物鏡之后入射到透射光偏轉(zhuǎn)部件并且由它引導(dǎo)到樣品，而透射光束采用照射光偏轉(zhuǎn)部件引導(dǎo)到物鏡。簡而言之，采用該程序，偏轉(zhuǎn)部件交換功能，以便將光路徑反轉(zhuǎn)。以該方式，樣品可從相反方向被照射，而無需它被移動。
[0020]為了允許樣品在盡可能多的方向中被照射，可充當(dāng)照射光偏轉(zhuǎn)部件和/或透射光偏轉(zhuǎn)部件的多個不同的或不同取向的偏轉(zhuǎn)部件可以存在。特別地，多個偏轉(zhuǎn)部件可在樣品周圍分布?？商娲鼗蛄硗獾?，同樣可提供的是，例如構(gòu)成斜面反射鏡的偏轉(zhuǎn)設(shè)備包括多個偏轉(zhuǎn)部件。同樣可以使用圓錐形偏轉(zhuǎn)部件，例如圓錐形反射鏡，其在物鏡的光軸線周圍共軸布置，以使得借助于針對偏轉(zhuǎn)角可調(diào)節(jié)的束偏轉(zhuǎn)裝置，照射光束在樣品上的入射方向在同樣布置在光軸線上的樣品周圍可旋轉(zhuǎn)360度。為此目的，例如，以圓錐形反射鏡的表面上的入射點描述一個圓的方式，照射光束可采用束偏轉(zhuǎn)裝置引導(dǎo)。
[0021]偏轉(zhuǎn)部件中的每一個可包括例如平坦的或曲面的反射鏡。還可能的是，特別是照射光偏轉(zhuǎn)部件和透射光偏轉(zhuǎn)部件可以構(gòu)成同一偏轉(zhuǎn)設(shè)備(例如斜面反射鏡)的構(gòu)成部分。
[0022]為了修改照射光束的位置和/或傳播方向，替代針對偏轉(zhuǎn)角可調(diào)節(jié)的束偏轉(zhuǎn)裝置的使用或作為其補(bǔ)充，同樣可提供的是，照射光束的位置和/或傳播方向通過移動(特別是通過位移和/或傾斜)照射光偏轉(zhuǎn)部件來調(diào)節(jié)。
[0023]優(yōu)選地，照射光束是圓橫截面。然而照射光束同樣可以具有不同橫截面形狀。例如，照射光束可采用圓柱形光學(xué)裝置成形為用于SPIM圖像的照射的光帶。對此可替代地，如下面詳細(xì)解釋的，用于SPIM圖像的準(zhǔn)光帶可通過來回迅速波動圓橫截面的照射光束來生成。
[0024]對于使用圓柱形透鏡成形照射光束的情況，透射檢測器可有利地實施為區(qū)域檢測器或線性檢測器，以使得整個分散開的透射光束可被同時捕獲。
[0025]在本發(fā)明的非常特別有利的實施例中，針對斷層掃描研究，樣品的至少一個橫截平面的至少一個SPIM圖像同時或依次地生成。這具有如下優(yōu)點，即關(guān)于樣品的信息可采用完全不同的研究方法，尤其還是同時地，獲得。關(guān)于樣品的內(nèi)部構(gòu)造和性質(zhì)的更精確陳述因而是可能的。特別地，采用研究方法中的一種研究方法可能發(fā)生的錯誤和贗像可借助于通過相應(yīng)的其它研究方法獲得的信息來識別并校正。
[0026]能夠使用除了投影斷層掃描研究之外的另一個研究方法的選項特別從如下事實產(chǎn)生，即由于本發(fā)明，在樣品的區(qū)域中存在可用的較少限制且容易獲得的實驗空間，在該實驗空間中另外的物鏡可容易被布置，特別是還與物鏡共軸或平行地布置。
[0027]另外的物鏡與該物鏡同軸或平行布置以便將用于選擇性平面照射顯微(SPM)圖像的檢測光準(zhǔn)直的實施例具有特別的優(yōu)點，即其可具有特別緊湊的配置，并且與常規(guī)顯微鏡配置類似;這允許常規(guī)顯微鏡支架的使用，或使得容易改裝現(xiàn)有的顯微鏡系統(tǒng)。
[0028]為了生成SP頂圖像，樣品采用薄的光帶照射，而照射的樣品層的觀察通過熒光和/或散射光的檢測垂直于照射光帶的平面發(fā)生。樣品的三維圖像可從不同的樣品層的圖像生成，特別是從相互平行的樣品層的圖像堆疊生成。用于獲取SPIM圖像的檢測器可實施為例如攝像機(jī)和/或CXD攝像機(jī)，和/或SCMOS檢測器和/或區(qū)域檢測器。
[0029]如已經(jīng)提到的，用于SPIM照射的光帶可例如采用圓柱形光學(xué)裝置從照射光束成形。
[0030]然而，相反，用于SPIM照射的準(zhǔn)光帶同樣可通過在光帶平面中來回波動照射光束來生成?？商峁┑氖?，例如，大體為圓橫截面的照射光束首先生成，其束由束偏轉(zhuǎn)裝置(特別可以是掃描顯微鏡的掃描器)快速地來回波動，以使得形成準(zhǔn)光帶。特別可提供的是，照射光束快速地來回波動，以使得接收檢測光的檢測器生成與在采用例如圓柱形光學(xué)裝置生成的光帶的照射情況下很大程度上相同的檢測信號，和/或以使得對于正使用的SP頂檢測器，準(zhǔn)光帶無法與例如采用圓柱形光學(xué)裝置生成的光帶區(qū)分。
[0031]如已經(jīng)提到的，有利地，可同時執(zhí)行樣品的投影斷層掃描研究和SP頂研究。在該情況中特別可提供的是，用于SP頂圖像的照射的準(zhǔn)光帶通過在光帶平面中來回波動照射光束生成，對于不同的照射方位和/或?qū)τ谡丈涔馐牟煌瑐鞑シ较?，透射光束同時分別被檢測至IJ，用于斷層掃描研究。
[0032]使用從基本上圓的照射光束產(chǎn)生的準(zhǔn)光帶具有特別的優(yōu)點，即額外的光學(xué)系統(tǒng)可省略，并且基本上任意形狀的準(zhǔn)光帶(特別包括曲面的準(zhǔn)光帶)同樣可生成。使用從基本上圓的照射光束產(chǎn)生的準(zhǔn)光帶對于同時投影斷層掃描研究同樣是有利的，因為相應(yīng)測量的透射值可容易與照射光束的相關(guān)的照射方位和傳播方向相關(guān)聯(lián)。
[0033]特別是為了SPIM研究但同樣為了執(zhí)行樣品的其它研究，相對于投影斷層掃描研究同時或隨后，可以非常寬泛地提供的是，相對于入射到樣品上的照射光束的傳播方向以不同于零度的角(特別是相對于入射到樣品上的照射光束的傳播方向以90度的角)從樣品出射的光穿過另外的物鏡，并且采用與透射檢測器不同的檢測器檢測。光可以例如是熒光和/或散射光。
[0034]如已經(jīng)提到的，該另外的物鏡可特別有利地取向，以使得該另外的物鏡的光軸線相對于入射到樣品的照射光束的傳播方向以90度角(直角)取向，和/或以使得該另外的物鏡的光軸線與物鏡的光軸線平行或同軸取向。然而原則上同樣可以的是，另外的物鏡的光軸線相對于入射到樣品的照射光束的傳播方向以不同于零度的另一個角取向。
[0035]如已經(jīng)提到的，由于本發(fā)明，樣品可基本上從至少三個主方向照射，即特別沿著物鏡的光軸線以及從與物鏡的光軸線橫向的相反方向。上面已經(jīng)解釋了用于來自與橫向于物鏡的光軸線的相反方向的照射的程序。沿著物鏡的光軸線的照射被實現(xiàn)，而不使用在透射光布置中的照射偏轉(zhuǎn)部件和透射偏轉(zhuǎn)部件。照射光束在此以照射光在穿過物鏡之后入射樣品而沒有偏轉(zhuǎn)的方式被取向，而透射光束在直行方向中行進(jìn)到可同樣實施為聚光光學(xué)裝置的另外的物鏡。在穿過該另外的物鏡之后，透射光束被引導(dǎo)到束路徑中，在該束路徑中透射光束行進(jìn)到檢測器，特別是到另外的透射檢測器。
[0036]上述的SPIM研究在透射光布置中的投影斷層掃描研究期間并不可能。將要用于SP頂研究的該另外的物鏡可代替用于將透射光束準(zhǔn)直，并且為此可保持在其位置中，除了可能必要的聚焦調(diào)整。在特定的實施例中，SP頂檢測器在該情況中用作透射檢測器。
[0037]照射光偏轉(zhuǎn)部件和/或透射光偏轉(zhuǎn)部件可有利地布置在物鏡上或該另外的物鏡上。這具有如下優(yōu)點，即從外部投影到樣品區(qū)域中并且它們自身占用空間的很大的額外支架部分將不需要。此外，在物鏡或該另外的物鏡上的放置確保良好的穩(wěn)定性，因為物鏡它們自身必須已經(jīng)以穩(wěn)定的方式保持。
[0038]在特定的實施例中，照射光偏轉(zhuǎn)部件和/或透射光偏轉(zhuǎn)部件可移動地(特別可位移地和/或傾斜地)在物鏡上或在另外的物鏡上布置。這種類型的實施例具有非常特別的優(yōu)點，即照射光束的照射方位和/或?qū)?zhǔn)可通過將照射光偏轉(zhuǎn)部件移動到不同的位置中和/或不同的取向中來修改。類似地，透射光束的位置和/或取向可通過將透射光偏轉(zhuǎn)部件移動到不同的位置中和/或不同的取向中來修改。
[0039]如已經(jīng)提到的，根據(jù)本發(fā)明的方法可以有利地采用掃描顯微鏡或采用共焦掃描顯微鏡執(zhí)行。在任何情況下可能存在的非退掃描檢測器(NDD)可特別用作透射光檢測器，和/或特別是如果NDD實施為區(qū)域檢測器、實施為SP頂檢測器的話。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可以特別部分地由掃描顯微鏡或由共焦掃描顯微鏡構(gòu)成。
【附圖說明】
[0040]本發(fā)明的主題在附圖中示意性描繪，并且在下面參照附圖來描述；相同或相同功能的元件在大多數(shù)情況下以相同的參考字符標(biāo)記。在附圖中:
[0041 ]圖1示意性地描繪根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示例性實施例；
[0042]圖2是示出在從第一主方向照射時根據(jù)本發(fā)明的方法的示例性實施例的示意圖；
[0043]圖3是示出在從與第一主方向相反的第二主方向照射時根據(jù)本發(fā)明的方法的示例性實施例的不意圖；
[0044]圖4是示出在從第一主方向照射時根據(jù)本發(fā)明的方法的另外示例性實施例的示意圖；以及
[0045]圖5示出基于共焦掃描顯微鏡的本發(fā)明的設(shè)備的示例性實施例。
【具體實施方式】
[0046]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備I的示例性實施例。該設(shè)備包括可以特別實施為激光的光源2。光源2發(fā)射照射光束3，該照射光束3由針對偏轉(zhuǎn)角可調(diào)節(jié)的束偏轉(zhuǎn)裝置4偏轉(zhuǎn)。在偏轉(zhuǎn)之后，照射光束3通過掃描透鏡5和鏡筒透鏡6行進(jìn)，穿過分束器12，并且行進(jìn)到將照射光束3聚集的物鏡7。
[0047]束偏轉(zhuǎn)裝置4以這種方式調(diào)節(jié)，即照射光束3以相對于光軸線的傾角穿過物鏡7的物鏡光瞳，以使得它偏心地離開物鏡7，即相對于物鏡7的光軸線具有橫向偏移，然后入射到照射光偏轉(zhuǎn)部件8，照射光偏轉(zhuǎn)部件8優(yōu)選以約90度將照射光束3偏轉(zhuǎn)到樣品。照射光束3在樣品9中具有焦點。
[0048]通過樣品9透射的照射光束3的那一部分作為透射光束10離開樣品9，并由透射光偏轉(zhuǎn)部件11偏轉(zhuǎn)到物鏡7 ο透射光束1以與照射光束3相同的方式但以相反的傳播方向行進(jìn)通過物鏡7。
[0049]在穿過物鏡7之后，透射光束10至少部分地由分束器12偏轉(zhuǎn)到透鏡18，該透鏡18將透射光束10聚集到透射檢測器13。
[0050]為了獲得用于計算樣品9的三維投影斷層圖像的測量值，樣品9在不同的樣品方位處和/或采用照射光束3的不同傳播方向時間上連續(xù)地被照射，并且對于每一個樣品方位并且對于照射光束3的每一個傳播方向，透射光束10的光功率水平分別采用透射檢測器13測量。為此，照射光束3的空間位置和傳播方向借助于束偏轉(zhuǎn)裝置4連續(xù)地修改。在另外的物鏡14上可移動地布置的照射光偏轉(zhuǎn)部件8和/或透射光偏轉(zhuǎn)部件11兩者可為此目的額外調(diào)節(jié)。
[0051]相對于透射光束10的檢測，同時地或依次地，垂直于入射到樣品9上的照射光束3的傳播方向從樣品9出射的檢測光15采用與透射檢測器13不同的檢測器16額外檢測。檢測光15穿過另外的物鏡14，并且然后由另外的鏡筒透鏡17聚集到檢測器16上。具體地，用于SP頂圖像的樣品9的樣品層的平面照射的準(zhǔn)光帶通過在垂直于物鏡7的光軸線的光帶平面中采用束偏轉(zhuǎn)裝置4來回波動照射光束3來生成。檢測器16實施為用于獲取照射的樣品層的圖像的攝像機(jī)。
[0052]圖2是詳細(xì)描述，其示出從物鏡7出來的照射光束3采用照射光偏轉(zhuǎn)部件8以直角偏轉(zhuǎn)到樣品9，并且從樣品9出來的透射光束10由透射光偏轉(zhuǎn)部件11偏轉(zhuǎn)到物鏡7。用于SP頂圖像的檢測光15在物鏡7的光軸線19的方向中行進(jìn)。
[0053]圖3示出其中樣品9可采用照射光束3從相反的方向照射的方式。照射光束3采用可調(diào)節(jié)的束偏轉(zhuǎn)裝置4定位并取向使得光路徑反向行進(jìn)，即以在穿過物鏡7之后照射光束3入射透射光偏轉(zhuǎn)部件11并且由它引導(dǎo)到樣品9，而透射光束10由照射光偏轉(zhuǎn)部件8引導(dǎo)到物鏡I。
[0054]圖4示出其中樣品9可以從額外的主照射方向(即與物鏡7的光軸線基本上共軸)被照射的方式。這種照射被實現(xiàn)，而不使用照射偏轉(zhuǎn)部件8，并且不使用在透射光布置中的透射偏轉(zhuǎn)部件11。為此目的，照射光束3以如下方式采用束偏轉(zhuǎn)裝置4取向，即照射光束3在中央通過物鏡7的物鏡光瞳行進(jìn)，并且在穿過物鏡7之后，入射了樣品9而沒有偏轉(zhuǎn)，以使得透射光束10在直行方向中行進(jìn)到另外的物鏡14。通過在相對于物鏡7的光軸線的物鏡光瞳中照射光束3的連續(xù)傾斜，從物鏡7出射的照射光束3的橫向偏移可相應(yīng)地產(chǎn)生，以便連續(xù)透照不同的樣品區(qū)域。在穿過另外的物鏡14之后，透射光束10采用鏡22偏轉(zhuǎn)，并且然后由光學(xué)裝置20聚焦到另外的透射檢測器21上。照射光束3到樣品9上的入射方位和/或在樣品9內(nèi)部的照射光束3的傳播方向可借助于束偏轉(zhuǎn)裝置4改變，以使得對于每一個入射方位和/或每一個傳播方向，透射值可被測量用于樣品9的圖像的隨后斷層掃描重構(gòu)。因此，對于隨后的重構(gòu)，除了在與物鏡的光軸線19橫向的照射的情況中獲得的測量值，同樣可以考慮在上述透射光布置的情況中獲得的測量值。
[0055]圖5示出了基于共焦掃描顯微鏡的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備I的示例性實施例，除了上面提到的研究所需的許多組件，該共焦掃描顯微鏡還包括照射針孔23、檢測針孔24，以及多頻帶檢測器25，以及用于將激勵束路徑與檢測束路徑分離的二色分束器26。然而對于上述的研究方法，這些元素不是必需的。共焦掃描顯微鏡的ND檢測器用作用于檢測透射光束10的透射光檢測器13。如果圖像產(chǎn)生光學(xué)裝置在NDD束路徑(鏡筒透鏡)中使用，則在空間上分辨檢測器(攝像機(jī)、CCD、CMOS、SCMOS)也可以使用。
[0056]零件列表
[0057]I根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備
[0058]2 光源
[0059]3照射光束
[0060]4可調(diào)節(jié)的束偏轉(zhuǎn)裝置[0061 ] 5掃描透鏡
[0062]6鏡筒透鏡
[0063]7 物鏡
[0064]8照射光偏轉(zhuǎn)部件
[0065]9 樣品
[0066]10透射光束
[0067]11透射光偏轉(zhuǎn)部件
[0068]12分束器
[0069]13透射檢測器
[0070]14另外的物鏡
[0071]15檢測光
[0072]16檢測器
[0073]17另外的鏡筒透鏡
[0074]18 透鏡
[0075]19物鏡7的光軸線
[0076]20光學(xué)裝置
[0077]21另外的透射檢測器
[0078]22 鏡
[0079]23照射針孔
[0080]24檢測針孔[0081 ]25多頻帶探測器
[0082]26 二色分束器
【主權(quán)項】
1.一種用于借助于光學(xué)投影斷層掃描術(shù)研究樣品(9)的方法，在所述方法中樣品(9)采用照射光束(3)照射，并且在所述方法中包含所述照射光束(3)的通過所述樣品(9)透射的光的透射光束(10)采用透射檢測器(13)檢測， 其中所述照射光束(3)和所述透射光束(10)以相反的傳播方向通過同一物鏡(7)被引B寸ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中 a.所述照射光束(3)在它已經(jīng)穿過所述物鏡(7)之后采用照射光偏轉(zhuǎn)部件(8)偏轉(zhuǎn)，使得其在偏轉(zhuǎn)之后相對于所述物鏡(7)的光軸線以不同于零度的角傳播;和/或 b.所述照射光束(3)在它已經(jīng)穿過所述物鏡(7)之后采用照射光偏轉(zhuǎn)部件(8)偏轉(zhuǎn)到要研究的所述樣品(9)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中 a.所述透射光束(10)采用透射光偏轉(zhuǎn)部件(11)偏轉(zhuǎn)，使得其在偏轉(zhuǎn)之后平行于所述物鏡的光軸線(19)傳播;和/或 b.所述透射光束(10)采用透射光偏轉(zhuǎn)部件(11)偏轉(zhuǎn)到所述物鏡(7)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的一項所述的方法，其中 a.所述樣品(9)在不同的樣品方位處和/或采用所述照射光束(3)的不同傳播方向時間上連續(xù)地被照射;或 b.所述樣品(9)在不同的樣品方位處和/或采用所述照射光束(3)的不同傳播方向時間上連續(xù)地被照射，所述樣品(9)保持靜止，并且所述照射光束(3)相對于所述樣品(9)的位置和/或傳播方向被相應(yīng)地修改。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中 a.所述照射光束(3)的位置和/或傳播方向采用束偏轉(zhuǎn)裝置(4)調(diào)節(jié)，所述束偏轉(zhuǎn)裝置(4)放置在所述物鏡(7)的前面，并且針對偏轉(zhuǎn)角能夠調(diào)節(jié);和/或 b.所述照射光束(3)的位置和/或傳播方向通過移動所述照射光偏轉(zhuǎn)部件(8)調(diào)節(jié)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一項所述的方法，其中 a.針對所述斷層掃描研究，所述樣品(9)的至少一個橫截平面的至少一個選擇性平面照射顯微(SPno圖像同時或依次生成;和/或 b.用于SPIM圖像的照射的準(zhǔn)光帶通過在光帶平面中來回波動所述照射光束(3)來生成;和/或 c.用于SPIM圖像的照射的準(zhǔn)光帶通過在光帶平面中來回波動所述照射光束(3)來生成，對于不同的照射方位和/或?qū)τ谒稣丈涔馐?3)的不同傳播方向，所述透射光束(10)同時分別被檢測到，用于斷層掃描研究。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的一項所述的方法，其中 a.相對于入射到所述樣品(9)的所述照射光束的傳播方向以不同于零度的角從所述樣品(9)出射的光穿過另外的物鏡(14)，并且采用與所述透射檢測器(13)不同的檢測器(16)檢測;或 b.相對于入射到所述樣品(9)的所述照射光束的傳播方向以基本上90度角從所述樣品出射的光穿過另外的物鏡(14)，并且采用與所述透射檢測器(13)不同的檢測器(16)檢測。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中 a.所述另外的物鏡(14)的光軸線相對于入射到所述樣品(9)的所述照射光束的傳播方向以不同于零度的角取向；和/或 b.所述另外的物鏡(14)的光軸線相對于入射到所述樣品(9)的所述照射光束的傳播方向以90度角(直角)取向；和/或 c.所述另外的物鏡(14)的光軸線與所述物鏡(7)的光軸線平行或同軸地取向。9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一項所述的方法，其中在檢測與所述照射光束(3)—樣行進(jìn)通過相同的物鏡(7)的透射光束(10)之前或之后，所述樣品(9)采用照射光束(3)額外地照射，使得所述透射光束(10)傳播到另外的物鏡(14)并且在穿過所述另外的物鏡(14)之后被檢測。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的一項所述的方法，其中 a.所述照射光偏轉(zhuǎn)部件(8)和/或所述透射光偏轉(zhuǎn)部件(11)在所述物鏡(7)上特別是可移動地布置;或所述照射光偏轉(zhuǎn)部件(8)和/或所述透射光偏轉(zhuǎn)部件(11)在所述另外的物鏡(14)上特別是可移動地布置;和/或 b.所述照射光偏轉(zhuǎn)部件(8)和所述透射光偏轉(zhuǎn)部件(11)是同一偏轉(zhuǎn)設(shè)備的構(gòu)成部分。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的一項所述的方法，其中所述方法采用掃描顯微鏡或采用共焦掃描顯微鏡來執(zhí)行。12.—種用于借助于光學(xué)投影斷層掃描術(shù)研究樣品(9)的設(shè)備，所述設(shè)備具有生成照射要研究的所述樣品(9)的照射光束(3)的光源(2)，并且具有用于檢測包含所述照射光束(3)的通過所述樣品(9)透射的光的透射光束(10)的透射檢測器(13)，其中所述照射光束(3)和所述透射光束(10)以相反的傳播方向通過同一物鏡(7)行進(jìn)。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中 a.照射光偏轉(zhuǎn)部件(8)在所述照射光束(3)已經(jīng)穿過所述物鏡(7)之后將所述照射光束(3)偏轉(zhuǎn)，使得其相對于所述物鏡的光軸線(19)以不同于零度的角傳播;和/或 b.照射光偏轉(zhuǎn)部件(8)在所述照射光束(3)已經(jīng)穿過所述物鏡(7)之后，將所述照射光束(3)偏轉(zhuǎn)到要研究的所述樣品(9)。14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的設(shè)備，其中 a.透射光偏轉(zhuǎn)部件(11)偏轉(zhuǎn)所述透射光束(10)，使得其平行于所述物鏡的光軸線(19)傳播;和/或 b.透射光偏轉(zhuǎn)部件(11)將所述透射光束(10)偏轉(zhuǎn)到所述物鏡(7)。15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中的一項所述的設(shè)備，其中 a.所述樣品(9)能夠在不同的樣品方位處和/或采用所述照射光束(3)的不同傳播方向時間上連續(xù)地被照射;或 b.所述樣品(9)能夠在不同的樣品方位處和/或采用所述照射光束(3)的不同傳播方向時間上連續(xù)地被照射，所述樣品(9)保持靜止，并且所述照射光束(3)相對于所述樣品(9)的位置和/或傳播方向被相應(yīng)地修改。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中 a.所述照射光束(3)的位置和/或傳播方向采用束偏轉(zhuǎn)裝置(4)能夠調(diào)節(jié)，所述束偏轉(zhuǎn)裝置(4)放置在所述物鏡(7)的前面，并且針對偏轉(zhuǎn)角能夠調(diào)節(jié);和/或 b.所述照射光束(3)的位置和/或傳播方向通過移動所述偏轉(zhuǎn)部件(8)能夠調(diào)節(jié)。17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中的一項所述的設(shè)備，其中 a.針對所述斷層掃描研究，與所述透射檢測器(13)不同的檢測器(16)同時或依次地接收所述樣品(9)的至少一個橫截平面的至少一個選擇性平面照射顯微(SPHO圖像的光;和/或 b.束偏轉(zhuǎn)裝置通過在光帶平面中來回波動所述照射光束(3)來生成用于SP頂圖像的照射的準(zhǔn)光帶;和/或 c.束偏轉(zhuǎn)裝置通過在光帶平面中來回波動所述照射光束(3)來生成用于SP頂圖像的照射的準(zhǔn)光帶，對于不同照射方位和/或?qū)τ谒稣丈涔馐?3)的不同傳播方向，所述透射檢測器(13)同時分別檢測用于斷層掃描研究的透射光束(10)。18.根據(jù)權(quán)利要求12至17中的一項所述的設(shè)備，其中 a.相對于入射到所述樣品(9)的所述照射光束的傳播方向以不同于零度的角從所述樣品(9)出射的光穿過另外的物鏡(14)，并且采用與所述透射檢測器(13)不同的檢測器(16)檢測;或 b.相對于入射到所述樣品(9)的所述照射光束的傳播方向以基本上90度角從所述樣品(9)出射的光穿過另外的物鏡(14)，并且由與所述透射檢測器(13)不同的檢測器(16)檢測。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中 a.所述另外的物鏡(14)的光軸線相對于入射到所述樣品(9)的所述照射光束的傳播方向以不同于零度的角取向；和/或 b.所述另外的物鏡(14)的光軸線相對于入射到所述樣品(9)的所述照射光束的傳播方向以90度角(直角)取向；和/或 c.所述另外的物鏡(14)的光軸線與所述物鏡(7)的光軸線平行或同軸地取向。20.根據(jù)權(quán)利要求12至19中的一項所述的設(shè)備，其中另外的透射檢測器(21)被布置成以便接收并檢測通過另外的物鏡(14)而非通過所述物鏡(7)行進(jìn)的透射光。21.根據(jù)權(quán)利要求12至20中的一項所述的設(shè)備，其中 a.所述照射光偏轉(zhuǎn)部件(8)和/或所述透射光偏轉(zhuǎn)部件(11)在所述物鏡(7)上特別是可移動地布置;或所述照射光偏轉(zhuǎn)部件(8)和/或所述透射光偏轉(zhuǎn)部件(11)在所述另外的物鏡(14)上特別是可移動地布置;和/或 b.所述照射光偏轉(zhuǎn)部件(8)和/或所述透射光偏轉(zhuǎn)部件(11)是同一偏轉(zhuǎn)設(shè)備的構(gòu)成部分。22.根據(jù)權(quán)利要求12至21中的一項所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備至少部分地由掃描顯微鏡或由共焦掃描顯微鏡構(gòu)成。
【文檔編號】G02B21/00GK105874317SQ201480068833
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年12月17日
【發(fā)明人】W·克內(nèi)貝爾, W·福格, F·?？寺?
【申請人】徠卡顯微系統(tǒng)復(fù)合顯微鏡有限公司