[发明专利]激光诱导荧光显微镜组装方法

说明书

本发明是激光诱导荧光显微镜组装方法，属可应用于地质学、生物学及材料科学的荧光显微镜设备及组装技术。

自20世纪七十年代以来，在地质学及生物学领域，荧光显微镜得到了广泛应用。在组成上，荧光显微镜是由传统光学显微镜及荧光激发器组成。荧光显微镜的关键技术在于荧光诱导光源，以及如何将该光源激发器与显微镜连接。目前所用荧光光源均为高压汞灯，经二十多年的应用与不断改进，采用高压汞灯作为诱导荧光的光源暴露出一些明显的问题：(1)高压汞灯所激发的荧光强度不稳定；(2)高压汞灯诱导的荧光强度弱，对于一些弱荧光的样品，难观测到可见荧光；(3)高压汞灯使用寿命较短，易老化。在这种背景下，开发新的荧光诱导技术成为近年来众多人一直探讨的课题。激光由于具有强度大、单色性好等优点，应当是诱导荧光较好的方法。其中的关键技术是如何将激光光源与传统显微镜连接，形成既能观察、又能测定各种荧光参数的统一体。目前发展起来的激光显微分析技术主要采用聚焦激光分解样品，然后收集热解产物作气象色谱-质谱分析，目前的技术尚不能应用激光诱导荧光直接观测样品的荧光特征。因此，发展激光诱导荧光显微镜具有重要科学意义与应用前景。

本发明的目的就是为了克服和解决现有荧光显微镜组装技术采用高压汞灯作诱导荧光的光源而存在所激发的荧光强度不稳定、荧光强度弱、难观测到可见荧光、高压汞灯寿命短、易老化等缺点和问题，研究发明一种能将强度强、单色性好的激光作为诱导光源，并将激光发生器与显微镜组合起来，形成激光诱导荧光系统的激光诱导荧光显微镜组装方法，以便该系统既能观察样品荧光特征，又可测定荧光光谱的各种荧光参数和光度曲线，荧光观测范围大，对观测样品无破坏作用。

本发明是通过下述技术方案来实现的：激光诱导荧光显微镜组成及组装工艺框图如图1所示。它主要由激光发生器、光学组合系统、激光功率计、显微镜、计算机、视力保护滤光器组装构成，其中：激光发生器为亚离子激光器，要求输出功率在50mw～2000mw；光学组合系统包括三组元件：第一组是滤光片，透光率在590％之间，随情况调节；第二组是透镜，通过它进行光束聚焦与散射的调节形成适应样品观测的激光束；第三组是反射镜，通过它可调整方向将激光束反射后平行进入显微镜中反射系统，当光线平行入射时，可省掉本组反射镜；激光功率计，可测定进入显微镜聚焦光束的强度；显微镜可以是普通的荧光显微镜或显微光度计；视力保护滤光器由一组滤光片组成，其可滤掉对人体视力有害的激光光源的短波，而让样品发射的可见荧光通过；计算机，当激光发生器与显微光度计相连接时，需配备计算机用以测定各项参数，所需软件可利用显微光度计所配套的软件；其组装方法如下：将激光发生器安装在距显微镜0.4～0.6m的位置，并稳固在桌面上，调节支架螺丝，使其水平、并使激光发射孔与显微镜光源点高度相对应，再精确调节光束与显微镜的光学组合系统同轴，加入第一组滤光片及第二组透镜，第一组滤光片安放在距激光器0.05～0.10m处，第二组透镜距第一组滤光片0.05～0.10m，第三组反射镜的安装是让激光束以30～50℃角度射向反射镜，以保证反射后的激光平行入射显微镜，其调节方法是通过显微镜视域光栏观察荧光成象，转动第二组透镜及第三组反射镜角度，若从显微镜后面连接，则可减少第三组反射镜，但调节不如侧面连接方便，直到视域内荧光强度完全均匀一致，激光功率计安放在离显微镜0.04～0.05m的位置，上述组装已安装好激光发生器；视力保护滤光器安放在显微镜原阻挡滤光片的位置；图象输出是通过显微镜视域光栏观察或显微照相，数据输出为打印机打印，可打印经计算机处理的各项数据。

本发明与现有技术相比具有如下的优点和有益效果：(1)使观测样品的荧光强度成数倍增加，有利于研究一般荧光显微镜难以观察的弱荧光样品；(2)使荧光检测范围扩大，如可观测到油气源岩中镜质组反射率高达2.5％有机质的荧光；(3)可观测以往观测不到的荧光沥青、有机包裹体等多种荧光信息；(4)不破坏样品；(5)激光强度连续可调，可适用于不同的研究目的；(6)可进行弱荧光样品照相与荧光光谱测定。