[发明专利]一种受激辐射损耗显微镜系统及其控制方法

权利要求书

1.一种受激辐射损耗显微镜系统，其特征在于，所述系统包括第一纳秒脉冲激发光光源、均匀空间光束调制部件、第二纳秒脉冲消激发光光源、网格状空间光束调制部件、二向色镜组件、显微镜镜体、微纳米平移台、镜头组件、图像采集相机、同步器以及计算机，其中：

所述第一纳秒脉冲激发光光源发出的激发光，经所述均匀空间光束调制部件产生均匀宽场的激发光光束；所述第二纳秒脉冲消激发光光源发出的消激发光，经所述网格状空间光束调制部件生成网格状均匀的消激发光光束；所述激发光和所述消激发光通过所述二向色镜组件进行合束，形成平行且同轴的两束激光；所述两束激光被导入基于倒置荧光显微镜开发的所述显微镜镜体内，并对样本进行照射并产生点阵状分布的荧光光斑，其中，通过所述微纳米平移台来对照射点进行控制；所述显微镜镜体导出的荧光信号经过所述镜头组件由所述图像采集相机收集，其中，所述图像采集相机的曝光过程和时间由所述同步器控制，并与所述激发光和所述消激发光进行同步；所述图像采集相机产生的图像被输出到所述计算机进行处理。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一纳秒脉冲激发光光源的工作波长比所述第二纳秒脉冲消激发光光源的工作波长短。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像采集相机包括ICCD相机或者条纹相机或者SCMOS相机或者CMOS相机中的至少一种。

4.一种应用于如权利要求1至3中任一所述的受激辐射损耗显微镜系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

同步器在第一时刻开启第一纳秒脉冲激发光光源，并使得所述第一纳秒脉冲激发光光源发射第一脉冲宽度的激光；所述第一脉冲宽度的激光经过均匀空间光束调制部件后生成均匀激发光束；

所述同步器在第二时刻控制第二纳秒脉冲消激发光光源发出第二脉冲宽度的激光，所述第二脉冲宽度的激光经过网格状空间光束调制部件后形成网格状消激发光；

所述均匀激发光束和所述网格状消激发光经过二向色镜组件后形成平行且同轴的两束激光；

所述两束激光通过入射光口进入显微镜镜体，并通过所述显微镜镜体的内部光路后经显微物镜照射至样本上；在所述第二脉冲宽度的时长内，形成受激辐射损耗图像；

所述受激辐射损耗图像通过所述显微镜镜体的相机接口传出，并通过镜头组件后在第三时刻由图像采集相机在指定曝光时长内进行曝光接收；其中，当所述指定曝光时长结束后，所述图像采集相机停止曝光，并将曝光接收到的图像存储至计算机或者内部存储器中。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在同步器在第一时刻开启第一纳秒脉冲激发光光源之前，所述方法还包括：

计算机向微纳米平移台发送控制信号，以使得所述微纳米平移台移动至采样位置；

所述计算机生成触发信号，并将所述触发信号发送至同步器，以使得在当前的采样位置进行采样工作。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述图像采集相机停止曝光之后，所述方法还包括：

所述计算机控制所述微纳米平移台在指定迁移时长内移动至下一个探测位置处，在所述指定迁移时长内，所述图像采集相机将曝光接收到的图像存储至计算机或者内部存储器中。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述微纳米平移台移动至所述下一个探测位置处之后，所述方法还包括：

重新拍摄所述下一个探测位置处的受激辐射损耗图像，并在拍摄完成之后，将新的受激辐射损耗图像存储至所述计算机或者所述图像采集相机的存储器中；

当各个位置处的受激辐射损耗图像均拍摄完成之后，通过所述计算机对各个受激辐射损耗图像进行合成和重构，以生成完整的受激辐射损耗图像。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一纳秒脉冲激发光光源和所述第二纳秒脉冲消激发光光源发出的两束激光之间的重合时间大于所述指定曝光时长的指定倍数，其中，所述指定倍数大于或者等于1。