[发明专利]时间分辨荧光光谱测量和成像方法及其装置

摘要

本发明是一种利用皮秒扫描相机同时获取样品荧光光谱和荧光寿命信息的测量方法和装置。从超短脉冲激光器所发出的蓝紫光或近红外光在扩束后被物镜聚焦到样品上用于样品的单光子或双光子激发，样品所发出的荧光被物镜收集后由分光元件分光，通过聚束透镜会聚成像在皮秒扫描相机的光电阴极上。荧光的色散方向与扫描相机的狭缝方向相同，与扫描方向垂直，通过扫描电路和扫描变像管偏转系统的共同作用，可以同时测量出不同光谱的荧光寿命。由于荧光寿命和荧光光谱分别对荧光分子所处的微环境和荧光团分子的种类敏感，因此，二者的同时测量能够为生物医学检测和分析提供互补的功能信息，本发明将在生物学、医学、材料科学等研究领域以及临床医学诊断方面具有重要的应用。

主权项

1.一种同时测量荧光光谱和荧光寿命或者时间分辨荧光光谱测量的方法，其特征是将高重复频率激光器、脉冲提取器、荧光显微镜、样品台、微位移系统、分光棱镜、皮秒扫描相机、CCD相机与计算机数字处理技术结合起来，形成一套基于高重复频率皮秒同步扫描相机的时间分辨荧光光谱测量系统或荧光光谱和荧光寿命同时测量系统。该系统采用扩束镜和显微物镜实现样品的高效单光子或多光子激发；用一个分光棱镜实现样品所发荧光的光谱分辨；通过选择光谱的色散方向与扫描相机的狭缝方向一致，并与变像管偏转系统的偏转方向垂直，可实现荧光光谱和荧光寿命的同时测量，或实现荧光光谱的测量，或实现荧光寿命的测量；通过样品的三维微位移，可选择对样品上不同位置和深度进行荧光光谱和寿命的同时测量。