[发明专利]一种测量单分散上转换纳米荧光微粒寿命的装置及方法

摘要

本发明公开一种测量单分散上转换纳米荧光微粒寿命的装置及方法，该装置包括：双光子显微镜组件以及电气控制组件；双光子显微镜组件包括：激光器、多个光学镜、普克尔盒、二维振镜扫描模块以及光电倍增管，激光器发出光束，经过光学镜和普克尔盒后进入二维振镜扫描模块对样品进行二维扫描，而样品受激产生的荧光信号通过光电倍增管采集；电气控制组件用于控制双光子显微镜组件工作。本发明一种测量单分散上转换纳米荧光微粒寿命的装置及方法，对单分散状态的UCNPs材料进行了荧光成像和荧光寿命测量，使用时域法测量得到的数据直观、处理简便。

主权项

1.一种测量单分散上转换纳米荧光微粒寿命的装置，其特征在于，包括：双光子显微镜组件以及电气控制组件；所述双光子显微镜组件包括：激光器、多个光学镜、普克尔盒、二维振镜扫描模块以及光电倍增管，所述激光器发出光束，经过所述光学镜和所述普克尔盒后进入所述二维振镜扫描模块对样品进行二维扫描，而样品受激产生的荧光信号通过所述光电倍增管采集；所述二维振镜扫描模块包括：双检流计振镜、扫描透镜以及镜筒透镜；所述电气控制组件用于控制所述双光子显微镜组件工作，所述电气控制组件包括：主控装置、数据采集卡以及信号发生器，所述主控装置分别与所述数据采集卡、所述信号发生器、所述普克尔盒、所述二维振镜扫描模块以及所述光电倍增管连接，所述信号发生器为所述主控装置提供时钟信号，所述主控装置为所述数据采集卡、所述普克尔盒、所述二维振镜扫描模块以及所述光电倍增管提供触发信号；所述测量单分散上转换纳米荧光微粒寿命的装置利用如下方法进行测量，具体包括以下步骤：1)利用所述双光子显微镜组件对样品进行扫描成像；2)从成像结果中找到视场中存在的UCNPs材料所在准确位置；3)对找到的每个单分散的UCNPs的荧光强度分布进行二维高斯拟合，从而找到其准确的中心位置；4)计算该中心位置对应的所述检流计振镜的控制电压；5)通过输出相应电压值将所述检流计振镜翻转到特定角度，使光束能够聚焦在玻片上对应的单个纳米荧光微粒的位置；6)所述控制信号发生器发出一个单脉冲信号对所述普克尔盒进行控制，利用所述普克尔盒对光束的脉冲进行调制，用于激发出UCNPs材料的荧光信号；7)所述信号发生器对所述普克尔盒发出单脉冲信号的同时，对所述主控制装置也发出同步信号；8)所述主控制装置在同步信号的触发下，所述控制数据采集卡开始采集所述光电倍增管的电信号数据，采集到合适数量的数据点后停止采集；9)重复步骤6)‑8)，对同一纳米荧光微粒采取N组数据，对N组数据进行平均，得到该纳米荧光微粒荧光发射的有效数据。