显微光谱成像装置研制与实验设计

发布时间：2021-08-04 18:28

　　基于已完成的自组荧光显微镜实验教学装置,研制了一套通过有序控制光谱仪和振镜实现显微光谱成像的装置,并开发了配套的光谱图像采集分析软件。利用该装置完成了量子点荧光样品的荧光光谱测量、白光照明成像和显微光谱成像等实验内容。该光谱成像装置的研制和实验设计能帮助学生掌握光谱成像的原理、实验操作方法和成像数据处理方法,拓展学生的研究内容和视野,提高学生的创新能力。 

【文章来源】：实验技术与管理. 2020,37(02)北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

显微光谱成像装置光路

提取光谱数据，获得坐标（Xi,Yi）处的特定波段的荧光光谱强度值并存储；随后主程序输出坐标位置（Xi+1,Yi+1）给扫描振镜，重复后续过程，获得坐标（Xi+1,Yi+1）处的光谱数据；依次改变坐标位置，重复上述过程N次，最终可获得某一区域内的样品光谱图像。图2光谱成像软件控制流程图以CdTe\CdS量子点为测试荧光样品，衬底为石英。532nm激光光束激发样品，可移动的平面反射镜将荧光光路切换到光谱仪光路，荧光信号经透镜聚焦后通过光纤进入光谱仪完成光谱采集。图3是光纤光谱仪采集的量子点样品的荧光光谱曲线，采集时间10ms。从图中可以看到，该量子点样品的荧光峰值位于717nm处，整个荧光光谱范围为650~800nm，半高宽72nm。图3量子点荧光光谱为了验证整个装置的显微光谱成像能力和所编控

时处理以及光谱图像的获得。图1显微光谱成像装置光路显微光谱成像装置的光学元件主要从大恒光电公司和索雷博公司购置。所用的荧光样品为CdTe\CdS量子点。整个装置采用反射式光路，激发光路和荧光光路共用同一物镜，且配有白光光源可以随时完成白光照明成像，光学图像清晰，配合三维平移台的操作可以方便地随时观察大范围样品和定位样品区域。该装置的光谱测试范围为350~1050nm，可以完成可见光到近红外光范围内的光谱信号采集和分析。2显微光谱成像显微光谱图像采集工作由自行编写的计算机控制软件完成。图2是光谱成像软件的控制流程图。光谱成像软件的整个工作流程如下：利用LabVIEW编写程序，控制扫描振镜和光谱仪；计算机主机上的主程序输出坐标位置（Xi,Yi）给扫描振镜，扫描振镜的X轴驱动电机和Y轴驱动电机带动反射镜转动，使光斑移动到（Xi,Yi）位置处；光纤光谱仪采集此处的荧光光谱并存储，主程序提取光谱数据，获得坐标（Xi,Yi）处的特定波段的荧光光谱强度值并存储；随后主程序输出坐标位置（Xi+1,Yi+1）给扫描振镜，重复后续过程，获得坐标（Xi+1,Yi+1）处的光谱数据；依次改变坐标位置，重复上述过程N次，最终可获得某一区域内的样品光谱图像。图2光谱成像软件控制流程图以CdTe\CdS量子点为测试荧光样品，衬底为石英。532nm激光光束激发样品，可移动的平面反射镜将荧光光路切换到光谱仪光路，荧光信号经透镜聚焦后通过光纤进入光谱仪完成光谱采集。图3是光纤光谱仪采集的量子点样品的荧光光谱曲线，采集时间10ms。从图中可以看到，该量子点样品的荧光峰值位于717nm处，整个荧光光谱范围为650~800nm，半高宽72n

【参考文献】：
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本文编号：3322189