CN113741020A - 一种天然调制光片照明成像方法及系统 - Google Patents

一种天然调制光片照明成像方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种天然调制光片照明成像方法及系统。方法包括S1，提供高斯光束投射到样本上；S2，在垂直于照明方向对高斯光束束腰位置厚度为2H的样本层进行探测，获得高斯光束束腰照明的厚度为H的表层样本信号和远离束腰照明的厚度为H的深层样本信号；S3，抬升样本，切除高斯光束束腰照明厚度为H的表层样本；S4，重复步骤S2‑S3直到逐层完成整个样本的成像，将S2中两种信号进行差分处理，得到整个样本的三维数据。每一层样本均获取了束腰照明下和远离束腰照明下的信号，二者差分处理后可抑制背景信号，获得成像分辨力和层析能力提升的三维数据。不受光功率、光能利用率的限制，数据量低，较共聚焦、结构光系统的成像时间更短、计算量更小。

Description

一种天然调制光片照明成像方法及系统
技术领域
本发明属于光片显微照明技术领域，更具体地，涉及一种天然调制光片照明成像方法及系统。
背景技术
根据光的传播规律，光片照明显微技术的轴向分辨率能力和成深度难以兼得。为提升光学系统对大样本的成像质量，可以采用三类方法改进光片照明显微技术：1)旋转样本，从多个方向对同一样本成像，配准并融合多方向的数据集，得到成像质量提高的三维图像；2)利用空间光调制器或其他特殊光学器件形成无衍射光束，并控制振镜或多面镜扫描光束形成传播距离较长、主瓣直径较小的照明光片；3)利用空间光调制器改变光斑形状，多次扫描得到多组数据集，融合后得到成像质量提高的三维图像。
这三类方法都可以提升光学系统对大样本的成像质量，但是各有缺点：1)多方向探测对样本的不同旋转角度状态依次进行成像，导致成像数据量成倍增加，成像时间延长；往往需要结合图像配准、图像融合等复杂的重建算法处理，消耗大量的计算资源和计算时间；2)无衍射光束的主瓣能量占比小，而旁瓣也会导致信背比的降低，所以通常采用虚拟线共聚焦的方法抑制离焦信号，此时系统的成像速度受光功率、系统光能利用率(衍射器件衍射效率、探测器量子效率、透镜透过率等)、振镜扫描速率、相机虚拟线共聚焦模式帧率等限制；3)空间光调制器、振镜等电控元件限制了系统的光能利用率，增加了系统复杂程度，降低鲁棒性。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种天然调制光片照明成像方法及系统，其目的在于避免样本旋转、采用空间光调制器和振镜的情况下，来同时提高轴向分辨能力和成像深度的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种天然调制光片照明成像方法，包括以下步骤：
S1，提供高斯光束投射到样本上；
S2，在垂直于高斯光束的照明方向对高斯光束束腰位置厚度为2H的样本层进行探测，获得高斯光束束腰照明的厚度为H的表层样本信号和远离束腰照明的厚度为H的深层样本信号；
S3，抬升样本，切除高斯光束束腰照明的厚度为H的表层样本；
S4，重复步骤S2-S3直到逐层完成整个样本的成像，所有层的表层样本信号形成整个样本高斯光束束腰照明下的三维数据，所有层的深层样本信号形成整个样本远离束腰照明的三维数据，将两种三维数据进行差分处理，得到整个样本的三维数据。
通过上述技术方案，每一个厚度为H层的样本均获取了束腰照明下的信号和远离束腰照明下的信号，然后进行差分处理，可以有效地抑制成像中的背景信号，最终获得成像分辨力和层析能力提升的三维数据。无需通过衍射器件或衍射光束，可以视为通过计算实现的天然调制光片成像，不受光功率、光能利用率的限制，也无需进行多角度旋转拍摄，因此数据量较低，成像时间也无需延长，更无需配准融合等处理，计算量较小。相对于共聚焦、结构光系统，成像时间更短。
本发明的另一个方面，提出了一种天然调制光片照明成像系统，用来执行上述成像方法，具体包括：
照明模块，提供投射到样本上的高斯光束；
扫描模块，在垂直于高斯光束的照明方向对高斯光束束腰位置厚度为2H的样本层进行探测，获得高斯光束束腰照明的厚度为H的表层样本信号和远离束腰照明的厚度为H的深层样本信号；
切削模块，抬升样本，切除高斯光束束腰照明的厚度为H的表层样本；
三维成像模块，扫描模块与切削模块交替重复直到逐层完成整个样本的成像，所有层的表层样本信号形成整个样本高斯光束束腰照明下的三维数据，所有层的深层样本信号形成整个样本远离束腰照明的三维数据，将两种三维数据进行差分处理，得到整个样本的三维数据。
通过本系统，可以结合前述的天然调制光片照明成像方法，获取成像分辨力和层析能力提升的三维数据。
附图说明
图1是本申请一优选实施例中照明成像光路示意图；
图2是OLSM与NLSM的轴向分辨率及层析能力的仿真结果图；
图3是OLSM、NLSM与A-NLSM归一化的OTF曲线图；
图4是OLSM与NLSM对琼脂糖包埋200nm直径荧光小球的成像结果对比图；
图5是OLSM与NLSM对Thy1-eGFP小鼠脑片冠状面成像结果对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明提出一种天然调制光片照明成像方法，包括以下步骤：
S1，提供高斯光束投射到样本上；
S2，在垂直于高斯光束的照明方向对高斯光束束腰位置厚度为2H的样本层进行探测，获得高斯光束束腰照明的厚度为H的表层样本信号和远离束腰照明的厚度为H的深层样本信号；
S3，抬升样本，切除高斯光束束腰照明的厚度为H的表层样本；
S4，重复步骤S2-S3直到逐层完成整个样本的成像，所有层的表层样本信号形成整个样本高斯光束束腰照明下的三维数据，所有层的深层样本信号形成整个样本远离束腰照明的三维数据，将两种三维数据进行差分处理，得到整个样本的三维数据。
高斯光束投射到样本上，厚度为H的表层样本受到高斯光束束腰照明，其下方厚度为H的深层样本则受到远离高斯光束束腰的光斑照明，然后通过S3将表层样本切除，此时，深层样本作为下一次S2中的表层样本，因此，经过S2与S3的重复后，针对每一层厚度为H的样本层均获得了一个高斯光束束腰照明下的信号，以及一个远离高斯光束束腰照明下的信号，最后将这两套信号进行差分处理，就可以获得整个样本轴向分辨力与层析能力提高的三维数据。
现有技术中采用高斯光束进行探测成像时，只获取了样本在束腰照明下的信号，而本申请同时获取了远离束腰照明的信号，再进行差分处理，可以有效地抑制成像中的背景信号，从而提升成像分辨力和层析能力。并且，本申请仅从一个角度对样本进行成像，与多角度成像配准重建的方法相比，成像速度更快、计算量更低，便于大样本块的稳定成像。
具体的，S1中高斯光束的束腰与样本表面可以成一定夹角进行倾斜投射，也可以直接垂直于样本表面进行投射，夹角的大小不会影响S4中差分处理后的效果；但垂直于样本表面投射时荧光在样本中传播的距离随样本位置改变而改变，导致生物样本成像的像质不均匀性。因此，倾斜投射较为优选。在成像系统中，照明物镜和探测物镜的工作距离和夹角会共同限制成像深度，更优选地，高斯光束的束腰与样本表面成45°角，此时，轴向采样率相对于垂直入射也有提高。
具体的，S2中对厚度为2H的样本层的探测是以条带扫描的方式进行。
光学成像系统的点扩散函数(Point Spread Function，PSF)表征了该系统的空间分辨能力，可以表示为照明PSFill与探测PSFdet的乘积：PSF＝PSFill×PSFdet，探测PSFdet为常数，因此，如果本申请成像下的照明PSFill的半高全宽缩小，那么也就说明整体的空间分辨能力得到了提升。
本申请这种通过同时获取高斯光束束腰照明与远离高斯光束束腰照明的信号然后进行差分成像可以视为天然调制光片照明成像(natural modulated oblique light-sheet microscopy，NLSM)，也就是无需采用衍射器件或衍射光束，现有技术中仅通过高斯光束束腰照明成像为常规的倾斜光片照明成像(oblique light-sheet microscopy，OLSM)。
高斯光束的强度沿样本的轴向位置变化，将理想信号点(冲激函数)调制为
Figure BDA0003229816130000041
其中，ω表示探测位置上的高斯光束光斑半径，Pill表示光功率，cz是轴向位置坐标，其中，OLSM选取厚度为H的表层样本信号进行探测，此时，信号近似为受高斯光束束腰照明调制，详见图1中曲线图里的实线A，即受PSFA调制，高斯光束束腰照明调制可以表示为
Figure BDA0003229816130000042
ω1是高斯光束束腰半径，在NLSM中，保留该调制
Figure BDA0003229816130000043
而厚度为H的深层样本信号受远离高斯光束束腰的照明调制，详见图1中曲线图里的虚线B，即受PSFB调制，表示为
Figure BDA0003229816130000044
Figure BDA0003229816130000045
其中，ω2是远离高斯光束束腰的光斑半径，当S1中高斯光束为图1中所示的倾斜投射到样本表示时，采用图1中所示的倾斜坐标系，当S1中高斯光束为垂直投射到样本表面时(未进行图示)，则采用垂直坐标系。
S4中进行差分处理具体为：
Figure BDA0003229816130000046
Figure BDA0003229816130000047
Figure BDA0003229816130000048
的半高全宽小于高斯光束束腰照明下
Figure BDA0003229816130000049
的半高全宽，也就说明本申请的空间分辨能力得到了提升，下面进行本申请的效果验证。
为了分析PSFill的变化趋势(也就是分析
Figure BDA0003229816130000051
是否较
Figure BDA0003229816130000052
具有更小的半高全宽)，可以计算其傅里叶变化，也就是光学传递函数(Optical Transfer Function，OTF)，
Figure BDA0003229816130000053
为
Figure BDA0003229816130000054
的傅里叶变换，
Figure BDA0003229816130000055
为
Figure BDA0003229816130000056
的傅里叶变换，在进行傅里叶变化之前，先对
Figure BDA0003229816130000057
和
Figure BDA0003229816130000058
进行归一化，得到式(1)：
Figure BDA0003229816130000059
然后再进行傅里叶变换，得到式(2)：
Figure BDA00032298161300000510
wz为轴向空间频率。
由于非相干光学系统存在截止频率，所以考虑到wz受限的情况，因此，利用泰勒展开简化后得到式(3)：
Figure BDA00032298161300000511
考虑归一化曲线趋势，可知，随着
Figure BDA00032298161300000512
的增大，
Figure BDA00032298161300000513
相对于
Figure BDA00032298161300000514
的值也增大，即
Figure BDA00032298161300000515
相对于
Figure BDA00032298161300000516
的频谱响应具有更明显的加强，提高了系统的高频响应，即S4进行差分处理后的三维数据较高斯光束束腰照明下的三维数据的频谱响应更强。
为了进一步分析
Figure BDA00032298161300000517
的变化趋势，利用高斯函数的泰勒展开，将式(2)中的
Figure BDA00032298161300000518
代入式(3)，得到wz为较小值时的近似：
Figure BDA00032298161300000519
Figure BDA00032298161300000520
其中，A、B均为常数，由于B＞0，当wz较小，即接近于0时，
Figure BDA00032298161300000521
随着
Figure BDA00032298161300000522
的增大而增加，即本申请的NLSM增强了高频信号，抑制了低频信号，频谱响应较现有技术中的OLSM的频谱响应更加均匀；当wz较大，即接近截止频率时，
Figure BDA00032298161300000523
将随着
Figure BDA00032298161300000524
的增大而降低。综上，本申请扩展了轴向频谱响应的半高全宽，傅里叶变换中，频域的拉伸对应空域的压缩，因此
Figure BDA00032298161300000525
的半高全宽缩小，本申请在现有OLSM的基础上提高了轴向分辨能力。
除此之外，本申请还提高了层析能力，根据层析能力和PSF的定义，层析能力由PSF在横向上积分得到，因此，轴向分辨能力提高的成像系统亦为层析能力提高的系统。下面从频域上来计算比较本申请与现有技术的层析能力，以进行效果验证。对于高斯光片束腰照明，忽略y轴方向上的光强变化，则理想荧光面的成像结果可以表示为式(4)：
Figure BDA0003229816130000061
C为常数；
其中，
Figure BDA0003229816130000062
G(s，u)为照明光强的傅里叶变换，T(s，u)为根据Stokseth近似得到的离焦项，J1是一阶第一类贝塞尔函数。
u，β，a，s定义为：
Figure BDA0003229816130000063
fx为x方向上的空间频率，p为探测器的像元尺寸，nsin(α)为探测物镜数值孔径，λ为信号光(即荧光标记的样本受激发光照明之后发射的荧光)发射波长，Δx为照明与探测的水平方向偏移距离，对于单高斯光束束腰照明成像，Δx为0，对于远离高斯光束束腰的光斑照明成像，Δx≠0。
根据上述各参数的定义计算并化简式(4)，Δx为0时得到现有技术OLSM中单高斯光束束腰照明下离焦信号面对在焦探测面的叠加响应，将Δx＝0和Δx≠0代入式(4)并相减，得到本申请NLSM中单高斯光束束腰照明下离焦信号面对在焦探测面的叠加响应。综合两种情况，得到式(5)：
Figure BDA0003229816130000064
其中，
Figure BDA0003229816130000065
u1为常数，表示较大的离焦光学长度。
根据一阶第一类贝塞尔函数的定义化简式(5)：
Figure BDA0003229816130000071
NLSM中u1的指数为
Figure BDA0003229816130000072
OLSM中u1的指数为-2，由此可知，本申请下同时获得高斯光束束腰照明的信号以及远离高斯光束束腰照明的信号，然后进行差分处理后，对离焦信号的抑制作用更强，即在理想荧光面的轴向相应变化更迅速，因此，相较于现有技术中只获取高斯光束束腰照明信号，明显提高了层析能力。
本发明还提出一种天然调制光片照明成像系统，用来执行上述成像方法，具体的步骤及原理前文已描述便不再赘述，系统包括：
照明模块，提供投射到样本上的高斯光束；
扫描模块，在垂直于高斯光束的照明方向对高斯光束束腰位置厚度为2H的样本层进行探测，获得高斯光束束腰照明的厚度为H的表层样本信号和远离束腰照明的厚度为H的深层样本信号；
切削模块，抬升样本，切除高斯光束束腰照明的厚度为H的表层样本；
三维成像模块14，扫描模块与切削模块交替重复直到逐层完成整个样本的成像，所有层的表层样本信号形成整个样本高斯光束束腰照明下的三维数据，所有层的深层样本信号形成整个样本远离束腰照明的三维数据，将两种三维数据进行差分处理，得到整个样本的三维数据。
具体的，照明模块依次包括激光器1、扩束装置、光阑4、柱透镜5、双胶合透镜6以及照明物镜7。激光器1用于提供激发光，扩束系统由两个对称的透镜2、3组成，激发光经过扩束系统后成为平行光，然后经过光阑4进行整形，再经过柱透镜5被单方向压缩为高斯光束，随后通过双胶合透镜6和照明物镜7构成的焦对焦系统压缩，最终投射到样本上。
扫描模块包括探测物镜8、筒镜9、探测器11。高斯光束投射到样本上激发荧光信号，探测物镜8和筒镜9构成无限远校正系统，以将荧光信号成像到探测器11的表面，实现探测功能，探测器与筒镜之间还包括有滤光片10，以透过样本受激发光而产生的荧光。本申请的成像系统还包括三维平移台12。探测器11优选为线阵探测器，每扫描完一个线阵，三维平移台12则带动样本平移一个线阵，直到完成一个样本层的扫描为止，平移的方向垂直于线阵探测器的线阵方向，从而使探测器11以条带扫描的方式完成对样本一个层的扫描。
同时，切削模块也包括该三维平移台12，可以带动样本进行抬升，切削模块还包括切削刀具13，当样本扫描完一层之后，三维平移台12抬升样本，高度为H，即高斯光束束腰照明的厚度，然后通过切削刀具13对样本抬升的厚度为H的表层样本进行切削，此时，原本厚度为H的远离束腰照明的深层样本露出，作为新的表层样本，供下一次扫描。三维成像模块14控制扫描模块与切削模块重复运行，可以逐层完成样本在高斯光束束腰照明下的信号和远离束腰照明下的信号，三维成像模块14将它们进行差分处理，就可以抑制每一层中的远离束腰照明的背景信号，从而得到空间分辨能力和层析能力提高的三维数据。
如图2所示，对OLSM和NLSM的轴向分辨能力和层析能力进行仿真，其中，虚线为OLSM仿真曲线，实现为NLSM仿真曲线，仿真条件：激光器发射的激发光波长λex＝488nm，信号光(即荧光标记的样本受激发光照明之后发射的荧光)发射波长为λst＝525nm；高斯光束束腰直径为2.0μm，成像厚度2H＝40μm，照明物镜与成像物镜采用相同型号，数值孔径NA＝0.13，放大倍率为10x；探测器像素尺寸为pixel＝6.5×6.5μm2。图(a)为OLSM和NLSM的轴向PSF分布，NLSM的PSF曲线的半高全宽缩小，说明NLSM提高了系统的轴向分辨率。图(b)为OLSM和NLSM的层析能力分析图，离焦信号强度迅速衰减，说明NLSM提高了系统的层析能力。
如图3所示，展示了归一化的OTF曲线，包括根据式(2)计算的OTFill OLSM(图中示为OLSM)与OTFill NLSM(图中示为NLSM)，以及根据式(3)计算近似的OTFill OLSM(图中示为A-NLSM)。仿真条件：激发光波长λex＝488nm，高斯光束束腰直径为2.0μm，即2ω1；远离束腰后，光束直径发散为2.1μm，即2ω2。近似曲线A-NLSM与计算得到的OTFill NLSM曲线NLSM基本重合，验证了式(3)的准确性。OTFill NLSM的半高全宽大于OTFill OLSM，验证了NLSM展宽频谱响应的作用。OTFill NLSM在wz＝0时，取得极小值，说明当wz 2较小，OTFillNLSM随wz 2增大而增加，该变化规律验证了式
Figure BDA0003229816130000081
Figure BDA0003229816130000082
的可行性。
如图4所示，为利用本申请的NLSM对琼脂糖包埋200nm直径荧光小球的成像结果，用于测试本申请对现有倾斜光片技术分辨能力的提高。包埋体积比为0.8％。图(a)和(b)分别为OLSM和NLSM采集得到的0.3×0.3×0.3mm3数据块，可以发现，由于NLSM的背景抑制作用，当图像灰度值显示范围相同时(此时为0～3000)，图(b)中的荧光小球更加清晰。图(c)和(d)展示了39.0×39.0×36.8μm3数据块的三维图像。在荧光小球个数、位置准确的情况下，图(d)中小球与背景的对比度更高，相邻小球可辨别。在1.0×1.0×0.8mm3数据块中随机选取20个荧光小球，获得它们在z轴上的强度分布，拟合为高斯函数，并计算半高全宽的均值与标准差，得到OLSM和NLSM的z向分辨率。OLSM获得的荧光小球的半高全宽为1.5±0.5μm，NLSM获得的荧光小球的半高全宽为1.3±0.5μm。
图5为本申请对Thy1-eGFP小鼠脑片冠状面成像结果，用于验证本申请对生物样本的成像能力。成像条件与图2中的仿真条件相同。图(a)和(b)分别为OLSM和NLSM对该脑片的40μm最大密度投影(Maximum Intensity Projection，MIP)。相较于图中的纤维或细胞，NLSM中的背景灰度值明显被抑制，即NLSM提高了系统信背比，验证了NLSM对系统层析能力的提升。图(c)和(d)分别为不同深度处脑片成像的一级放大图，图中从左到右深度依次增加，对于OLSM，随着深度的增加，图像质量恶化明显，而NLSM图像质量没有明显变化，即NLSM降低了深度对系统PSF的影响，避免三维图像断层的现象，有利于三维成像质量提高。图(e)和(f)为二级放大图，为了便于分析，在图(g)中对比了OLSM和NLSM获取的三种深度处的神经细胞纤维归一化信号强度，虚线表示OLSM的信号强度，实线表示NLSM的信号强度，可以发现，OLSM获取的纤维信号中带有较强的背景，导致纤维难以分辨，而NLSM在不损失纤维信号的情况下，抑制了背景，提高图像的信噪比，验证了NSLM在生物医学显微成像中的可行性和层析能力的提高。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天然调制光片照明成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，提供高斯光束投射到样本上；
S2，在垂直于高斯光束的照明方向对高斯光束束腰位置厚度为2H的样本层进行探测，获得高斯光束束腰照明的厚度为H的表层样本信号和远离束腰照明的厚度为H的深层样本信号；
S3，抬升样本，切除高斯光束束腰照明的厚度为H的表层样本；
S4，重复步骤S2-S3直到逐层完成整个样本的成像，所有层的表层样本信号形成整个样本高斯光束束腰照明下的三维数据，所有层的深层样本信号形成整个样本远离束腰照明的三维数据，将两种三维数据进行差分处理，得到整个样本的三维数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中对厚度为2H的样本层的探测具体是以条带扫描的方式进行。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，高斯光束的强度沿样本的轴向位置变化，所述表层样本信号受高斯光束束腰照明调制，表示为
Figure FDA0003229816120000011
所述深层样本信号受远离高斯光束束腰的照明调制，表示为
Figure FDA0003229816120000012
其中，ω1是高斯光束束腰半径，ω2是远离高斯光束束腰的光斑半径，Pill表示光功率，cz是轴向位置坐标。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，S4中进行差分处理具体为：
Figure FDA0003229816120000013
Figure FDA0003229816120000014
的半高全宽小于
Figure FDA0003229816120000015
的半高全宽。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
Figure FDA0003229816120000016
为
Figure FDA0003229816120000017
的傅里叶变换，
Figure FDA0003229816120000018
wz为轴向空间频率，
Figure FDA0003229816120000019
为
Figure FDA00032298161200000110
的傅里叶变换，
Figure FDA00032298161200000111
Figure FDA00032298161200000112
即：随着
Figure FDA00032298161200000113
的增大，S4进行差分处理后的三维数据较高斯光束束腰照明下的三维数据的频谱响应更强。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
Figure FDA0003229816120000021
泰勒展开后近似为
Figure FDA0003229816120000022
其中，A、B均为常数，当wz接近0时，
Figure FDA0003229816120000023
随着
Figure FDA0003229816120000024
的增大而增加，当wz接近截止频率时，
Figure FDA0003229816120000025
随着
Figure FDA0003229816120000026
的增大而降低。
7.一种天然调制光片照明成像系统，其特征在于，包括：
照明模块，提供投射到样本上的高斯光束；
扫描模块，在垂直于高斯光束的照明方向对高斯光束束腰位置厚度为2H的样本层进行探测，获得高斯光束束腰照明的厚度为H的表层样本信号和远离束腰照明的厚度为H的深层样本信号；
切削模块，抬升样本，切除高斯光束束腰照明的厚度为H的表层样本；
三维成像模块，扫描模块与切削模块交替重复直到逐层完成整个样本的成像，所有层的表层样本信号形成整个样本高斯光束束腰照明下的三维数据，所有层的深层样本信号形成整个样本远离束腰照明的三维数据，将两种三维数据进行差分处理，得到整个样本的三维数据。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述照明模块包括激光器、扩束装置、光阑、柱透镜、双胶合透镜以及照明物镜。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述扫描模块包括探测物镜、筒镜、探测器；所述探测器以条带扫描的方式进行探测，所述系统还包括三维平移台，所述探测器每探测一个线阵，所述三维平移台则带动样本平移一个线阵，直到完成一个样本层的扫描为止。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述切削模块包括所述三维平移台，以带动样本抬升，还包括切削刀具，用于切除高斯光束束腰照明的厚度为H的表层样本。
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