CN205263394U - 一种可自动移动的全息光镊装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种可自动移动的全息光镊装置，包括激光发射器、扩束准直单元、凸透镜、空间光调制器、变换透镜、光阑、分光镜、显微镜和计算机，其中，所述显微镜包括物镜和管镜，所述扩束准直单元、凸透镜、空间光调制器、变换透镜、光阑、分光镜沿所述激光发射器发射出的激光的传输次序依次设置形成第一光路，所述分光镜将所述第一光路分成第二光路、第三光路，所述第二光路包括显微镜的物镜、工作台和照明灯，所述显微镜的物镜、工作台和照明灯沿所述激光发射器发射出的激光的传输次序依次设置。本实用新型的有益效果是：工作台可以自动移动，造价低廉且可以在单视野中操作大样品池中粒子的装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及全息光镊装置，尤其涉及一种可自动移动的全息光镊装置。
背景技术
全息光镊就是利用全息元件构建的具有特定功能的光场而形成的光镊。全息光镊技术作为一种新的方法和手段可用来进行细胞分选，高分子净化，细胞手术，胚胎测试，高度并行的药物筛等。在微观力学和微流体领域，通过适当的波前调制全息光镊可以在一定范围内控制液体的移动和流速。此外，全息光镊生成的光学微机械工具还可以加快芯片设备在诊断，探测，测试，病理学以及药物诊断等研究方面的使用。波前调制技术可对微量流体中的材料进行排列和纯化，并可引导它们进入下一个阶段的提纯与分析。在以上这些领域中，全息光镊架起了宏观世界与物理，化学，生物科学中微观应用的桥梁，并扩大了光镊的应用范围。
目前，全息光镊装置中，在只有少量的样品时，普通显微镜在单视野内捕获或是驱动微观粒子较为简单，然而在涉及到盛载样品的样品池体积过大时，单纯通过对显微镜进行粗调和微调或是小距离人工移动载物台，单视野内很难做到对整个样品池中的粒子进行操作，而目前装有压电电机的显微镜造价高昂。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种可自动移动的全息光镊装置，可以自动移动，造价低廉且可以在单视野中操作大样品池中粒子的装置。
本实用新型提供了一种可自动移动的全息光镊装置，包括激光发射器、扩束准直单元、凸透镜、空间光调制器、变换透镜、光阑、分光镜、显微镜和计算机，其中，所述显微镜包括物镜和管镜，所述扩束准直单元、凸透镜、空间光调制器、变换透镜、光阑、分光镜沿所述激光发射器发射出的激光的传输次序依次设置形成第一光路，所述分光镜将所述第一光路分成第二光路、第三光路，所述第二光路包括显微镜的物镜、工作台和照明灯，所述显微镜的物镜、工作台和照明灯沿所述激光发射器发射出的激光的传输次序依次设置，所述第三光路包括显示镜的管镜、CCD相机，所述显示镜的管镜、CCD相机沿所述激光发射器发射出的激光的传输次序依次设置，所述计算机分别与所述CCD相机、空间光调制器连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述工作台包括X轴进给机构、Y轴进给机构和载物台，所述载物台设置在所述Y轴进给机构，所述Y轴进给机构设置在所述X轴进给机构上。
作为本实用新型的进一步改进，所述X轴进给机构包括X轴伺服电机，所述Y轴进给机构包括Y轴伺服电机。
作为本实用新型的进一步改进，所述空间光调制器为液晶空间光调制器。
作为本实用新型的进一步改进，所述光阑为圆孔光阑。
作为本实用新型的进一步改进，所述照明灯为卤素灯。
作为本实用新型的进一步改进，所述激光发射器内置有功率调节器。
作为本实用新型的进一步改进，所述变换透镜为傅里叶变换透镜。
作为本实用新型的进一步改进，所述显微镜为倒置显微镜。
本实用新型的有益效果是：通过上述方案，工作台可以自动移动，造价低廉且可以在单视野中操作大样品池中粒子的装置。
附图说明
图1是本实用新型一种可自动移动的全息光镊装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型进一步说明。
图1中的附图标号为：激光发射器1；扩束准直单元2；凸透镜3；空间光调制器4；变换透镜5；光阑6；CCD相机7；管镜8；分光镜9；物镜10；工作台11；X轴伺服电机12；Y轴伺服电机13；照明灯14；载物台15；计算机16。
如图1所示，一种可自动移动的全息光镊装置，包括激光发射器1、扩束准直单元2、凸透镜3、空间光调制器4、变换透镜5、光阑6、分光镜9、显微镜和计算机16，其中，所述显微镜包括物镜10和管镜8，所述扩束准直单元2、凸透镜3、空间光调制器4、变换透镜5、光阑6、分光镜9沿所述激光发射器1发射出的激光的传输次序依次设置形成第一光路，所述分光镜9将所述第一光路分成第二光路、第三光路，所述第二光路包括显微镜的物镜10、工作台11和照明灯14，所述显微镜的物镜10、工作台11和照明灯13沿所述激光发射器1发射出的激光的传输次序依次设置，所述第三光路包括显示镜的管镜8、CCD相机7，所述显示镜的管镜8、CCD相机7沿所述激光发射1器发射出的激光的传输次序依次设置，所述计算机16分别与所述CCD相机7、空间光调制器4连接。
如图1所示，所述工作台11包括X轴进给机构、Y轴进给机构和载物台15，所述载物台15设置在所述Y轴进给机构，所述Y轴进给机构设置在所述X轴进给机构上。
如图1所示，所述X轴进给机构包括X轴伺服电机12，所述Y轴进给机构包括Y轴伺服电机13，分别用来控制载物台15上的驱动台板在平面的X轴和Y轴上移动。
如图1所示，所述空间光调制器4为液晶空间光调制器，液晶空间光调制器对光可以进行强度和相位调节，同时能生成多个聚焦光束，每个光束能形成独立的光阱。
如图1所示，所述光阑6为圆孔光阑。
如图1所示，所述照明灯14为卤素灯，起照明作用。
如图1所示，所述激光发射器1内置有功率调节器，通过功率调节器调节激光发射器的功率来改变激光的能量，从而可以在样品中形成具有不同光势的光阱。
如图1所示，所述变换透镜5为傅里叶变换透镜。
如图1所示，所述显微镜为倒置显微镜。
本实用新型提供的一种可自动移动的全息光镊装置的工作原理为：激光发射器1发射激光通过准直扩束单元2、凸透镜3照至空间光调制器4上，与计算机16相连的空间光调制器4加载由计算机16传输过来的全息图，加载了全息图的激光穿过变换透镜5，照至显微镜的载物台15，并穿过载物台15上放置的样本，同时射入显微镜的物镜10中，物镜10下的CCD相机7拍照后，将照片传入与其相连的计算机16中进行图像处理和分析。
本实用新型提供的一种可自动移动的全息光镊装置的使用步骤为：首先打开功率可调的激光发射器1，激光通过扩束准直单元2照至液晶空间光调制器，同时计算机16将设计好的全息图传输至空间光调制器上，加载了全息图的激光经过光路在在CCD相机7上成像。然后将样品置于载物台15上，此时会在样品池中形成光阱，由计算机16控制的X轴伺服电机12、Y轴伺服电机13带动载物台15上的驱动台板移动，从而实现样品池中各个部分都能进入光阱或光阱周围，再结合显微镜的粗调和微调，使粒子能彻底进入光阱，调节激光发射器1的功率从而精准的捕获，移动或操纵粒子。X轴伺服电机12、Y轴伺服电机13转轴装有齿轮，电机转轴齿轮与驱动台板上的齿轮接触，启动电机时，转轴齿轮会带动驱动台板上的齿轮转动，从而使驱动台板移动。X轴伺服电机12控制X轴方向移动，Y轴伺服电机13控制Y轴方向移动。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种可自动移动的全息光镊装置，其特征在于：包括激光发射器、扩束准直单元、凸透镜、空间光调制器、变换透镜、光阑、分光镜、显微镜和计算机，其中，所述显微镜包括物镜和管镜，所述扩束准直单元、凸透镜、空间光调制器、变换透镜、光阑、分光镜沿所述激光发射器发射出的激光的传输次序依次设置形成第一光路，所述分光镜将所述第一光路分成第二光路、第三光路，所述第二光路包括显微镜的物镜、工作台和照明灯，所述显微镜的物镜、工作台和照明灯沿所述激光发射器发射出的激光的传输次序依次设置，所述第三光路包括显示镜的管镜、CCD相机，所述显示镜的管镜、CCD相机沿所述激光发射器发射出的激光的传输次序依次设置，所述计算机分别与所述CCD相机、空间光调制器连接，所述工作台包括X轴进给机构、Y轴进给机构和载物台，所述载物台设置在所述Y轴进给机构，所述Y轴进给机构设置在所述X轴进给机构上。
2.根据权利要求1所述的可自动移动的全息光镊装置，其特征在于：所述X轴进给机构包括X轴伺服电机，所述Y轴进给机构包括Y轴伺服电机。
3.根据权利要求1所述的可自动移动的全息光镊装置，其特征在于：所述空间光调制器为液晶空间光调制器。
4.根据权利要求1所述的可自动移动的全息光镊装置，其特征在于：所述光阑为圆孔光阑。
5.根据权利要求1所述的可自动移动的全息光镊装置，其特征在于：所述照明灯为卤素灯。
6.根据权利要求1所述的可自动移动的全息光镊装置，其特征在于：所述激光发射器内置有功率调节器。
7.根据权利要求1所述的可自动移动的全息光镊装置，其特征在于：所述变换透镜为傅里叶变换透镜。
8.根据权利要求1所述的可自动移动的全息光镊装置，其特征在于：所述显微镜为倒置显微镜。
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|---|---|---|---|---|
| CN108873293A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-23 | 长沙健金电子技术有限公司 | 一种具有四个激光的光镊捕获粒子或细胞的装置 |
| CN108931847A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-12-04 | 长沙健金电子技术有限公司 | 一种具有七个激光的光镊捕获粒子或细胞的装置 |
| CN112880912A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-06-01 | 浙江大学 | 基于真空全息光镊的空间分辨压强测量系统及方法 |
| CN113568294A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-29 | 西安交通大学 | 一种全息光镊融合结构光照明显微系统和方法 |
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