CZ2006352A3 - Zarízení pro pripojení zdroje zárení k objektivu mikroskopu - Google Patents
Zarízení pro pripojení zdroje zárení k objektivu mikroskopu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2006352A3 CZ2006352A3 CZ20060352A CZ2006352A CZ2006352A3 CZ 2006352 A3 CZ2006352 A3 CZ 2006352A3 CZ 20060352 A CZ20060352 A CZ 20060352A CZ 2006352 A CZ2006352 A CZ 2006352A CZ 2006352 A3 CZ2006352 A3 CZ 2006352A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- microscope
- adapter
- radiation
- source
- radiation source
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 54
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010951 brass Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 239000005340 laminated glass Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 238000000651 laser trapping Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000012576 optical tweezer Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 230000010512 thermal transition Effects 0.000 description 1
- 238000010871 transoral laser microsurgery Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/16—Microscopes adapted for ultraviolet illumination ; Fluorescence microscopes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/06—Means for illuminating specimens
- G02B21/08—Condensers
- G02B21/082—Condensers for incident illumination only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
Zarízení pro zavedení ultrafialového, viditelnéhoa infracerveného zárení do objektivu mikroskopu, sestává z hlavní císti (1) tela adaptéru vloženéhomezi mikroskopový objektiv a telo mikroskopu, ze zdroje zárení, složeného z vlastního zdroje (3), zárení cocky (4), odrazného zrcadla (11) pro zmenu smeru šírení paprsku, invarového telesa (2), dichroidního zrcadla (5) se sklonem 45.degree. vuci smeru šírení zárení zdroje se strukturou tenkých vrstev s maximální odrazivostí pro použitý zdroj zárení a maximální propustností pro užitecné zárení z místa vzorku, skleneného okénka (6) pro sesouhlasení optické osy obrazotvorného svazku s optickou osou mikroskopu, optického filtru (7), mosazné objímky se závitem (8) pro pripevnení mikroskopového objektivu, upevnovacího šroubu pro pripojení adaptéruk mikroskopu. Adaptér je s výhodou teplotne stabilizován Peltiérovým clánkem (14). Adaptér lze pripevnit k telu mikroskopu upevnovacím šroubem (9) s osazením a ložiskem umožnujícím rotacní pohyb nezávisle na rotaci tela adaptéru a tím jeho zašroubování do tela mikroskopu. Zarízení je s výhodou opatreno anamorfickými hranoly (10) pro korekci elipticity zdroje zárení.
Description
(57) Anotace:
Zařízení pro zavedení ultrafialového, viditelného a infračerveného záření do objektivu mikroskopu, sestává z hlavní čisti (1) těla adaptéru vloženého mezi mikroskopový objektiv a tělo mikroskopu, ze zdroje záření, složeného z vlastního zdroje (3). záření čočky (4), odrazného zrcadla (11) pro změnu směru šíření paprsků, invarového tělesa (2). dichroidního zrcadla (5) se sklonem 45° vůči směru šíření záření zdroje se strukturou tenkých vrstev s maximální odrazivostí pro použitý zdroj záření a maximální propustností pro užitečné záření z místa vzorku, skleněného okénka (6) pro sesouhlaseni optické osy obrazotvorného svazku s optickou osou mikroskopu, optického filtru (7). mosazné objímky se závitem (8) pro připevnění mikroskopového objektivu, upevňovacího šroubu pro připojení adaptéru k mikroskopu. Adaptér je s výhodou teplotně stabilizován Peltiérovým Článkem (14). Adaptér lze připevnit k tělu mikroskopu upevňovacím šroubem (9) s osazením a ložiskem umožňujícím rotační pohyb nezávisle na rotaci těla adaptéru a tím jeho zašroubování do těla mikroskopu. Zařízení je s výhodou opatřeno anamorfickými hranoly (10) pro korekci elipticky zdroje záření.
Zařízení pro připojení zdroje záření k objektivu mikroskopu
Oblast techniky
Vynález se týká adaptéru, který umožňuje snadné zavedení ultrafialového, viditelného a infračerveného záření do optické cesty mikroskopu.
Dosavadní stav techniky
V posledních několika desetiletích došlo k velkému rozvoji využívání rozmanitých zdrojů záření v technikách mikroskopie. Často je tohoto záření použito k excitaci fluorescence (Florin, E.-L., Horber, J. K, H., Stelzer, Η. K., High-resolution axial and lateral position sensing using two-photon excitation ťluorophores by a continuous-wave Nd:YAG laser, Appl. Phys. Lett. 1996, vol. 69, p. 446-448.), k fotopolymeracím (Belfield, K.D., Schafer, K.J., Liu, Y., Liu, J., Ren, X., Van Stryland, E.W., Multiphotonabsorbing organic materials for microfabrication, emerging optical applications and nondestructive three-dimensional imaging, J. Phys. Org. Chem. 2000, vol. 13, p. 837-849), k laserovému řezání biologických preparátů (Schutze, K., Clement-Sengewald, A., Catch and move- cut or fuse, Nátuře 1994, vol. 368, p. 667-669.) (Schutze, K., Lahr, G., Identification of expressed genes by laser-mediated manipulation of single cells, Nátuře Biotechnology 1998, vol. 16, p. 737-742.) (Bems, M.W., Laser microsurgery in cell and developmental biology, Science 1981, vol. 213, p. 505-513.) a v neposlední řadě také k vytváření fokusovaných zářivých polí pro manipulaci s částicemi (Ashkin, A., Dziedzic, I, Optical trapping and manipulation of viruses and bacteria, Science 1987, vol. 235, p. 1517-1520) (Ashkin, A., Dziedzic, J., Bjorkholm, J., Chu, S Observation of a single beam gradient force optical trap for dielectric particles, Optics Letters 1986, vol. 11, p. 288-290).
V současné době se k zavedení dodatečného záření do mikroskopů využívá některého z jeho portů, nejčastěji epi-fluorescenčního (Ericsson M., Sorting out bacterial viability with optical tweezers, J. Bacteriol. 2000, vol. 182, p. 5551-5555.). Tento port je však většinou uzpůsoben pro jinou vlnovou délku použitého záření, a proto je nutný zásah do optické části mikroskopu.
Podstata vynálezu
Zařízení podle vynálezu řeší snadné zavedení dodatečného svazku záření u optického mikroskopu, který nebyl při výrobě pro tyto účely upraven. Popsaný adaptér lze snadno připojit a odpojit na velkou většinu dostupných optických mikroskopů a lze použít v těchto mikroskopech k vytváření fokusovaných zářivých polí, excitaci fluorescence, zavedení dodatečného záření do roviny vzorku, vybuzení spektrálních Čar, laserovou ablaci a laserové mikromanipulace za co nejnižších pořizovacích nákladů. Řešeni vychází ze skutečnosti, že současné modely mikroskopů jsou z důvodu rychlé vyměnitelnosti objektivů vybaveny standardizovanými typy závitů a prezentovaný adaptér lze snadno do těchto závitů připojit. Zařízení podle vynálezu má na jedné straně člen připojitelný k objektivu optického mikroskopu a na druhé straně člen připojitelný k tělu optického mikroskopu. Pro snazší instalaci zařízení je člen připojitelný do optického mikroskopu konstruován tak, aby při instalaci adaptéru jím nebylo nutno otáčet jako celkem, ale zašroubování do těla mikroskopu se provede rotací tohoto členu kolem axiální osy adaptéru. Tělo adaptéru má dva otvory, první axiální, koncentrický s osou mikroskopového objektivu a druhý kolmý na osu mikroskopového objektivu. Tento druhý otvor slouží k zavedení svazku záření do mikroskopového objektivu. Dichroidní zrcadlo umístěné v axiálním otvoru je nakloněno vůči ose mikroskopového objektivu pod úhlem 45° pro zavedení svazku záření do místa zkoumaného vzorku a zároveň slouží • ♦ · • · « * « · »·« ·· *·««· ♦ · · « · # · · · · a » k potlačení odraženého neužitečného záření z roviny pozorování do mikroskopu. Optický filtr je umístěn v axiálním otvoru adaptéru a slouží k filtraci zbytkového odraženého záření neodfiltrovaného dichroidním zrcadlem a tím slouží zejména k ochraně a odstranění nežádoucích odrazů ze zorného pole optického mikroskopu. Invarové těleso adaptéru slouží k úpravě svazku záření v požadovaném směru. Tato část je složena ze zdroje záření, čočky, případně anamorfických hranolů pro korekci elipticity zdroje záření a odrazného zrcadla sloužící k odrazu svazku záření v požadovaném směru pokud je toto vyžadováno. Takto upravený svazek záření prochází do hlavní části adaptéru, kde je odražen dichroidním zrcadlem umístěném v axiální ose hlavní části adaptéru. Invarové těleso adaptéru je pomocí šroubů připevněno na hlavní část adaptéru.
Předkládaný vynález se týká adaptéru, který může být lehce připojen, případně odpojen, mezi mikroskopový objektiv a tělo mikroskopu a umožní využít všech výhod zavedeného ultrafialového, viditelného a infračerveného záření v nejrůznějších mikroskopových technikách a současně zachovává většinu původních funkcí optického mikroskopu. Výhodou tohoto zařízení jsou velmi malé rozměry, nízká cena, jednoduchá obsluha. Odpadá potřeba jakéhokoliv nastavování uživatelem.
Přehled obrázků na výkresech
Výkresová dokumentace znázorňuje základní princip funkce vynálezu. Na obr. 1 je znázorněn řez adaptérem dle příkladu provedení vynálezu 1. Na obr. 2 je znázorněn izometrický pohled na adaptér dle příkladu provedení vynálezu 1 s připevněným mikroskopovým objektivem. Na obr. 3 je znázorněn řez adaptérem dle příkladu provedení vynálezu 2. Na obr. 4 je znázorněn izometrický pohled na adaptér dle příkladu provedení vynálezu 2 s připevněným mikroskopovým objektivem.
Příklad provedení vynálezu
Příklad 1
Záření šířící se ze zdroje záření 3, v tomto případě laserové diody, je kolimováno čočkou 4. Zkolimovaný eliptický svazek prochází soustavou anamorfických hranolů Π) za účelem korekce elipticity laserového svazku. Následně je svazek odražen soustavou odrazného zrcadla ϋ a dichroidního zrcadla 5 do zadní apertury mikroskopového objektivu. Laserová dioda je upevněna společně s kolimační čočkou v mosazné objímce J_2, aby bylo dosaženo co nejvyššího tepelného spádu a tím co nejlepšího odvodu tepla z laserové diody. Jelikož je laserová dioda elektrostaticky citlivá součástka je elektricky odizolována plastovou objímkou 13. Dostatečný odvod tepla zajišťuje tepelný most realizovaný Peltiérovým článkem 14. Tato soustava je vložena do invarového tělesa 2 z důvodu zamezení vlivu teploty okolí na kvalitu generovaného svazku záření. V hlavní části adaptéru I, která slouží jako nosný prvek mikroskopového objektivu a zdroje záření, je vlepeno odrazné zrcadlo Π, odrážející laserové záření v požadovaném směru. Po justáži odrazného zrcadla 11 je invarové těleso 2 sešroubováno s hlavní částí adaptéru 1. Konečné sesouhlasení optické osy mikroskopového objektivu a laserového svazku je provedeno naklápěním dichroidního zrcadla 5. Toto zrcadlo má vakuově napařenu soustavu dielektrických vrstev tak, aby ve směru šíření laserového svazku docházelo k co nejvyššímu odrazu. Naopak při průchodu obrazotvomého signálu docházelo ke ztrátám co nejnižším. Jelikož průchodem obrazotvomého svazku přes dichroidní zrcadlo 5 nenulové tloušťky dojde k posunutí obrazu v obrazové rovině mikroskopu, je do optické cesty přidáno antireflexně vrstvené skleněné okénko 6 o optické tloušťce shodné s dichroidním zrcadlem 5, které tento posun kompenzuje. Pro zvýšení bezpečnosti obsluhy zařízení a odstranění stopy záření v místě pozorování je do optické cesty zařazen optický filtr 7. Vlastní mikroskopový objektiv se zašroubuje do mosazné objímky se závitem 8 zalisované v hlavní části adaptéru. Pro zvýšení pohodlí při montáži na tělo mikroskopu je upevňovací šroub 9 upraven rýhováním. Dále je vybaven osazením a ložiskem pro upevnění adaptéru na tělo mikroskopu bez nutnosti adaptérem otáčet jako celkem. Při nižším tepelném namáhání laserové diody lze Peltiérův článek J4 nahradit přechodovým tepelně vodivým elementem odizolovaným elektricky nevodivou avšak tepelně vodivou podložkou.
Příklad 2
Záření šířící se ze zdroje záření 3, v tomto případě optického vlákna je kolimováno čočkou 4. Následně je svazek odražen dichroidním zrcadlem 5 do zadní apertury mikroskopového objektivu. Zdroj záření je upevněn společně s čočkou 4 v invarovém tělese 2 z důvodu zamezení vlivu teploty okolí na kvalitu generovaného svazku záření. V hlavní části adaptéru i, která slouží jako nosný prvek mikroskopového objektivu a zdroje záření, je pak vlepeno dichroidní zrcadlo 5 sloužící k odrazu laserového záření v požadovaném směru. Po sesouhlasení optické osy zdroje záření 3 s optickou osou čočky 4 je hlavní část I sešroubována s invarovou částí 2. Ke konečnému sesouhlasení optické osy mikroskopového objektivu a transformovaného svazku dojde za pomocí rotace případně axiálnímu posunu díchroidního zrcadla 5. Toto zrcadlo má vakuově napařenu soustavu dielektrických vrstev tak, aby ve směru šíření laserového svazku docházelo k co nej vyššímu odrazu. Naopak při průchodu obrazotvomého svazku docházelo ke ztrátám conejnižším. Jelikož průchodem obrazotvomého svazku přes dichroidní zrcadlo 5 nenulové tloušťky dojde k posunutí obrazu v obrazové rovině mikroskopu, je do optické cesty přidáno antireflexně vrstvené skleněné okénko 6 o optické tloušťce shodné s dichroidním zrcadlem 5, které tento posun kompenzuje. Pro zvýšení bezpečnosti obsluhy zařízení a odstranění stopy záření v místě pozorování je do optické cesty zařazen optický filtr 7. Vlastní mikroskopový objektiv se zašroubuje do mosazné objímky se závitem 8 zalisované v hlavní části adaptéru. Pro zvýšení pohodlí při montáži na tělo mikroskopuje upevňovací šroub 9 upraven rýhováním. Dále je vybaven osazením a ložiskem pro upevnění adaptéru na tělo mikroskopu bez nutnosti adaptérem otáčet jako celkem.
Přehled vztahových značek: hlavní část adaptéru I invarové těleso 2 zdroj záření 3 čočka 4 dichroidní zrcadlo 5 skleněné okénko 6 optický filtr 7 mosazná objímka se závitem 8 upevňovací šroub 9 anamorfický hranol 10 odrazné zrcadlo H mosazná objímka 12 plastová objímka 13 Peltiérův článek 14
Průmyslová využitelnost
Řešení podle vynálezu je využitelné všude tam, kde modulární rozšíření optického mikroskopu o možnost zavedení jednoho a více zdrojů ultrafialového, viditelného a infračerveného záření zvýší jeho aplikační možnosti, Jedná se zejména o optiku, mikroskopii, biologii, chemii a lékařství.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (4)
1. Zařízení pro zavedení ultrafialového, viditelného a infračerveného záření do objektivu mikroskopu, vyznačující se tím, že sestává z hlavní části těla adaptéru (1) vloženého mezi mikroskopový objektiv a tělo mikroskopu, ze zdroje záření, složeného z vlastního zdroje záření (3), čočky (4), invarového tělesa (2) a s výhodou odrazného zrcadla (11) pro změnu směru šíření paprsků, dichroidního zrcadla (5) nakloněného v úhlu 45° vůči směru šíření záření zdroje se strukturou tenkých vrstev s maximální odrazivostí pro použitý zdroj záření a maximální propustností pro užitečné záření z místa vzorku, skleněného okénka (6) pro sesouhlasení optické osy obrazotvomého svazku s optickou osou mikroskopu, optického filtru (7), mosazné objímky se závitem (8) pro připevnění mikroskopového objektivu, upevňovacího šroubu (9) pro připojení adaptéru k mikroskopu.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím že adaptér je teplotně stabilizován Peltiérovým článkem (14).
3. Zařízení podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že adaptér je opatřen upevňovacím šroubem (9) pro připevnění ktělu mikroskopu, s osazením a ložiskem umožňujícím rotační pohyb nezávisle na rotaci těla adaptéru a tím jeho zašroubování do těla mikroskopu.
4. Zařízení podle nároků 1, 2, 3, vyznačující se tím, zeje opatřeno anamorfickými hranoly (10) pro korekci elipticity zdroje záření.
Obr.l:
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20060352A CZ2006352A3 (cs) | 2006-05-31 | 2006-05-31 | Zarízení pro pripojení zdroje zárení k objektivu mikroskopu |
PCT/CZ2007/000042 WO2007137528A2 (en) | 2006-05-31 | 2007-05-30 | Device for attachment of radiating source to microscope objective |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20060352A CZ2006352A3 (cs) | 2006-05-31 | 2006-05-31 | Zarízení pro pripojení zdroje zárení k objektivu mikroskopu |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2006352A3 true CZ2006352A3 (cs) | 2007-12-12 |
Family
ID=38608783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20060352A CZ2006352A3 (cs) | 2006-05-31 | 2006-05-31 | Zarízení pro pripojení zdroje zárení k objektivu mikroskopu |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ2006352A3 (cs) |
WO (1) | WO2007137528A2 (cs) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102240851A (zh) * | 2011-07-01 | 2011-11-16 | 大连理工大学 | 一种薄因瓦合金的焊接成形方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4617467A (en) * | 1984-11-16 | 1986-10-14 | Union Oil Company Of California | Apparatus for characterizing kerogens |
US5198927A (en) * | 1989-09-20 | 1993-03-30 | Yale University | Adapter for microscope |
GB2251701A (en) * | 1990-12-01 | 1992-07-15 | K W Kirk & Sons Limited | UV Microscope illuminator |
US7564623B2 (en) * | 2004-04-16 | 2009-07-21 | Auburn University | Microscope illumination device and adapter therefor |
-
2006
- 2006-05-31 CZ CZ20060352A patent/CZ2006352A3/cs unknown
-
2007
- 2007-05-30 WO PCT/CZ2007/000042 patent/WO2007137528A2/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007137528A3 (en) | 2008-01-24 |
WO2007137528A2 (en) | 2007-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pesce et al. | Step-by-step guide to the realization of advanced optical tweezers | |
TWI741104B (zh) | 緊密的光束整形及操縱總成 | |
Kreysing et al. | The optical cell rotator | |
US8076632B2 (en) | Device and method for the contactless manipulation and alignment of sample particles in a measurement volume using a nonhomogeneous electric alternating field | |
Whitley et al. | High-resolution “fleezers”: dual-trap optical tweezers combined with single-molecule fluorescence detection | |
US7759635B2 (en) | Miniaturized optical tweezer array | |
US9823457B2 (en) | Multiplane optical microscope | |
Leigh et al. | Multi-color miniature dual-axis confocal microscope for point-of-care pathology | |
Sheu et al. | Stable trapping and manually controlled rotation of an asymmetric or birefringent microparticle using dual-mode split-beam optical tweezers | |
Yildiz et al. | Total internal reflection fluorescence microscopy | |
KR20200096238A (ko) | 기능 모듈 및 기능 모듈이 장착된 현미경 | |
Arzola et al. | Spin to orbital light momentum conversion visualized by particle trajectory | |
Fairlamb et al. | Construction of a three-color prism-based TIRF microscope to study the interactions and dynamics of macromolecules | |
CZ2006352A3 (cs) | Zarízení pro pripojení zdroje zárení k objektivu mikroskopu | |
Sergides et al. | Probing mechanotransduction in living cells by optical tweezers and FRET-based molecular force microscopy | |
Wang et al. | Three-dimensional super resolution microscopy of F-actin filaments by interferometric photoactivated localization microscopy (iPALM) | |
Norris et al. | A promising new wavelength region for three‐photon fluorescence microscopy of live cells | |
Mailfert et al. | Spot variation fluorescence correlation spectroscopy for analysis of molecular diffusion at the plasma membrane of living cells | |
Wolfson et al. | Rapid 3D fluorescence imaging of individual optically trapped living immune cells | |
Wulff et al. | Controlled rotation of birefringent particles in an optical trap | |
CZ21642U1 (cs) | Zařízení pro připojení zdroje záření k objektivu mikroskopu | |
Stuhrmann et al. | Versatile optical manipulation system for inspection, laser processing, and isolation of individual living cells | |
US12001003B2 (en) | Immersion front-end lens system | |
US20210063714A1 (en) | Optical device, optical module and microscope for scanning large samples | |
US9405111B2 (en) | Slider for sliding into the observation beam path of a microscope |