CZ2006352A3 - Zarízení pro pripojení zdroje zárení k objektivu mikroskopu - Google Patents

Zarízení pro pripojení zdroje zárení k objektivu mikroskopu Download PDF

Info

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
Application number
CZ20060352A
Other languages
English (en)
Inventor
Šerý@Mojmír
Zemánek@Pavel
Lazar@Josef
Original Assignee
Ústav prístrojové techniky AV CR, v.v.i.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ústav prístrojové techniky AV CR, v.v.i. filed Critical Ústav prístrojové techniky AV CR, v.v.i.
Priority to CZ20060352A priority Critical patent/CZ2006352A3/cs
Priority to PCT/CZ2007/000042 priority patent/WO2007137528A2/en
Publication of CZ2006352A3 publication Critical patent/CZ2006352A3/cs

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/16Microscopes adapted for ultraviolet illumination ; Fluorescence microscopes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/06Means for illuminating specimens
    • G02B21/08Condensers
    • G02B21/082Condensers 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:
CZ20060352A 2006-05-31 2006-05-31 Zarízení pro pripojení zdroje zárení k objektivu mikroskopu CZ2006352A3 (cs)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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