Beleuchtungsanordnung für ein Mikroskop

    公开(公告)号:DE102019109607A1

    公开(公告)日:2020-02-13

    申请号:DE102019109607

    申请日:2019-04-11

    Abstract: Beschrieben ist eine Beleuchtungsanordnung für ein Mikroskop, insbesondere ein Lichtblatt- oder SPIM-Mikroskop oder ein Schiefeebenemikroskop, wie ein OPM- oder SCAPE-Mikroskop, zur Beleuchtung einer Probe, wobei die Beleuchtungsanordnung einen Beleuchtungseingang zur Einspeisung eines Beleuchtungsstrahlenbündels einer kohärenten Lichtquelle entlang einer optischen Achse der Beleuchtungsanordnung, ein Mittel zur Aufteilung des Beleuchtungsstrahlenbündels in mindestens zwei Teilbeleuchtungsstrahlenbündel, ein fokussierendes optisches System zur Fokussierung der mindestens zwei Teilbeleuchtungsstrahlenbündel und einen einer Probenseite zugewandten Beleuchtungsausgang zur Ausgabe der mindestens zwei Teilbeleuchtungsstrahlenbündel zur Probenseite, aufweist. Das fokussierende optische System fokussiert die mindestens zwei Teilbeleuchtungsstrahlenbündel und bringt sie in einem Bereich am probenseitigen Beleuchtungsausgang so zur Überlagerung, dass die Teilbeleuchtungsstrahlenbündel ein Interferenzmuster ausbilden.

    Verfahren zum Untersuchen einer Probe sowie Vorrichtung zum Ausführen eines solchen Verfahrens

    公开(公告)号:LU93143B1

    公开(公告)日:2018-03-05

    申请号:LU93143

    申请日:2016-07-06

    Abstract: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Untersuchen einer Probe sowie eine Vorrichtung zum Ausführen eines solchen Verfahrens. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung, die zum Untersuchen einer Probe ausgebildet ist und die wenigstens eine Lichtquelle zum Erzeugen eines Beleuchtungslichtbündels (1), das wenigstens eine zur Fluoreszenzanregung der Probe geeignete Wellenlänge aufweist, und zum Erzeugen eines Abregungs- oder Schaltlichtbündels (6), das wenigstens eine zur Abregung der Probe geeignete Wellenlänge aufweist, beinhaltet und die wenigstens ein Objektiv zum Fokussieren des Beleuchtungslichtbündels (1) und des Abregungs- oder Schaltlichtbündels (6) beinhaltet. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Beleuchtungslichtbündel (1) und das Abregungs- oder Schaltlichtbündel (6) derart geführt sind, dass eine zu untersuchende Probe in einer Probenebene entlang einer Probenlinie mit dem sich entlang der Probenlinie ausbreitenden Beleuchtungslichtbündel (1) beleuchtet ist und das Abregungs- oder Schaltlichtbündel (6) in der Probenebene wenigstens teilweise räumlich mit dem Beleuchtungslichtbündel (1) überlappt, und dass eine Detektionsoptik vorhanden ist, die ein Detektionsobjektiv beinhaltet und die von dem mittels des Beleuchtungslichtbündels (1) entlang der Probenlinie beleuchteten Probenbereich ausgehendes Detektionslicht in eine Detektionsebene abbildet, in der ein Detektor angeordnet ist, der den Teil des von der Probenebene ausgehenden Fluoreszenzlichts als Detektionslicht detektiert, der aus einem ersten Unterbereich (19) des Überlappungsbereichs stammt, in dem die Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung der Probenmoleküle mit dem Abregungs- oder Schaltlichtbündel (6) größer als 90%, insbesondere größer 95%, ganz insbesondere größer 99%, ist, und/oder aus einem zweiten Unterbereich (20) stammt, der von dem ersten Unterbereich (19) wenigstens abschnittweise umgeben ist und/oder in dem das Abregungs- oder Schaltlichtbündel (6) eine Nullstelle aufweist, während der Detektor gleichzeitig das von außerhalb des ersten und zweiten Unterbereichs (19, 20) stammende Fluoreszenzlicht wenigstens teilweise ausgeblendet und nicht detektiert. (Fig. 1) 93143

    Beleuchtungsvorrichtung für ein Mikroskop

    公开(公告)号:LU93117B1

    公开(公告)日:2018-01-24

    申请号:LU93117

    申请日:2016-06-23

    Abstract: Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Mikroskop zum Erzeugen einer Abregungs- oder Schaltlichtverteilung mit einer Lichtquelle, die ein Primärbeleuchtungslichtbündel erzeugt. Die Beleuchtungsvorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Strahlteilungsvorrichtung, die das Primärbeleuchtungslichtbündel in zwei Teilbeleuchtungslichtbündel aufteilt, ein Beleuchtungsobjektiv, das die Teilbeleuchtungslichtbündel auf und/oder in eine Probe fokussiert, wobei die Teilbeleuchtungslichtbündel räumlich getrennt voneinander durch die Eintrittspupille des Beleuchtungsobjektivs verlaufen und sich nach dem Durchlaufen des Beleuchtungsobjektivs auf und/oder in der Probe räumlich überlagern, und durch wenigstens ein Phasenbeeinflussungsmittel, das einen relativen Phasenversatz der Teilbeleuchtungslichtbündel zueinander bewirkt derart, dass die Teilbeleuchtungslichtbündel in der Eintrittspupille des Beleuchtungsobjektivs einen Phasenversatz von n aufweisen. (Fig. 1) 93117

    Schiefeebenemikroskop mit verbesserter Sammeleffizienz

    公开(公告)号:DE102020204615A1

    公开(公告)日:2021-10-14

    申请号:DE102020204615

    申请日:2020-04-09

    Inventor: FAHRBACH FLORIAN

    Abstract: Die Erfindung betrifft ein Schiefeebenemikroskop (101), umfassend eine Detektionsanordnung (103) zum Aufsammeln von Streu- und/oder Fluoreszenzlicht (105) aus von einem Lichtblatt (107) beleuchteten Bereichen (109) eines Probenvolumens (111), wobei die Detektionsanordnung (103) auf ihrer vom Probenvolumen (111) abgewandten Seite (113) ein reelles Zwischenbild (115) der Bereiche (109) einer Probe (111b) abbildet und wobei das reelle Zwischenbild (115) zu einer Fokusebene (117) der Detektionsanordnung (103) verkippt ist, und eine optische Aufrichteeinheit (119) zum Abbilden eines vorbestimmten Bildfeldes (121) des reellen Zwischenbildes (115) auf einen Detektor (123), wobei die Aufrichteeinheit (119) einen Schärfentiefebereich (129) aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren, welches ein solches Schiefeebenemikroskop (101) nutzt. Bekannte Lösungen sind in der Positionierung zwischen Detektionsanordnung (103) und Aufrichteeinheit (119) eingeschränkt, ein Austausch der Detektionsanordnung (103) und/oder der Aufrichteeinheit (119) ist nicht einfach möglich. Dies wird dadurch verbessert, dass eine Fokusebene (125) der Aufrichteeinheit (119) um einen Offsetwinkel (127) zum Zwischenbild (115) verkippt ist, und dass das vorbestimmte Bildfeld (121) des reellen Zwischenbildes (115) vollständig im Schärfentiefebereich (129) liegt.

    Verfahren und Mikroskop zur hochaufgelösten lichtmikroskopischen Abbildung einer Probe

    公开(公告)号:DE102018132212A1

    公开(公告)日:2020-06-18

    申请号:DE102018132212

    申请日:2018-12-14

    Abstract: Beschrieben ist ein Verfahren zur hochaufgelösten lichtmikroskopischen Abbildung einer Probe (36), bei dem mit einem ersten Beleuchtungslichtstrahl (24a, 25a) während einer ersten Verweildauer ein Zielbereich (34) einer Probe (36) beleuchtet wird, um zumindest eine erste Teilmenge von in der Probe (36) vorhandenen Fluorophoren aus einem ersten Zustand (Z1) in einen zweiten Zustand (Z2) zu überführen, wobei diese erste Teilmenge der Fluorophore beim Übergang aus dem zweiten Zustand (Z2) zurück in den ersten Zustand (Z1) Fluoreszenzphotonen emittiert, die zum Erzeugen eines ersten Rohbildes genutzt werden. Es wird mit einem zweiten Beleuchtungslichtstrahl (24b, 25b), der eine von der Leistung des ersten Beleuchtungslichtstrahls (24a, 25a) verschiedene Leistung und/oder ein von dem Strahlprofil des ersten Beleuchtungslichtstrahls (24a, 25a) verschiedenes Strahlprofil hat, während einer zweiten Verweildauer der Zielbereich (34) der Probe (36) beleuchtet, um zumindest eine zweite Teilmenge der in der Probe (36) vorhandenen Fluorophore aus dem ersten Zustand (Z1) in den zweiten Zustand (Z2) zu überführen, wobei diese zweite Teilmenge der Fluorophore beim Übergang aus dem zweiten Zustand (Z2) zurück in den ersten Zustand (Z1) Fluoreszenzphotonen emittiert, die zum Erzeugen eines zweiten Rohbildes genutzt werden. Aus dem ersten Rohbild und dem zweiten Rohbild wird ein hochaufgelöstes Bild der Probe (36) erzeugt. Die erste Verweildauer und die zweite Verweildauer sind kürzer als die Lebensdauer eines dritten Zustands (Z3) der Fluorophore, in den eine dritte Teilmenge der Fluorophore durch die Beleuchtung des Zielbereichs 34 der Probe (36) mit dem ersten Beleuchtungslichtstrahl (24a, 25a) und/oder dem zweiten Beleuchtungslichtstrahl (24b, 25b) überführt wird und dessen Lebensdauer um einen Faktor von mindestens 2 länger ist als die Lebensdauer des zweiten Zustands (Z2).

    Mikroskopsystem, Detektionseinheit für Mikroskopsystem und Verfahren zur mikroskopischen Abbildung einer Probe

    公开(公告)号:DE102018129833B4

    公开(公告)日:2020-01-02

    申请号:DE102018129833

    申请日:2018-11-26

    Inventor: FAHRBACH FLORIAN

    Abstract: Mikroskopsystem (200) zur Abbildung einer Probe (213), mit einer Detektionseinheit (201), die eine Strahlteileranordnung (100) mit einem ersten Strahlteiler (A), einem zweiten Strahlteiler (B) und einem dritten Strahleiler (C) aufweist, und mit einer Beleuchtungseinheit (211), die Beleuchtungslicht auf die Probe (213) einstrahlt, wobei- das Mikroskopsystem (200) Probenlicht (a), das aufgrund der Einstrahlung des Beleuchtungslichts auf die Probe (213) von der Probe (213) abgestrahlt wird, in die Strahlteileranordnung (100) einstrahlt,- die Strahlteileranordnung (100) das in die Strahlteileranordnung (100) eingestrahlte Probenlicht (a) mittels der Strahlteiler (A–C), die jeweils in einer Wirkposition angeordnet sind, in unterschiedliche Lichtanteile (d-g) zerlegt und die unterschiedlichen Lichtanteile (d-g) zeitgleich und getrennt voneinander aus der Strahlteileranordnung (100) ausstrahlt,- der erste Strahlteiler (A) an seiner Wirkposition einen durch eine Strahlteilung an einer Strahlteilerschicht (S) des ersten Strahlteilers (A) gebildeten ersten Lichtstrahl (b) über eine erste Austrittsfläche aus dem ersten Strahlteiler (A) ausstrahlt und in den zweiten Strahlteiler (B) an dessen Wirkposition einstrahlt, und einen durch die Strahlteilung gebildeten zweiten Lichtstrahl (c) über eine zweite Austrittsfläche aus dem ersten Strahlteiler (A) ausstrahlt und in den dritten Strahlteiler (B) an dessen Wirkposition einstrahlt,- die Strahlteiler (A-C) jeweils zwei Prismen (P1, P2) mit Prismenflächen umfassen, zwischen denen die jeweilige Strahlteilerschicht (S) angeordnet ist,- die zwei Prismen ein erstes, in Form eines Dreiecksprismas ausgebildetes Prisma (P2) und ein fünf Prismenflächen aufweisendes zweites Prisma (P1) umfassen, wobei Normalen der fünf Prismenflächen des zweiten Prismas (P1) in einer gemeinsamen Ebene liegen,- die Strahlteileranordnung (100) Verstellmittel (V) aufweist, die nach Maßgabe einer Ansteuerung zumindest einen der Strahlteiler (A-C), die jeweils in ihrer Wirkposition angeordnet sind, aus der jeweiligen Wirkposition bringen und stattdessen einen oder mehrere andere Strahlteiler (A-C) und/oder ein oder mehrere andere optische Elemente (X) in die jeweilige Wirkposition bringen, und- das Mikroskopsystem (200) Einzelbilddaten erfasst, die den getrennt voneinander aus der Strahlteileranordnung (100) ausgestrahlten Lichtanteilen (d-g) entsprechen.

    Verfahren und Vorrichtung zum Manipulieren eines Strahlenganges in einem Mikroskop, Verfahren zur Aufnahme von Bilderstapeln in einem Mikroskop und nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium

    公开(公告)号:DE102018206486A1

    公开(公告)日:2019-09-19

    申请号:DE102018206486

    申请日:2018-04-26

    Inventor: FAHRBACH FLORIAN

    Abstract: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Manipulieren mindestens eines Strahlenganges (8) in einem Mikroskop (1), insbesondere in einem Lichtblattmikroskop (5), ein Verfahren zur Aufnahme von Bilderstapeln (224) in einem Mikroskop (1), insbesondere in einem Lichtblattmikroskop (5), eine Vorrichtung zur Manipulation mindestens eines Strahlenganges (8) in einem Mikroskop (1), insbesondere in einem Lichtblattmikroskop (5) und ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium (163). Die Lösungen aus dem Stand der Technik haben den Nachteil, dass Proben (21) nicht mit jedem Immersionsmedium (23) betrachtet werden können und die Verfahren zusätzlich auf optische Anordnungen (9) mit geringer numerischer Aperture (NA) beschränkt sind. Das erfindungsgemäße Verfahren verbessert Lösungen aus dem Stand der Technik durch die folgenden Verfahrensschritte: - Ermitteln des Brechungsindex (n) einer in einem Probenvolumen (17) angeordneten Probe (21 und/oder eines in einem Probenvolumen (17) angeordneten optischen Mediums (35); und - Einstellen mindestens eines Mikroskopparameters (2) in Abhängigkeit vom ermittelten Brechungsindex (n) zum Manipulieren des Strahlenganges (8).

    Optische Vorrichtung, optisches Modul und Mikroskop zum Abtasten großer Proben

    公开(公告)号:DE102018203247A1

    公开(公告)日:2019-09-05

    申请号:DE102018203247

    申请日:2018-03-05

    Abstract: Die Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung (1) zur Beleuchtung einer in einem Probenvolumen (23) angeordneten Probe (25) mit Beleuchtungslicht (15) und zur Detektion von Streu- und/oder Fluoreszenzlicht (27) von der Probe (25), die Vorrichtung (1) umfasst eine Beleuchtungsanordnung (3) zur Transmission des Beleuchtungslichts (15) entlang eines Beleuchtungspfades (21) ins Probenvolumen (23) und eine Detektionsanordnung (5) zum Aufsammeln und Weiterleiten des Streu- und/oder Fluoreszenzlichts (27) entlang eines Detektionspfades (29). Ferner betrifft die Erfindung ein optisches Modul (95) und ein Mikroskop (37), insbesondere ein Konfokalmikroskop (39), umfassend eine mechanische Aufnahmevorrichtung (97) für optische Module (95). Lösungen aus dem Stand der Technik sind bezüglich der Anordnung der Beleuchtungsanordnung (3) und der Detektionsanordnung (5) geometrisch limitiert, bieten eine geringe Eintauchtiefe und haben den Nachteil häufiger Kollisionen mit der Probe (25). Die erfindungsgemäße optische Vorrichtung (1) verbessert die Lösungen aus dem Stand der Technik dadurch, dass ein Vorsatzelement (7) vorgesehen ist, in welchem der Beleuchtungspfad (21) und/oder der Detektionspfad (29) zumindest abschnittsweise verläuft.

    Farbstrahlteileranordnung, Mikroskopsystem und Verfahren zur mikroskopischen Abbildung

    公开(公告)号:DE102018129832A1

    公开(公告)日:2019-06-06

    申请号:DE102018129832

    申请日:2018-11-26

    Inventor: FAHRBACH FLORIAN

    Abstract: Es wird eine Farbstrahlteileranordnung (100) mit einem ersten Strahlteilerprisma (A1), das eine erste Prismenfläche (A1-1), eine zweite Prismenfläche (A1-2), eine dritte Prismenfläche (A1-3) und eine vierte Prismenfläche (A1-4) aufweist, vorgeschlagen, wobei eine Ebene, in der die erste Prismenfläche (A1-1) des ersten Strahlteilerprismas (A1) liegt, parallel zu einer Ebene angeordnet ist, in der die zweite Prismenfläche (A1-2) des ersten Strahlteilerprismas (A1) liegt, eine Ebene, in der die dritte Prismenfläche (A1-3) des ersten Strahlteilerprismas (A1) liegt, parallel zu einer Ebene angeordnet ist, in der die vierte Prismenfläche (A1-4) des ersten Strahlteilerprismas (A1) liegt, die Ebene, in der die erste Prismenfläche (A1-1) des ersten Strahlteilerprismas (A1) liegt, einen stumpfen Winkel mit einem ersten Winkelbetrag mit der Ebene, in der die vierte Prismenfläche (A1-4) des ersten Strahlteilerprismas (A1) liegt, einschließt, die Ebene, in der die zweite Prismenfläche (A1-2) des ersten Strahlteilerprismas (A1) liegt, einen stumpfen Winkel mit dem ersten Winkelbetrag mit der Ebene, in der die dritte Prismenfläche (A1-4) des ersten Strahlteilerprismas (A1) liegt, einschließt, in oder parallel zu der Ebene, in der die erste Prismenfläche (A1-1) des ersten Strahlteilerprismas (A1) liegt, eine erste dichroitische Schicht (1) mit einer ersten spektralen Selektivität angeordnet ist, und in oder parallel zu der Ebene, in der die zweite Prismenfläche (A1-2) des ersten Strahlteilerprismas (A1) liegt, eine zweite dichroitische Schicht (1) mit einer zweiten spektralen Selektivität angeordnet ist Ein entsprechendes Mikroskopsystem (200) und ein entsprechendes Verfahren sind ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

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