北京理工大学姜澜获国家专利权
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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利基于反射镜实现变角度激发的显微角分辨光谱测量系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115184279B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-16发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210786768.0,技术领域涉及:G01N21/25;该发明授权基于反射镜实现变角度激发的显微角分辨光谱测量系统是由姜澜;吕旭萌;朱彤;刘欣宇;赵小明;高国权;邓昱铭设计研发完成,并于2022-07-04向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于反射镜实现变角度激发的显微角分辨光谱测量系统在说明书摘要公布了:本发明公开的一种基于反射镜实现变角度激发的显微角分辨光谱测量系统,属于显微角分辨光谱测量领域。本发明通过改变反射镜入射角度,使入射光束在物镜后焦面不同位置聚焦,实现对样品变角度激发,样品发出的不同角度光信号经由物镜和两个平凸透镜通过傅里叶变换,实现实空间到k空间转化,将物镜后焦面的k空间的像搬移到光谱仪狭缝处,对不同角度光信号的一次性采集,显著缩短光谱的采集时间,进而提高显微角分辨光谱测量效率。本发明通过增加微区成像模块实现对微米级别样品的区域照明和定位,通过半透半反镜在实时观测样品的同时实现对微区样品预定位置光的激发,且不需要对光路中的任何光学元件进行切换,以便实时收集微区样品的角分辨光谱。
本发明授权基于反射镜实现变角度激发的显微角分辨光谱测量系统在权利要求书中公布了:1.基于反射镜实现变角度激发的显微角分辨光谱测量系统,其特征在于:包括激发光路、角度分辨收集光路; 所述激发光路主要作用为:通过改变反射镜入射角度,使入射光束在物镜后焦面不同位置聚焦,从而使入射光束以不同角度照射到样品台上,实现对样品的变角度激发;所述激发光路包括激光光源1、第一凸透镜2、小孔3、第二凸透镜4、反射镜5、第三凸透镜7、物镜10、三轴样品位移台11;所述激光光源1发出的激光通过第一凸透镜2汇聚到小孔3上,小孔3将散杂光滤掉,将激光整形成为高斯形状的激光,激光再通过第二凸透镜4变成平行的光束,小孔3位于第一凸透镜2与第二凸透镜4的焦点位置,第一凸透镜2与第二凸透镜4的焦距比决定出射光斑的大小;平行激光通过反射镜5,透过第一半透半反镜6,由第三凸透镜7汇聚在物镜10的后焦面P1上,再通过物镜10变成平行光,照射到三轴样品位移台11上;通过改变反射镜5入射角度,使入射光束在物镜10后焦面不同位置聚焦,从而使入射光束以不同角度照射到三轴样品位移台11上,实现对样品的变角度激发; 所述角度分辨收集光路主要作用为:样品发出的不同角度光信号经由物镜和两个平凸透镜通过傅里叶变换,实现实空间到k空间的转化,将物镜后焦面的k空间的像搬移到光谱仪狭缝处,对不同角度光信号的一次性采集;所述角度分辨收集光路包括三轴样品位移台11、物镜10、第三凸透镜7、第一半透半反镜6、第四凸透镜14、光谱仪狭缝15、EMCCD16、光谱仪17;从样品发出的不同角度的光信号通过物镜10汇聚在物镜10的后焦面P1上,再通过第三凸透镜7将发散的光信号变成平行光束,通过第一半透半反镜6将平行的光信号反射到第四凸透镜14中,第四凸透镜14将平行的光信号汇聚到光谱仪狭缝15上,由光谱仪17实现波长的分辨,由EMCCD16实现角度的分辨;反射镜5位于第三凸透镜7的焦平面上、物镜10与第三凸透镜7共聚焦、第三凸透镜7与第四凸透镜14共聚焦、光谱仪狭缝15位于第四凸透镜14的焦点位置,物镜10将样品发出的角度信息转化为后焦面P1的位置信息,第三凸透镜7与第四凸透镜14共同作用将物镜后焦面P1的k空间的像搬移到光谱仪狭缝15处,从而实现对不同角度光信号的一次性采集,即实现显微角分辨光谱的一次性采集;由于本发明通过光谱仪狭缝收集对k空间不同位置的光信号,不需要针孔以及其他任何需要机械控制移动的组件,便能够实现角分辨光谱的一次性采集,简化光路的机械结构,并且显著缩短光谱的采集时间。
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