一种应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点的方法
【专利摘要】本发明涉及确定显微镜物镜焦点的技术领域，尤其涉及一种应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点的方法，该方法是以不可见激光作为显微镜的光源，将转换发光晶体置于显微镜的载物台上，并对准显微镜的通光孔中央，改变显微镜的物镜与转换发光晶体之间的距离，使不可见激光照射在转换发光晶体上，在转换发光晶体内聚焦出现有颜色的可见光点，该可见光点即为显微镜物镜焦点，该可见光点所在位置即为显微镜物镜焦点位置。本发明可以快速、直观、准确的确定显微镜物镜焦点的空间位置，以便后期将被测物体调节至显微镜物镜焦点所在焦平面位置，从而简易调节出显微镜中被测物体的清晰图像。
【专利说明】
一种应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点的方法
技术领域
[0001]本发明涉及确定显微镜物镜焦点的技术领域，尤其涉及一种应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点的方法。
【背景技术】
[0002]光学显微镜是利用光学原理，呈现人眼所不能分辨的微细结构的光学仪器。基于基本的几何光学原理，如果能较为便捷的确定光学显微镜在不同倍数物镜下的焦点位置，则实际操作过程中便能较为迅速地调节出被测物体清晰的图像。现有技术中，常见显微镜的自动聚焦系统通常是以计算机为控制核心，采用步进电机等作为运动控制部件，选用CCD或者CMOS摄像头结合软件算法来进行聚焦分析和运动控制;该种方法理论计算过程繁琐，设备成本高，使用场合有限，无法应用于平时实验过程。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种设计合理，操作简便，直观，高效，经济的应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点的方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点的方法，该方法是以不可见激光作为显微镜的光源，将转换发光晶体置于显微镜的载物台上，并对准显微镜的通光孔中央，改变显微镜的物镜与转换发光晶体之间的距离，使不可见激光照射在转换发光晶体上，在转换发光晶体内聚焦出现有颜色的可见光点，该可见光点即为显微镜物镜焦点，该可见光点所在位置即为显微镜物镜焦点位置。
[0005]作为优选，所述转换发光晶体为上转换发光晶体或者下转换发光晶体。
[0006]作为优选，所述的上转换发光晶体为掺铒钒酸钇晶体，所述的不可见激光的波长为980nm，所述的可见光点为绿色。本发明采用的掺铒钒酸钇晶体可以把低能光子转换成高能光子，发光效率高，显示光路清晰，具有良好的机械性质和物理性质，在诸多方面所显示的优良性质，尤其适于作为激光晶体材料;当波长为980nm的肉眼不可见激光照射在掺铒钒酸钇晶体上时，可以看到掺铒钒酸钇晶体内部显示出波长为553nm的肉眼可见绿色光子，通过改变显微镜的物镜与掺铒钒酸钇晶体之间的距离，使得掺铒钒酸钇晶体内部出现绿色的可见光点，该绿色可见光点即为显微镜物镜焦点，然后通过测量显微镜的物镜与载物台之间的距离A，或者测量显微镜的光源与载物台之间的距离B，从而确定了显微镜的物镜焦点在空间上的位置。
[0007]进一步，所述的掺铒钒酸钇晶体采用提拉法制得，掺铒钒酸钇晶体的的掺铒浓度为0.2-1.2mol%。本发明采用掺铒浓度为0.2-1.2mol%的掺铒钒酸钇晶体使得绿光具有较长的焚光寿命，而且分辨率好，成本低。
[0008]作为优选，所述的下转换发光晶体为硫化镉晶体，所述的可见激光的波长为325nm，所述的可见光点为蓝绿色。本发明采用的硫化镉晶体可以把高能光子转换成低能光子，当波长为325nm的肉眼不可见激光照射在硫化镉晶体上时，可以看到硫化镉晶体内部显示出肉眼可见的蓝绿色光子，通过改变显微镜的物镜与掺铒钒酸钇晶体之间的距离，使得硫化镉晶体内部出现蓝绿色的可见光点，该蓝绿色可见光点即为显微镜的物镜焦点，然后通过测量显微镜的物镜与载物台之间的距离A，或者测量显微镜的光源与载物台之间的距离B，从而确定了显微镜的物镜焦点在空间上的位置。
[0009]作为优选，所述的改变显微镜的物镜与转换发光晶体之间距离的方法为，保持显微镜的载物台以及载物台上的转换发光晶体固定不动，通过调节显微镜的镜筒升降，带动显微镜的物镜移动，以改变显微镜的物镜与转换发光晶体之间的距离。
[0010]作为优选，所述的改变显微镜的物镜与转换发光晶体之间距离的方法为，保持显微镜的物镜固定不动，通过调节显微镜的载物台升降，带动载物台上的转换发光晶体移动，以改变显微镜的物镜与转换发光晶体之间的距离。
[0011]本发明采用以上技术方案，在显微镜上应用转换发光晶体可将不可见激光转换为可见光的技术来确定显微镜的物镜焦点在空间上的位置，使得后期在使用显微镜观测物体时，只要将被测物体调节至显微镜物镜焦点所在焦平面位置，就可以快速、准确的调节出显微镜中被测物体的清晰图像，从而大大降低了显微镜焦点调节难度，节省了大量时间，降低了劳动强度，可以提高实验与分析的速度，降低人为操作对显微成像质量的影响，该方法操作简便，经济实用，适于推广。
【附图说明】
[0012 ]现结合附图对本发明作进一步阐述:
图1为本发明显微镜物镜焦点位置确定原理示意图；
图2为本发明实施例1中应用980nm激光照射掺铒钒酸钇晶体以确定显微镜物镜焦点的照片；图中掺铒钒酸钇晶体内绿色的可见光点即为显微镜的物镜焦点；
图3为本发明实施例1掺铒钒酸钇晶体光致发光光谱图。
【具体实施方式】
[0013]如图1-3之一所不，一种应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点的方法，该方法是以不可见激光作为显微镜的光源I，将转换发光晶体2置于显微镜的载物台上，并对准显微镜的通光孔中央，改变显微镜的物镜3与转换发光晶体之间的距离，使不可见激光照射在转换发光晶体2上，在转换发光晶2体内聚焦出现有颜色的可见光点4，该可见光点4即为显微镜物镜焦点，该可见光点所在位置即为显微镜物镜焦点位置。
[0014]作为优选，所述转换发光晶体为上转换发光晶体或者下转换发光晶体。
[0015]作为优选，所述的上转换发光晶体为掺铒钒酸钇晶体，所述的不可见激光的波长为980nm，所述的可见光点为绿色。
[0016]进一步，所述的掺铒钒酸钇晶体采用提拉法制得，掺铒钒酸钇晶体的的掺铒浓度为0.2-1.2mol%。本发明采用掺铒浓度为0.2-1.2mol%的掺铒钒酸钇晶体使得绿光具有较长的焚光寿命，而且分辨率好，成本低。
[0017]作为优选，所述的下转换发光晶体为硫化镉晶体，所述的可见激光的波长为325nm，所述的可见光点为蓝绿色。
[0018]作为优选，所述的改变显微镜的物镜与转换发光晶体之间距离的方法为，保持显微镜的载物台以及载物台上的转换发光晶体固定不动，通过调节显微镜的镜筒升降，带动显微镜的物镜移动，以改变显微镜的物镜与转换发光晶体之间的距离。
[0019]作为优选，所述的改变显微镜的物镜与转换发光晶体之间距离的方法为，保持显微镜的物镜固定不动，通过调节显微镜的载物台升降，带动载物台上的转换发光晶体移动，以改变显微镜的物镜与转换发光晶体之间的距离。
[0020]实施例1
I)、制备掺铒钒酸钇晶体:采用提拉法制得掺铒钒酸钇晶体，掺铒钒酸钇晶体的的掺铒浓度为 0.2-1.2mol%。
[0021]2)、应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点:方法是以波长为980nm的不可见激光作为显微镜的光源，将掺铒钒酸钇晶体作为上转换发光晶体置于显微镜的载物台上，并对准显微镜的通光孔中央，使不可见激光照射在掺铒钒酸钇晶体上，掺铒钒酸钇晶体内出现波长为553nm肉眼可见的绿色光子，保持显微镜的载物台以及载物台上的掺铒钒酸钇晶体固定不动，通过调节显微镜的镜筒升降，带动显微镜的物镜移动，以改变显微镜的物镜与掺铒钒酸钇晶体之间的距离，使掺铒钒酸钇晶体内聚焦出现绿色的可见光点，该绿色可见光点即为显微镜物镜焦点，此时，测量显微镜的物镜与载物台之间的距离A，从而确定了显微镜的物镜焦点在空间上的位置。
[0022]3)、使用显微镜观测被测物体:方法是采用显微镜常规操作方法，保持显微镜的载物台固定不动，将被测物体置于显微镜的载物台上，通过调节显微镜的镜筒升降，带动显微镜的物镜移动，使得显微镜的物镜与载物台之间距离为A，从而使被测物体位于显微镜物镜焦点所在焦平面位置，进而可以快速、直观、准确的调节出显微镜中被测物体的清晰图像。
[0023]实施例2
I)、制备硫化镉晶体:采用提拉法制得硫化镉晶体。
[0024]2)、应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点:方法是以波长为325nm的不可见激光作为显微镜的光源，将硫化镉晶体作为下转换发光晶体置于显微镜的载物台上，并对准显微镜的通光孔中央，使不可见激光照射在硫化镉晶体上，硫化镉晶体内出现肉眼可见的蓝绿色光子，保持显微镜的物镜固定不动，通过调节显微镜的载物台升降，带动载物台上的硫化镉晶体移动，以改变显微镜的物镜与硫化镉晶体之间的距离，使不可见激光照射在硫化镉晶体上，硫化镉晶体内聚焦出现蓝绿色的可见光点，该蓝绿色可见光点即为显微镜物镜焦点，此时，测量显微镜的光源与载物台之间的距离B，从而确定了显微镜的物镜焦点在空间上的位置。
[0025]3)、使用显微镜观测被测物体:方法是采用显微镜常规操作方法，保持显微镜的物镜固定不动，将被测物体置于显微镜的载物台上，通过调节显微镜的载物台升降，带动载物台上的被测物体移动，使得显微镜的光源与载物台之间的距离为B，从而使被测物体位于显微镜物镜焦点所在焦平面位置，进而可以快速、直观、准确的调节出显微镜中被测物体的清晰图像。
[0026]以上描述不应对本发明的保护范围有任何限定。
【主权项】
1.一种应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点的方法，其特征在于:该方法是以不可见激光作为显微镜的光源，将转换发光晶体置于显微镜的载物台上，并对准显微镜的通光孔中央，改变显微镜的物镜与转换发光晶体之间的距离，使不可见激光照射在转换发光晶体上，在转换发光晶体内聚焦出现有颜色的可见光点，该可见光点即为显微镜物镜焦点，该可见光点所在位置即为显微镜物镜焦点位置。2.根据权利要求1所述的一种应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点的方法，其特征在于:所述的转换发光晶体为上转换发光晶体或者下转换发光晶体。3.根据权利要求2所述的一种应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点的方法，其特征在于:所述的上转换发光晶体为掺铒钒酸钇晶体，所述的不可见激光的波长为980nm，所述的可见光点为绿色。4.根据权利要求3述的一种应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点的方法，其特征在于:所述的掺铒钒酸钇晶体采用提拉法制得，掺铒钒酸钇晶体的掺铒浓度为0.2-1.2mol%o5.根据权利要求2所述的一种应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点的方法，其特征在于:所述的下转换发光晶体为硫化镉晶体，所述的可见激光的波长为325nm，所述的可见光点为蓝绿色。6.根据权利要求1所述的一种应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点的方法，其特征在于:所述的改变显微镜的物镜与转换发光晶体之间距离的方法为，保持显微镜的载物台以及载物台上的转换发光晶体固定不动，通过调节显微镜的镜筒升降，带动显微镜的物镜移动，以改变显微镜的物镜与转换发光晶体之间的距离。7.根据权利要求1所述的一种应用激光转换为可见光确定显微镜物镜焦点的方法，其特征在于:所述的改变显微镜的物镜与转换发光晶体之间距离的方法为，保持显微镜的物镜固定不动，通过调节显微镜的载物台升降，带动载物台上的转换发光晶体移动，以改变显微镜的物镜与转换发光晶体之间的距离。
【文档编号】G02B21/24GK105866937SQ201610410563
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】刘金养, 徐杨阳, 林丽梅, 黄志高
【申请人】福建师范大学