一种样片检测装置及显微物镜检测系统的制作方法

本发明涉及光电及生物医疗领域，特别是涉及一种可用于超短工作距显微镜的样片检测装置及显微物镜检测系统。

背景技术：

显微镜是一种能够将微小物体放大到肉眼或者探测器能够分辨的仪器，在材料、生物、医学等领域有很大的应用。随着放大倍率和数值孔径的增大，当前的新型显微物镜工作距离相比较于传统的低倍非油浸物镜大大减小，大都在百余甚至几十微米左右，因此传统的样片固定装置难以满足工作距离在微米尺度下的要求。尤其是随着各种新型突破衍射极限成像及传感技术的发展以及当前生物、医学、环境、化学等对于液态环境下的样片的检测需要，研发具有微量流控功能同时能够固定样片并使其距离显微物镜的镜头距离在几十微米的尺度很有必要。另外，由于大放大倍率、大数值孔径，尤其是油浸或者固浸的显微物镜通常价格非常昂贵，因此夹持装置及流控装置应具有保护或不损伤物镜的功能，例如更换样品方便且不会造成显微物镜镜头的磨损、可以在线或者离线对样品或流体进行测试或更换、样品固定装置或流体装置能方便地从远离镜头的一侧取下等。

然而，现有的具备流控装置的样片夹持装置难以满足显微物镜几百甚至几十微米工作距离的要求，从而造成样片检测、更换不方便，且容易造成显微物镜刮伤等问题。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明一方面要解决的技术问题是如何减小待检测样片与显微物镜之间的工作距离，从而满足显微物镜几百甚至几十微米的工作距离要求；另一方面是在方便流体检测、方便样片更换的同时可以避免刮伤显微物镜。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种样片检测装置，其包括依次配合连接的流控装置、样片固定装置和载物台，所述载物台位于显微物镜的观察侧；

所述流控装置呈柱状，其设有中心通孔和设于所述中心通孔径向两侧的流体通孔，所述中心通孔的底部固定有透明挡片，所述流控装置的外表面下部设有外螺纹；

所述样片固定装置呈柱状，沿其轴向设有台阶通孔，所述台阶通孔的上端为连接孔，所述连接孔设有与所述流控装置的外螺纹配合连接的内螺纹，所述台阶通孔的下端为安装孔，所述安装孔的底部设有向内延伸的挡圈，所述挡圈上用于放置待检测样片；所述样片固定装置的外部设有连接段和位于所述连接段下方的延伸段，所述连接段的直径大于延伸段的直径，所述连接段与延伸段的连接处形成环形台阶面；

所述载物台设有轴向通孔，所述轴向通孔的底部设有向内延伸的载物凸缘；

所述连接段用于与所述轴向通孔配合连接，所述环形台阶面用于搭设在所述载物凸缘上，所述延伸段延伸出所述载物凸缘。

其中，所述连接孔的孔径大于所述安装孔的孔径。

其中，所述待检测样片上设有与所述安装孔的孔径相匹配的弹性垫圈。

其中，所述载物凸缘的上表面呈斜向下倾斜设置的环形锥面。

进一步地，所述环形台阶面设置成与所述环形锥面的倾斜角度一致的环形锥面。

其中，所述载物台的外部优选呈正棱柱体。

其中，所述载物台的周向分布有多个径向螺纹孔。

其中，所述径向螺纹孔分别位于所述正棱柱体的相应面上。

进一步地，所述流体通孔为沉头孔，所述沉头孔的大孔为螺纹孔，所述沉头孔的小孔用于与所述安装孔连通。

另一方面，本发明还提供了一种显微物镜检测系统，其包括显微物镜、连接支架、支架台和上述所述的样片检测装置，所述样片检测装置的载物台通过所述连接支架与所述支架台连接，所述样片检测装置位于所述显微物镜的观察侧，且所述待检测样片正对所述显微物镜。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种样片检测装置，包括流控装置和样片固定装置，所述流控装置设有中心通孔和流体通孔，所述中心通孔可敞开，光可通过中心通孔照射到样品，也可以被遮住，可观察样品在有光和无光下的现象；所述流体通孔用于液体的流入与流出，以方便液体检测；

样片固定装置的外部设有连接段和位于所述连接段下方的延伸段，所述连接段的直径大于延伸段的直径，所述连接段与延伸段的连接处形成环形台阶面，所述载物台设有轴向通孔，所述轴向通孔的底部设有向内延伸的载物凸缘；在样片固定装置与载物台配合连接时，环形台阶面搭设在载物凸缘上，延伸段延伸出载物凸缘，使得样片固定装置的底部低于载物台的底部，从而减小了待检测样片与显微物镜之间的工作距离，能够满足待检测样片与显微物镜之间几百甚至几十微米的工作距离要求；

所述流控装置与位于样片固定装置上方的连接孔连接，当需要更换样片时，可以从样片固定装置的上方先取出流控装置，然后更换新样片，使得样片更换方便，且不会损伤显微物镜。

附图说明

图1为本发明一种样片检测装置中的流控装置的剖视图；

图2为本发明一种样片检测装置中的样片固定装置的剖视图；

图3为本发明一种样片检测装置中的载物台的剖视图；

图4为本发明一种样片检测装置中的载物台的整体结构示意图；

图5为本发明一种样片检测装置中的流控装置与样片固定装置将配合时的关系示意图；

图6为本发明一种显微物镜检测系统的整体示意图；

图中：1：流控装置；11：中心通孔；12：流体通孔；13：透明挡片；14：外螺纹；2：样片固定装置；21：连接孔；22：安装孔；23：连接段；24：延伸段；25：环形台阶面；26：内螺纹；3：载物台；31：轴向通孔；32：载物凸缘；33：径向螺纹孔；4：待检测样片；5：弹性垫圈；6：挡圈；7：显微物镜；8：连接支架；9：支架台。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

如图1-5所示，本发明提供了一种样片检测装置，其包括依次配合连接的流控装置1、样片固定装置2和载物台3，所述载物台3位于显微物镜的观察侧；

如图1所示，所述流控装置1呈柱状，其设有中心通孔11和设于所述中心通孔11径向两侧的流体通孔12，用于液体的流入与流出，所述中心通孔11的底部固定有透明挡片13例如透明玻璃片，通过透明挡片13，可人眼直接观察待测样片，或者使本发明作为透射系统使用，透明挡片13的外径大于中心通孔11的内径，中心通孔11的下端设有直径大于中心通孔11的凹槽，用于安装透明挡片13，以方便透明挡片13的固定；中心通孔11可敞开，光可通过中心通孔11照射到样片上，或者也可以被遮住，可观察样品在有光和无光下的现象，所述流控装置1的外表面下部设有外螺纹14；

如图2和图5所示，所述样片固定装置2呈柱状，沿其轴向设有台阶通孔，所述台阶通孔的上端为连接孔21，所述连接孔21设有与所述流控装置1的外螺纹14配合连接的内螺纹26；所述台阶通孔的下端为安装孔22，所述安装孔22的底部设有向内延伸的挡圈6，即挡圈6的内径小于安装孔22的内径，所述挡圈6上用于放置待检测样片4，所述待检测样片4的外径与安装孔22的内径相匹配，从而挡圈6能够托住待检测样片4；如图2所示，所述待检测样片4上设有与所述安装孔22的孔径相匹配的弹性垫圈5如橡胶垫圈，用于将待检测样片4固定，从而将待检测样片4可靠定位，也用于防止待检测样片4被压碎。当需要更换待检测样片4时，从安装孔22的上端先取下流控装置1，然后取出弹性垫圈5，再取出样片，更换新样片；整个更换过程不会造成显微物镜6的刮伤；所述样片固定装置2的外部设有连接段23和位于所述连接段23下方的延伸段24，所述连接段23的直径大于延伸段24的直径，所述连接段23与延伸段24的连接处形成环形台阶面25；

如图3和图4所示，所述载物台3设有轴向通孔31，所述轴向通孔31的底部设有向内延伸的载物凸缘32；

所述连接段23用于与所述轴向通孔31配合连接，所述环形台阶面25用于搭设在所述载物凸缘32上，所述延伸段24延伸出所述载物凸缘32；使得样片固定装置的底部低于载物台3的底部，减小了待检测样片与显微物镜的工作距离，从而能够满足显微物镜超短工作距离(如几百甚至几十微米)的要求。

优选地，所述连接孔21的孔径大于所述安装孔22的孔径，从而方便样片从连接孔21的上方进入安装孔22中，也方便样片从安装孔22中取出。

进一步地，如图3-5所示，所述载物凸缘32的上表面呈斜向下倾斜设置的环形锥面；所述环形台阶面25设置成与所述环形锥面的倾斜角度一致的环形锥面，从而能够实现两者较好地配合连接。

其中，所述载物台3的外部优选呈正棱柱体，当然，也可以为其他形状，只要能够满足便于夹持即可；如图4所示，所述载物台3的外部呈正八棱柱体；所述载物台3的周向分布有多个径向螺纹孔33；进一步地，所述径向螺纹孔33的数量优选为三个，分别位于正八棱柱体的相应面上，三个径向螺纹孔33的中心轴线相交于轴向通孔31的中心线上，其中两个径向螺纹孔33用于安装螺栓，从而将样片固定装置2固定在载物台3中，另一个径向螺纹孔33用于通过连接件与其他装置连接。

当被检测的样品为金属时，可先将金属镀在检测片上形成待检测样片，优选将金属镀在盖玻片上形成待检测样片，若检测的样品为液体时，可通过流体通孔将液体注入到盖玻片与透明挡片之间。

如图1所示，进一步地，所述流体通孔12为沉头孔，所述沉头孔的大孔为螺纹孔，用于与外部的液体装置连接，所述沉头孔的小孔与所述安装孔22连通，用于将液体流入或流出盖玻片与透明挡片13之间的空间，方便液体检测。

如图6所示，本发明还提供一种显微物镜检测系统，其包括显微物镜7、连接支架8、支架台9和上述所述的样片检测装置，所述样片检测装置的载物台3通过连接支架8与所述支架台9连接，具体地，所述载物台3上的一个径向螺纹孔通过螺栓与所述连接支架8连接，所述连接支架8与支架台9连接，所述样片检测装置位于显微物镜7的观察侧，且所述待检测样片正对显微物镜7。

由以上实施例可以看出，本发明能够减小待检测样片与显微物镜之间的工作距离，从而满足待检测样片与显微物镜之间的超短工作距离要求；此外，更换样片时，本发明可以从样片固定装置的上方取出检测样片，更换新的待检测样片，从而使样片更换方便，且不会损伤显微物镜。本发明除可用于固体样品或液体样品的检测之外，亦可用于气体样品包括空气中样品的检测。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。