一种在线式观测微小颗粒的显微成像装置的制作方法

1.本实用新型涉及显微成像技术领域，具体而言，涉及一种在线式观测微小颗粒的显微成像装置。


背景技术：

2.显微镜是二十一世纪人类认知微观世界的重要工具之一，常规的光学显微镜通过取样制片观察便可采集微小颗粒的形貌特征，为了进一步方便实用，还诞生了各类便携式的光学显微仪器，大大提高了仪器使用的便利性，与此同时还有一些新的成像技术诞生，例如以激光为光源的激光成像技术，其原理为利用激光扫描物体，将光束反射回来，得到排布顺序不同的图像，经过处理得到图像；例如可以做到在线使用的pvm成像技术。两者都具有在线成像的技术能力，不足之处则在于极限分辨率不够高，无法清晰地观测20微米以下的颗粒表面形貌，对于观测一些微小颗粒在溶液中发生变化的过程，则需要一种能够实时在线观测成像且分辨率高的高倍显微装置来实现。


技术实现要素：

3.为达到上述目的，本实用新型提供了一种在线式观测微小颗粒的显微成像装置。
4.一种在线式观测微小颗粒的显微成像装置，包括探头和主机，所述探头的表面一侧开设有狭缝，所述狭缝一侧设置有光源，所述狭缝的另一侧设置有长工作距离apo物镜，所述长工作距离apo物镜的一端与物镜衔接件的一端通过螺纹连接，所述物镜衔接件的另一端与管镜的一端固定连接，所述管镜的另一端与工业相机的一端连接，所述工业相机的另一端与通过相机固定件与封装盖固定连接，所述封装盖用于密封所述探头，所述主机内置光源控制器。
5.在本实用新型的一种实施例中，所述封装盖的表面一侧设置有光源端口。
6.在本实用新型的一种实施例中，所述探头壁面的金属材料采用不锈钢、哈氏合金、铌钽合金、钛合金和锆合金中的任意一种制作而成。
7.在本实用新型的一种实施例中，所述光源通过所述光源端口与主机通信连接。
8.在本实用新型的一种实施例中，所述光源端口一侧设置有通讯端口。
9.在本实用新型的一种实施例中，所述工业相机通过所述通讯端口与电脑通信连接。
10.在本实用新型的一种实施例中，所述光源设置于所述探头的内侧底部形成透射式照明。
11.在本实用新型的一种实施例中，所述光源透过所述狭缝处的窗口提供照明。
12.在本实用新型的一种实施例中，所述窗口采用蓝宝石玻璃制成。
13.在本实用新型的一种实施例中，所述工业相机采用靶面尺寸为1/1.8英寸的cmos相机、靶面尺寸为2/3英寸的cmos相机、靶面尺寸为1英寸的cmos相机、靶面尺寸为1/1.8英寸的ccd相机、靶面尺寸为2/3英寸的ccd相机和靶面尺寸为1英寸的ccd相机中的任意一种。
14.本实用新型的有益效果是：通过控制调节物镜衔接件与长工作距离apo物镜之间的螺纹圈数来改变长工作距离apo物镜的位置上下从而达到调焦效果，将调节好的物镜衔接件、长工作距离apo物镜、管镜和工业相机装入探头内部，使探头形成一个密封体，将探头置于待测溶液中，需使待测溶液没过狭缝，通过主机调节光源的光照强度，保证光照均匀不会产生阴暗边角，光束透过狭缝照射到待测溶液上，使长工作距离apo物镜采集到待测溶液中微小颗粒的清晰的图像信息，管镜将通过长工作距离apo物镜的光束汇聚在工业相机的cmos传感器上成像，工业相机将获取的图像信息传递至电脑端即可得到清晰的待测溶液中微小颗粒的图像，无需取样制片观察即可实时在线观测到微小颗粒在溶液中发生变化的过程。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1为本实用新型实施方式提供的一种在线式观测微小颗粒的显微成像装置的结构示意图；
17.图中：1
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探头；2
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狭缝；3
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光源；4
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长工作距离apo物镜；5
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物镜衔接件；6
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管镜；7
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工业相机；8
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相机固定件；9
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封装盖；10
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光源端口；11
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主机；12
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通讯端口。
具体实施方式
18.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
19.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
20.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。
22.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.实施例
24.请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种在线式观测微小颗粒的显微成像装置，包括探头1，探头1的表面一侧开设有狭缝2，狭缝2一侧设置有光源3，狭缝2的另一侧设置有长工作距离apo物镜4，长工作距离apo物镜4的一端与物镜衔接件5的一端通过螺纹连接，物镜衔接件5的另一端与管镜6的一端固定连接，管镜6的另一端与工业相机7的一端连接，工业相机7的另一端与通过相机固定件8与封装盖9固定连接，封装盖9用于密封探头1，主机11内部设置有光源控制器
25.具体的，长工作距离apo物镜4与物镜衔接件5采用精密螺纹连接，使本装置具有一定的调焦效果，通过控制调节物镜衔接件5与长工作距离apo物镜4之间的螺纹圈数来改变长工作距离apo物镜4的位置上下从而达到调焦效果，将调节好的物镜衔接件5、长工作距离apo物镜4、管镜6和工业相机7装入探头1内部，使探头1形成一个密封体，将探头1置于待测溶液中，需使待测溶液没过狭缝2，通过主机11调节光源3的光照强度，光束透过狭缝2照射到待测溶液上，长工作距离apo物镜4采集到待测溶液中微小颗粒的清晰的图像信息，管镜6将通过长工作距离apo物镜4的光束汇聚在工业相机7的cmos传感器上成像，工业相机7将获取的图像信息传递至电脑端，同时，长工作距离apo物镜4具有13毫米长的工作距离，可以在较远地方获取图像，提供了足够空间安放透光的窗口，避免长工作距离apo物镜4直接接触待测溶液而发生损毁，也保证成像焦面稳定在窗口上能够获取清晰图像。
26.在本实施例中，封装盖9的表面一侧设置有光源端口10；
27.具体的，光源端口10用于使光源3与主机11通信连接。
28.在本实施例中，探头1采用哈氏合金材料制成；
29.具体的，哈氏合金具有很好的密封性、耐腐蚀性、耐压性和耐温性，可在不超过120℃的环境中使用，可将探头1直接插入待测溶液中，无需取样制片观察即可实时在线观测到微小颗粒在溶液中发生变化的过程。
30.在本实施例中，光源3通过光源端口10与主机11通信连接；
31.具体的，主机11内部设置有光源控制器，光源3通过光源端口10与主机11内部的光源控制器通信连接，通过光源控制器调整光源3的光照强度，保证光照均匀不会产生阴暗边角，且由主机11提供稳定的直流电，同时可以在0.1a到3a间调整，同时主机11可调制最高20a的脉冲电流，最小脉冲宽度可达0.02毫秒，多样的调整范围，可以有效根据不同待测溶液进行调整以得到最佳照明效果。
32.在本实施例中，光源端口10一侧设置有通讯端口12；
33.具体的，通讯端口12用于使工业相机7与外置电脑通信连接。
34.在本实施例中，工业相机7通过通讯端口12与电脑通信连接；
35.具体的，工业相机7将获取的图像信息传递至电脑端即可得到清晰的待测溶液中微小颗粒的图像。
36.在本实施例中，光源3设置于探头1的内侧底部形成透射式照明；
37.具体的，在实际应用中，光源3采用大功率led白光照明，大功率led的白光在探头1的内侧底部形成透射式照明可保证光照可以透过待测溶液而不会过暗。
38.在本实施例中，光源3透过狭缝2处的窗口提供照明；
39.在本实施例中，窗口采用蓝宝石玻璃制成；
40.具体的，在实际应用中，窗口为采用蓝宝石玻璃制成的凸透镜，光源3透过特制的蓝宝石凸透镜汇聚到长工作距离apo物镜4的焦面上，为长工作距离apo物镜4提供充分的照明。
41.在本实施例中，工业相机7采用尺寸为1/1.8英寸的cmos相机；
42.具体的，尺寸为1/1.8英寸的cmos相机的最小曝光时间可达0.03毫秒，可以在光照足够的情况下捕捉运动中的图像，同时最小像素尺寸可达2.20微米，配合显微系统50倍光学放大率可观察拍摄5微米左右的颗粒，并且可以清楚反应颗粒表面形貌信息。
43.该一种在线式观测微小颗粒的显微成像装置的工作原理：使用本装置时，由于长工作距离apo物镜4与物镜衔接件5采用精密螺纹连接，使本装置具有一定的调焦效果，通过控制调节物镜衔接件5与长工作距离apo物镜4之间的螺纹圈数来改变长工作距离apo物镜4的位置从而达到调焦效果，将调节好的物镜衔接件5、长工作距离apo物镜4、管镜6和工业相机7装入探头1内部，使探头1形成一个密封体，将探头1置于待测溶液中，需使待测溶液没过狭缝2，通过主机11调节光源3的光照强度，保证光照均匀不会产生阴暗边角，光束透过狭缝2照射到待测溶液上，长工作距离apo物镜4采集到待测溶液中微小颗粒的清晰的图像信息，管镜6将通过长工作距离apo物镜4的光束汇聚在工业相机7的cmos传感器上成像，工业相机7将获取的图像信息传递至电脑端即可得到清晰的待测溶液中微小颗粒的图像，无需取样制片观察即可实时在线观测到微小颗粒在溶液中发生变化的过程。
44.需要说明的是，主机11、工业相机7、通讯端口12和光源端口10具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
45.需要说明的是，主机11、工业相机7、通讯端口12和光源端口10的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。
46.以上仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。