DE19707226A1 - Lichtabtastvorrichtung - Google Patents
LichtabtastvorrichtungInfo
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N21/6452—Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtabtastvorrichtung
zur Anregung und Detektion von Sekundärlicht, insbesondere von
Fluoreszenzlicht, von einer Probe mit einer Lichtemissionsvor
richtung zur Aussendung von Anregungslicht mit einer für eine
Sekundärlichtanregung auf oder in der Probe geeigneten Wellen
länge, einer Fokussierungsoptik zur Fokussierung des Anregungs
lichts auf die Probe, einer Probenhalterungsvorrichtung zur
lösbaren Halterung der Probe, einer Nachweiseinheit mit einer
Erfassungsoptik für das bei Anregung von der Probe emittierte
Sekundärlicht und mit einer Detektorvorrichtung zur Umwandlung
des Sekundärlichts in elektrische Signale.
Derartige Lichtabtastvorrichtungen werden beispielsweise für
molekularbiologische oder gentechnische Untersuchungen verwen
det. Dabei wird eine Vielzahl von zu untersuchenden Stoffen
feldartig auf einem Träger aufgebracht und mit einem fluores
zierenden Markierungsstoff vorübergehend in Kontakt gebracht.
Diejenigen zu untersuchenden Stoffe, die eine Affinität zum
Markierungsstoff aufweisen, binden den Markierungsstoff an sich
und können folglich zur Emission von Fluoreszenzlicht angeregt
werden. Durch die Anregbarkeit der Fluoreszenz wird somit die
Eigenschaft des zu untersuchenden Stoffs, den Markierungsstoff
an sich zu binden, sichtbar, wodurch Rückschlüsse auf die Art
des Probenstoffs gezogen werden können.
Bei mikrobiologischen oder gentechnischen Untersuchungen werden
große Felder solcher mit Fluoreszenzstoffen markiert er Stoffe
mit Anregungslicht sequentiell abgetastet. Bei bisher bekannten
Vorrichtungen erfolgte die Abtastung des die Probenstoffe hal
tenden Trägers mittels zweier im optischen Weg des Anregungs
lichts vorhandener Kippspiegel, die zwei zueinander senkrechte
Drehachsen aufweisen. Wenn der Abtastlichtstrahl auf eine Stel
le mit einer markierten und somit fluoreszierenden Probensub
stanz trifft, wird Sekundärlicht ausgesendet, das von einer
Nachweiseinheit mit einer Erfassungsoptik und einer Detektor
vorrichtung erfaßt und in elektrische Signale umgewandelt wird.
Bei derartigen Vorrichtungen ist jedoch die Drehung der Kipp
spiegel zur Abtastung toleranzbehaftet, was aufgrund des langen
Strahlwegs zu großen Ungenauigkeiten in der Ortsauflösung der
Abtastung führt. Weiter ist es bei einer "Pre-Objective-
Scanning"-Anordnung der Fokussierungsoptik (d. h. zwischen der
Abtasteinheit und der Probe) notwendig, daß diese einen großen
Durchmesser aufweist, um das durch die Abtastspiegel von der
optischen Achse abgelenkte Lichtstrahlenbündel in die Probene
bene abzubilden. Bei solchen Objektiven mit einem großen Durch
messer ist jedoch eine Korrektur für große Bildwinkel und eine
gute Bildfeldebnung sehr aufwendig und folglich mit erhöhten
Kosten verbunden.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Lichtabtastvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen,
mit der eine verbesserte Ortsauflösung bei vereinfachtem opti
schen Aufbau möglich ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Lichtab
tastvorrichtung der eingangs genannten Art, die sich dadurch
auszeichnet, daß die Probenhalterungsvorrichtung drehbar ist
zur Drehung der Probe relativ zu dem Anregungslicht derart, daß
unterschiedliche Teilgebiete der Probe mit dem Anregungslicht
zur Aussendung von Sekundärlicht anregbar sind.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung dieser Aufgabe
zeichnet sich die eingangs genannte Lichtabtastvorrichtung da
durch aus, daß die Fokussierungsoptik drehbar gehaltert ist zur
Führung des Anregungslichts entlang eines Kreisbogens auf der
Probe.
Gemäß diesen beiden Lösungen wird das bisher bekannte Abtastsy
stem unter Verwendung von Kippspiegeln ersetzt durch eine me
chanische Drehung entweder der Probe oder des Abtastlicht
strahls, wodurch jeweils ein Kreisbogen auf der Probenfläche
abgetastet wird. Eine gemäß dem Galvanometerprinzip auftretende
Verstärkung von Ungenauigkeiten bzw. Toleranzen bei der Verdre
hung der Kippspiegel in den bisher bekannten Abtastvorrichtun
gen, die zu relativ großen Ungenauigkeiten in den Lagekoordina
ten des Abtaststrahls auf der Probe führen, ist in der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung ausgeschlossen, da die Strahlachse ge
genüber der Probenfläche nicht verkippt wird. Somit können
durch die erfindungsgemäßen Vorrichtungen hohe Ortsauflösungen
von bis zu 2 µm, z. B. bei Verwendung einer geeigneten Laserdi
ode als Lichtemissionsvorrichtung, erzielt werden. Außerdem
kann die Fokussierungsoptik zur Fokussierung des Anregungs
lichts auf ein Teilgebiet der Probe aus einem relativ kosten
günstigen Objektiv mit kleinem Durchmesser und einem kleinen
korrigierten Feldbereich bestehen. Dadurch lassen sich hohe Ko
steneinsparungen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch
Verwendung einer einfachen und billigen Fokussierungsoptik und
den Wegfall der aufwendigen Halterungen und Ansteuerungen für
die Kippspiegel erzielen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Fo
kussierungsoptik radial bezüglich der Drehachse der Probenhal
terung verschiebbar bzw. die Probenhalterung in radialer Rich
tung bezüglich der optischen Achse der Fokussierungsoptik ver
schiebbar. Dadurch wird eine zweidimensionale Ortsauflösung
mittels einer einfachen mechanischen Bewegung der Fokussie
rungsoptik bzw. des Probenhalters ohne Veränderung des Winkels
der Strahlachse relativ zur Probenoberfläche erzielt. Daher
wird gemäß dieser vorteilhaften Weiterbildung auch in der zwei
ten Dimension die sehr gute Ortsauflösung erreicht. Auch in
dieser Ausführungsform ist das zuvor erwähnte kostengünstige
Objektiv mit geringem Durchmesser und geringem Aufwand in der
Bildfeldkorrektur verwendbar.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind zwei oder
mehrere jeweils einander zugeordnete Paare der Fokussierungsop
tik und der Nachweiseinheit vorgesehen. Dadurch läßt sich die
Abtastzeit insbesondere bei Verwendung großer Proben und hoher
Auflösung beträchtlich verringern. Bei Verwendung von zwei Paa
ren aus Fokussierungsoptik und Nachweiseinheit wird die Ab
tastzeit der Probenfläche halbiert. Dabei ist es bevorzugt, daß
die beiden Paare aus Fokussierungsoptik und Nachweiseinheit ei
nen Abstand ihrer optischen Wege aufweisen, der gleich dem hal
ben Radius der Gesamtabtastfläche ist. Insbesondere ist es vor
teilhaft, wenn die Paare der Fokussierungsoptik und der Nach
weiseinheit mechanisch miteinander gekoppelt sind. In diesem
Fall werden durch die mechanische Kopplung Stellelemente zur
radialen Verschiebung der Fokussierungsoptik eingespart, wo
durch wiederum die Kosten der erfindungsgemäßen Lichtabtastvor
richtung verringert werden, und andererseits wird durch die
starre mechanische Verbindung eine genauere Positionierung ge
währleistet.
Bei der gleichzeitigen Verwendung mehrerer Detektoren ist es
vorteilhaft, Lochblenden jeweils in einer Abbildungsebene einer
Erfassungsoptik vor der entsprechenden Detektorvorrichtung vor
zusehen. Dadurch kann ein Übersprechen zwischen den einzelnen
Detektoren und eine Aufnahme von Streulicht aus der Umgebung
des Anregungslichtflecks verhindert werden.
Schließlich können in der erfindungsgemäßen Lichtabtastvorrich
tung mehrere Lichtquellen mit verschiedenen Emissionslichtwel
lenlängen und/oder Farbfilter unterschiedlicher Transmissions
wellenlänge vor den einzelnen Detektorvorrichtungen vorgesehen
werden, was die Flexibilität und Vielseitigkeit des Systems er
höht.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den Unteran
sprüchen hervor.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung beispielhaft anhand
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert und be
schrieben. In den begleitenden Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Aufbaus einer erfin
dungsgemäßen Ausführungsform; und
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Lichtabtastvorrichtung schematisch dargestellt. Eine Lichtemis
sionsvorrichtung 10, bei der es sich z. B. um einen Laser han
delt, emittiert einen Lichtstrahl 11, der auf eine erste Ein
heit 30 mit einer Fokussierungsoptik für den Lichtstrahl und
einer Erfassungsoptik für das Sekundärlicht trifft. Die erste
Einheit 30 umfaßt einen Trägerkörper 35 zur Halterung eines
Strahlteilerwürfels 33, eines Fokussierungsobjektivs 34 zur Fo
kussierung des von der Lichtemissionsvorrichtung 10 emittierten
Lichts auf die Probe, eines Erfassungsobjektivs 32 zur Erfas
sung und Sammlung von Sekundärlicht und eines Detektors 31. Der
Trägerkörper 35 besitzt entlang des Ausbreitungswegs des Emis
sionslichtstrahlenbündels 11 Ausnehmungen, die einen Durchgang
des Lichtstrahlenbündels 11 erlauben. Im optischen Weg des
Lichtstrahlenbündels 11 ist der Strahlteiler 33 so angeordnet,
daß das Strahlenbündel 11 teilweise im wesentlichen senkrecht
reflektiert wird und anschließend entlang einer durch das Fo
kussierungsobjektiv 34 verlaufenden optischen Achse 12 ver
läuft. Der durch den Strahlteiler 33 transmittierte Teil des
Strahlenbündels verläßt an einer entsprechenden zweiten Ausneh
mung den Trägerkörper 35 und trifft auf eine zweite Einheit 40,
die im wesentlichen zur ersten Einheit 30 identisch aufgebaut
ist.
Die zweite Einheit 40 umfaßt somit einen Detektor 41, ein Er
fassungsobjektiv 42 zur Erfassung und Sammlung des Sekundär
lichts, einen Strahlteiler 43 und eine Fokussierungsoptik 44,
die sämtlich in einem Trägerkörper 45 gehaltert sind. Der Trä
gerkörper 45 weist wieder geeignet angeordnete Ausnehmungen zum
Eintritt und Austritt des von der Lichtemissionsvorrichtung 10
erzeugten, sich geradlinig ausbreitenden Strahlenbündels 11
auf.
In der gezeigten Ausführungsform sind die beiden Einheiten 30
und 40 mittels einer starren Verbindung 51 mechanisch gekop
pelt. Wie durch die horizontalen Pfeile angezeigt ist, sind die
Einheiten 30 und 40 gemeinsam entlang der Ausbreitungsrichtung
des nicht abgelenkten, von der Emissionsvorrichtung 10 emit
tierten Strahlenbündels 11 verschiebbar.
Gegenüberliegend zu den beiden Fokussierungsobjektiven 34 und
44 ist eine Probe 22 angeordnet, die auf einer Probenhalterung
20 lösbar gehaltert ist. Die Probenhalterung 20 ist in der ge
zeigten Ausführungsform ein an einer Drehachse 21 gehalterter
Drehteller. Zur Halterung der Probe 22 auf dem Drehteller 20
können nicht gezeigte Aufspannelemente oder Vakuumansaugleitun
gen vorhanden sein, wobei jedoch meist die normale Reibung der
Probe auf der Unterlage genügt.
In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist der Abstand zwi
schen den Einheiten 30 und 40 der halbe Radius des auf der Pro
be 22 abzutastenden Gebiets.
Der optische Weg des von der Lichtemissionsvorrichtung 10 emit
tierten Lichtstrahlenbündels 11 verläuft zuerst im wesentlichen
parallel zur Oberfläche der Probe 22 und wird jeweils an den
Strahlteilern 33 und 43 in eine Richtung im wesentlichen senk
recht zur Oberfläche der Probe 22 abgelenkt, im das Anregungs
licht über die Fokussierungsobjektive 34 und 44 auf zwei Stel
len der Probenoberfläche zu fokussieren. Das bei Fluoreszenz
von der Probenoberfläche abgestrahlte Sekundärlicht geht in den
oberen Halbraum (falls die Probenhalterung 20 absorbiert). Da
von wird nur derjenige Teil für den Detektor genutzt, der von
der Optik 34, 32 bzw. 44, 42 aufgenommen werden kann. Nach
Sammlung durch die Fokussierungsobjektive 34 und 44 geht das
Sekundärlicht zu den Strahlteilern 33 und 43 über. An den
Strahlteilern 33 und 43 werden die zwischen der Probe 22 und
den beiden Strahlteilern für das Anregungslicht und das Sekun
därlicht vereinten optischen Wege getrennt. Ein Teil des Sekun
därlichts wird jeweils an den Strahlteilern 33 und 43 in Rich
tung der Lichtemissionsvorrichtung 10 reflektiert, während ein
anderer Teil durch die Strahlteilerwürfel durchgeht und auf die
jeweiligen Erfassungsobjektive 32 und 42 trifft, die das Sekun
därlicht auf den entsprechenden Detektor 31 bzw. 41 abbilden.
Man kann einen polarisierenden Strahlteilerwürfel einsetzen,
der ein polarisiertes Anregungslicht mit hoher Reflektivität in
Richtung der Proben reflektiert. Die fluoreszierenden Moleküle
sind statistisch ("random") verteilt und emittieren in alle Po
larisationsrichtungen. Daher wird in Richtung der Lichtemssi
onsvorrichtung 10 nur wenig reflektiert, während das meiste
Licht durch den Strahlteiler geht.
In der gezeigten Ausführungsform bei Verwendung von zwei Ein
heiten 30 und 40 besitzen die Strahlteiler beispielsweise ein
Aufteilungsverhältnis von 50 : 50.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemä
ßen Lichtabtastvorrichtung gezeigt. Eine Lichtemissionsvorrich
tung 110, z. B. ein Laser, erzeugt ein Anregungslichtstrahlen
bündel 111, das auf eine schematisch dargestellte Strahlaufwei
tungsoptik 115 zur Aufweitung des Anregungslichtstrahlenbündels
trifft. Die Strahlaufweitungsoptik 115 kann gleichzeitig zur
Verbesserung der Strahlqualität einen Raumfilter enthalten. An
schließend folgt im optischen Weg des Anregungslichtstrahls ein
dichroitischer Strahlteiler 164, der das Anregungslicht nahezu
vollständig unter einem rechten Winkel in Richtung auf eine
Probe 122 reflektiert. Zwischen dem Strahlteiler und der Probe
122 ist ein Fokussierungsobjektiv 165 angeordnet, das das Anre
gungslicht auf einen kleinen Fleck auf der Probe fokussiert.
Die Probe 122 ist wieder wie in der vorherigen Ausführungsform
auf einem Drehteller 120 lösbar angebracht, der über eine Dreh
achse 121 drehbar gehaltert ist.
Im optischen Weg des von der Probe 122 emittierten Fluoreszenz
lichts liegt zuerst die Fokussierungsoptik 165, auf die der
dichroitische Strahlteiler 164 folgt, der so entworfen ist, daß
das sich in der Wellenlänge vom Anregungslicht unterscheidende
Fluoreszenzlicht nahezu vollständig transmittiert wird zu einer
Erfassungsoptik 163, die das Fluoreszenzlicht auf eine Loch
blende 161 fokussiert, hinter der ein Detektor 162 angeordnet
ist.
Zusätzlich zu den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Elementen
der oben beschriebenen Ausführungsformen kann ein Sperrfilter
zur Unterdrückung von Streulicht von der Lichtemissionsvorrich
tung vor den jeweiligen Detektoren vorgesehen sein. Durch das
Sperrfilter und die Lochblende (die selbstverständlich auch vor
den Detektoren 31 und 41 der in Fig. 1 gezeigten Ausführungs
form vorsehbar ist) wird eine starke Unterdrückung von gestreu
tem Anregungslicht erzielt und das Signal-zu-Rauschverhältnis
deutlich verbessert. In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform
ist das Fokussierungsobjektiv 165 zusammen mit den Strahlteiler
164, dem Erfassungsobjektiv 163, der Lochblende 161 und dem De
tektor 162 entlang der optischen Achse des Anregungslichtstrah
lenbündels 111 zwischen Lichterzeugungsvorrichtung und Strahl
teiler verschiebbar.
An der Lochblende 161 könnte auch ein Emissionsfilter einge
setzt werden, um die Wellenlänge des Emissionslichts zu selek
tionieren.
In den beiden gezeigten Ausführungsformen wäre es auch möglich,
die Anordnung von Laser und Nachweisoptik unter entsprechender
Umorientierung des Strahlteilers zu vertauschen. Weiter wäre es
möglich, anstelle der Drehbewegung der Probenhalterung und der
Linearbewegung der Fokussierungs- und Nachweiseinheit die Dreh
bewegung bei letzterer vorzusehen, und statt dessen die Probe
linear verschiebbar anzuordnen, wodurch wiederum das gesamte
Probengebiet abrasterbar wäre.
Bei den gezeigten Ausführungsformen wäre es weiter möglich, die
Lichtemissionsvorrichtung und/oder die Nachweiseinheit(en) fi
xiert anzuordnen und das Licht über flexible Lichtleitfasern an
die verschiebbare Fokussierungsoptik zu koppeln. Bei Verwendung
von Lichtleitfasern zur Einkopplung des Anregungslichts und zur
Übertragung des von der Probe emittierten Fluoreszenzlichts zum
Detektor könnte der Strahlteiler entfallen. Eine derartige Ver
wendung von Lichtleitfasern bei der in Fig. 1 gezeigten Ausfüh
rungsform ermöglicht eine fixierte Anordnung der Detektoren 31
und 41 bezüglich der Verschiebebewegung des Fokussierungsobjek
tivs, wobei eine flexible Verbindung zwischen den Detektoren
und der Fokussierungsoptik mittels der Lichtleitfasern herge
stellt würde.
Bei Verwendung mehrerer Fokussierungs- und Nachweiseinheiten
ist es auch möglich, unterschiedliche Wellenlängenfilter vor
den jeweiligen Detektoren vorzusehen, wodurch verschiedene Flu
orophore oder mehrere Wellenlängen des gleichen Fluoreszenz
farbstoffs simultan gemessen werden können. Andererseits kann
man unterschiedliche Lichtemissionsvorrichtungen vorsehen, die
jeweils über einen eigenen Strahlengang eingekoppelt werden und
verschiedene Anregungswellenlängen zur Anregung verschiedener
Fluoreszenzfarbstoffe aufweisen. Damit ist es ebenfalls mög
lich, die Probe bezüglich verschiedener Farbstoffe gleichzeitig
zu vermessen.
Anstatt den in Fig. 1 und 2 gezeigten reflektiven Anordnungen
wäre auch eine Anordnung zur Messung in Transmission denkbar.
In diesem Fall würden die Strahlteilerwürfel jeweils entfallen
und die Nachweiseinheiten auf der der Anregungsseite gegenüber
liegenden Seite der Probe und des in diesem Fall transparenten
Probenhalters angeordnet sein. Die Nachweisoptik wäre dann mit
der Linearbewegung des oder der Anregungslichtstrahlenbündel
auf der Probe 22 entsprechend gekoppelt.
Speziell bei Verwendung einer oder mehrerer Laserdioden als
Lichtemissionsvorrichtung ist die Verwendung einer Strahlfor
mungsoptik, wie symbolisch mit Bezugszeichen 115 in Fig. 2 ange
zeigt, vorteilhaft.
Die Probe ist mittels eines Mikrospotauftragungsverfahrens auf
einem Träger aufgebracht, der auf der Probenhalterung lösbar
angebracht ist. Der Träger kann eine kreisrunde Scheibe sein
oder auch eine beliebige andere flache Form besitzen. Zur Pro
benaufgabe auf den Träger werden Mikrodosiertechniken, z. B. un
ter Verwendung einer Mikrodroppiezotechnologie, verwendet. Da
mit ist es möglich, einzelne Spotproben im Bereich von typi
scherweise 30 bis 100 µm Durchmesser aufzutragen.
Die Erfindung schafft den wesentlichen Vorteil, daß die Posi
tionierung des Abtastlichtstrahlenbündels auf der Probe auf
grund der Rotationsbewegung bzw. der Linearbewegung genauer
steuerbar ist als mittels einer Verkippung der Kippspiegel ge
mäß dem Stand der Technik, bei denen eine Verstärkung einer Po
sitionstoleranz wie bei einem Spiegelgalvanometer auftrat.
Durch die Verwendung mehrerer Detektoren kann die Abtastzeit
wesentlich verkürzt werden, wobei die starre Verbindung der Ab
bildungs- und Erfassungsoptiken zu einer Verbesserung der Posi
tionierung führt. Die konfokal vor den Detektoren angeordneten
Lochblenden verhindern das Übersprechen der den beiden Detekto
ren zugeordneten Kanäle und unterdrücken Streulicht aus der Um
gebung des Anregungslichtspots, wodurch das Signal-zu-
Rauschverhältnis verbessert wird. Die Möglichkeit, mehrere
Lichtemissionsvorrichtungen und verschiedene Filter einzuset
zen, erhöht die Flexibilität des Systems.
Claims (16)
1. Lichtabtastvorrichtung zur Anregung und Detektion von Se
kundärlicht, insbesondere von Fluoreszenzlicht, auf einer
Probe (22) mit
einer Lichtemissionsvorrichtung (10) zur Aussendung von Anre gungslicht (11) mit einer für eine Sekundärlichtanregung auf oder in der Probe (22) geeigneten Wellenlänge,
einer Fokussierungsoptik (34, 44) zur Fokussierung des Anre gungslichts auf ein Teilgebiet der Probe (22),
einer Probenhalterungsvorrichtung (20, 21) zur lösbaren Hal terung der Probe (22),
einer Nachweiseinheit mit einer Erfassungsoptik (32, 42) für das bei Anregung von der Probe emittierte Sekundärlicht und mit einer Detektorvorrichtung (31, 41) zur Umwandlung des er faßten und abgebildeten Sekundärlichts in elektrische Signa le,
dadurch gekennzeichnet, daß die Probenhalterungsvorrichtung drehbar ist zur Drehung der Probe relativ zu dem Anregungs licht derart, daß unterschiedliche Teilgebiete der Probe mit dem Anregungslicht zur Aussendung von Sekundärlicht anregbar sind.
einer Lichtemissionsvorrichtung (10) zur Aussendung von Anre gungslicht (11) mit einer für eine Sekundärlichtanregung auf oder in der Probe (22) geeigneten Wellenlänge,
einer Fokussierungsoptik (34, 44) zur Fokussierung des Anre gungslichts auf ein Teilgebiet der Probe (22),
einer Probenhalterungsvorrichtung (20, 21) zur lösbaren Hal terung der Probe (22),
einer Nachweiseinheit mit einer Erfassungsoptik (32, 42) für das bei Anregung von der Probe emittierte Sekundärlicht und mit einer Detektorvorrichtung (31, 41) zur Umwandlung des er faßten und abgebildeten Sekundärlichts in elektrische Signa le,
dadurch gekennzeichnet, daß die Probenhalterungsvorrichtung drehbar ist zur Drehung der Probe relativ zu dem Anregungs licht derart, daß unterschiedliche Teilgebiete der Probe mit dem Anregungslicht zur Aussendung von Sekundärlicht anregbar sind.
2. Lichtabtastvorrichtung zur Anregung und Detektion von Se
kundärlicht, insbesondere von Fluoreszenzlicht, auf einer
Probe (22) mit
einer Lichtemissionsvorrichtung (10) zur Aussendung von Anre gungslicht (11) mit einer für eine Sekundärlichtanregung auf oder in der Probe (22) geeigneten Wellenlänge,
einer Fokussierungsoptik (34, 44) zur Fokussierung des Anre gungslichts auf ein Teilgebiet der Probe (22),
einer Probenhalterungsvorrichtung (20, 21) zur lösbaren Hal terung der Probe (22),
einer Nachweiseinheit mit einer Erfassungsoptik (32, 42) für das bei Anregung von der Probe emittierte Sekundärlicht und mit einer Detektorvorrichtung (31, 41) zur Umwandlung des er faßten und abgebildeten Sekundärlichts in elektrische Signa le,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierungsoptik (34, 44) drehbar gehaltert ist zur Führung des Anregungslichts entlang eines Kreisbogens auf der Probe.
einer Lichtemissionsvorrichtung (10) zur Aussendung von Anre gungslicht (11) mit einer für eine Sekundärlichtanregung auf oder in der Probe (22) geeigneten Wellenlänge,
einer Fokussierungsoptik (34, 44) zur Fokussierung des Anre gungslichts auf ein Teilgebiet der Probe (22),
einer Probenhalterungsvorrichtung (20, 21) zur lösbaren Hal terung der Probe (22),
einer Nachweiseinheit mit einer Erfassungsoptik (32, 42) für das bei Anregung von der Probe emittierte Sekundärlicht und mit einer Detektorvorrichtung (31, 41) zur Umwandlung des er faßten und abgebildeten Sekundärlichts in elektrische Signa le,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierungsoptik (34, 44) drehbar gehaltert ist zur Führung des Anregungslichts entlang eines Kreisbogens auf der Probe.
3. Lichtabtastvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fokussierungsoptik radial bezüglich einer
Drehachse der Probenhalterungsvorrichtung verschiebbar ist.
4. Lichtabtastvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Probenhalterung in radialer Richtung bezüg
lich einer Drehachse der Fokussierungsoptik verschiebbar ist.
5. Lichtabtastvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-4, da
durch gekennzeichnet, daß die Nachweiseinheit und die Fokus
sierungsoptik (34, 44) zusammengekoppelt sind und wenigstens
teilweise einen gemeinsamen optischen Weg aufweisen.
6. Lichtabtastvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fokussierungsoptik (34, 44) und die Erfas
sungsoptik der Nachweiseinheit einen gemeinsamen Strahlteiler
(33, 43) aufweisen, um die optischen Wege des Anregungslichts
und des Sekundärlichts zu vereinen bzw. zu trennen.
7. Lichtabtastvorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Strahlteiler (33, 43) ein dichroitischer
Strahlteiler ist, der entweder das Anregungslicht oder das
Sekundärlicht reflektiert und das andere Licht im wesentli
chen transmittiert.
8. Lichtabtastvorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Strahlteiler das auf ihn einfallende Licht
in einem Verhältnis von 50 : 50 reflektiert und transmittiert.
9. Lichtabtastvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5-8, da
durch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei jeweils einander
zugeordnete Paare der Fokussierungsoptik und der Nachweisein
heit vorgesehen sind.
10. Lichtabtastvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Paare der Fokussierungsoptik und der Nach
weiseinheit mechanisch miteinander gekoppelt sind.
11. Lichtabtastvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Detektorvorrich
tung eine Lochblende in einer Abbildungsebene der Erfassungs
optik für das Sekundärlicht vorgesehen ist.
12. Lichtabtastvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sperrfilter zur Un
terdrückung des Anregungslichts vor der Detektorvorrichtung
vorgesehen ist.
13. Lichtabtastvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung
(31, 41) und/oder die Lichtemissionsvorrichtung (10) fixiert
vorgesehen sind.
14. Lichtabtastvorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Detektorvorrichtung und/oder die Lichtemis
sionsvorrichtung mit der Erfassungsoptik bzw. der Fokussie
rungsoptik zur Lichtübertragung über Lichtleitfasern gekop
pelt sind.
15. Lichtabtastvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Farbfilter zur
Transmission einer bestimmten Wellenlänge des Sekundärlichts
vor der Detektorvorrichtung vorgesehen ist.
16. Lichtabtastvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtemissionsvor
richtung eine Vielzahl von Laserdioden mit jeweils unter
schiedlicher Ausgangswellenlänge umfaßt.
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