(57)【要約】【課題】  音響光学素子に入力する駆動電力の大きさにかかわらず、励起光の出射方向の変動を防止して、試料に正しく励起光を照射する。【解決手段】  極短パルスレーザ光Ｌを出射するパルスレーザ光源４と、該パルスレーザ光源４から発せられた極短パルスレーザ光Ｌを試料Ａに照射し、試料Ａにおいて発せられた蛍光Ｆを観察する観察装置本体３と、パルスレーザ光源４と観察装置本体３との間に配置され、パルスレーザ光源４から発せられる極短パルスレーザ光Ｌのオンオフあるいは出力調整を行う音響光学装置６とを備え、音響光学装置６が、音響光学効果を発生する結晶の温度を調節する温度調節装置を備えている多光子励起型観察装置１を提供する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
極短パルスレーザ光を出射するパルスレーザ光源と、
該パルスレーザ光源から発せられた極短パルスレーザ光を試料に照射し、試料において発せられた蛍光を観察する観察装置本体と、
前記パルスレーザ光源と観察装置本体との間に配置され、パルスレーザ光源から発せられる極短パルスレーザ光のオンオフあるいは出力調整を行う音響光学装置とを備え、
前記音響光学装置が、音響光学効果を発生する結晶の温度を調節する温度調節装置を備えている多光子励起型観察装置。
【請求項２】
前記温度調節装置が、前記結晶に接着された放熱部材を備える請求項１に記載の多光子励起型観察装置。
【請求項３】
前記放熱部材の周囲を取り囲む防風壁が備えられている請求項２に記載の多光子励起型観察装置。
【請求項４】
前記放熱部材が、間隔をあけて平行に配列された複数のフィンを備え、
前記放熱部材のフィンに沿って気流を流通させる通風装置を備える請求項２または請求項３に記載の多光子励起型観察装置。
【請求項５】
前記放熱部材の周囲を取り囲む恒温ボックスと、該恒温ボックス内の温度を一定の温度に調節する温度調節器とを備える請求項２に記載の多光子励起型観察装置。
【請求項６】
前記放熱部材が貫通孔を備え、
該貫通孔を通して冷却流体を流通させる冷却流体供給装置を備える請求項２に記載の多光子励起型観察装置。
【請求項７】
前記音響光学装置の周囲を取り囲む除湿ボックスと、該除湿ボックス内の湿度を一定の湿度に調節する除湿器とを備える請求項６に記載の多光子励起型観察装置。
【請求項８】
前記放熱部材にペルチェ冷却装置が取り付けられている請求項２に記載の多光子励起型観察装置。
【請求項９】
極短パルスレーザ光を出射するパルスレーザ光源と、
該パルスレーザ光源から発せられる極短パルスレーザ光のオンオフあるいは出力調整を行う音響光学装置とを備え、
該音響光学装置が、音響光学効果を発生する結晶の温度を調節する温度調節装置を備えている多光子励起型観察用光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多光子励起型観察装置および多光子励起型観察用光源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体等の試料にその表面から励起光を照射して、試料の表面下の比較的深い位置から発せられる蛍光を検出することにより、細胞等の機能を観察する装置として、多光子励起型の測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、試料に照射する励起光の強度を調節し、あるいはオンオフするための手段として、音響光学変調器（ＡＯＭ：Acoust Optical
Modulator）のような音響光学素子を用いることについては、特許文献２に開示されている。音響光学素子は、入力された電気信号の振幅または周波数に応じて音響波の状態を変化させることにより、励起光の回折を変化させその強度または出射方向を変化させるため、後段に配される観察装置に励起光を正しく入射させるためには、入力する電気信号の振幅または周波数を精密に管理する必要がある。
【特許文献１】特開２００２−２４３６４１号公報（第３頁等）
【特許文献２】特開平１０−５１２９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、音響光学素子は、約１ｃｍ角の二酸化テルルやモリブデン酸塩からなる結晶であり、結晶内に音響波を伝播するために入力される駆動電力によって、温度変化し易いという問題がある。結晶の温度が変化すると、結晶内の屈折率が変動する。このため、入力する電気信号の振幅および周波数を厳密に管理しても、音響光学素子を通過した励起光の出射方向が変動してしまい、後段に配される観察装置にレーザ光を正しく入射させることができなくなるという問題がある。
特に、音響光学素子の内、音響光学変調器（ＡＯＭ）の場合には、入力する駆動電力が高いために、結晶の温度変化を生じ易いという問題がある。
【０００４】
例えば、音響光学材料に同じ二酸化テルル結晶を使用した音響光学チューナブルフィルタ（ＡＯＴＦ）とＡＯＭとを比較した場合、ＡＯＴＦの場合には結晶内を伝播する横波音響波によって生じる異方性回折現象を利用しているのに対し、ＡＯＭの場合には縦波音響波による等方性回折現象を利用しているため、ＡＯＴＦの結晶内を伝播する音響波の音速はＡＯＭのそれよりも遅くなる。また、回折効率を確保するために、ＡＯＭの場合には、ＡＯＴＦの場合と比べて、結晶内における回折現象が生ずる領域が限定されてしまう。
したがって、ＡＯＭの場合には、ＡＯＴＦと比較して、音速の速い音響波を結晶内の狭い領域に伝播させなければならず、狭い領域にＡＯＴＦの場合よりも１０倍以上高い駆動電力を入力する必要がある。そのため、結晶内に局所的な温度変化が生じ易い。
【０００５】
一方で、生体等の試料に励起光を照射して、試料から生じる多光子蛍光を検出して観察する多光子励起型の測定装置では、その光源として、一般にモードロック型チタンサファイヤレーザのような、約７００ｎｍ〜１０００ｎｍの広波長可変域でスペクトル半値全幅が約１０ｎｍの極短パルスレーザ光を発振する装置が使用される。そのため、前記波長域とスペクトル半値全幅を持つレーザ光の光変調を行うためには、ＡＯＭを使用する必要があり、その結果、上記結晶内の温度変化が問題となってくる。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、音響光学素子に入力する駆動電力の大きさにかかわらず、励起光の出射方向の変動を防止して、試料に正しく励起光を照射することができる多光子励起型観察装置および多光子励起型観察用光源装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、極短パルスレーザ光を出射するパルスレーザ光源と、該パルスレーザ光源から発せられた極短パルスレーザ光を試料に照射し、試料において発せられた蛍光を観察する観察装置本体と、前記パルスレーザ光源と観察装置本体との間に配置され、パルスレーザ光源から発せられる極短パルスレーザ光のオンオフあるいは出力調整を行う音響光学装置とを備え、前記音響光学装置が、音響光学効果を発生する結晶の温度を調節する温度調節装置を備えている多光子励起型観察装置を提供する。
【０００８】
本発明によれば、パルスレーザ光源から発せられた極短パルスレーザ光が観察装置本体に供給され、観察装置本体によって、試料に照射されると、試料における多光子励起効果によって、極短パルスレーザ光が集光させられた位置において多光子蛍光が発生する。発生した多光子蛍光は観察装置本体によって検出され、観察される。極短パルスレーザ光は、観察装置本体に入射される前に、音響光学装置を通過するので、音響光学装置によってオンオフあるいは出力調整される。
【０００９】
この場合において、本発明によれば、音響光学装置が温度調節装置を備えているので、該温度調節装置の作動により、音響光学効果を発生する結晶の温度が調節される。その結果、音響光学素子に入力される駆動電力による結晶の温度上昇が抑制され、結晶の屈折率変動が防止される。したがって、音響光学装置から出射される極短パルスレーザ光の出射方向の変動が防止され、試料の正しい位置に極短パルスレーザ光を入射させることができる。
【００１０】
上記発明においては、前記温度調節装置が、前記結晶に接着された放熱部材を備えることが好ましい。
放熱部材を接着することにより、微小な結晶の熱容量が増加させられるので、結晶の局所的な温度上昇が抑制されることになる。したがって、結晶の屈折率変動を抑制して、後段の観察装置本体に対し、正しい位置に極短パルスレーザ光を入射させることができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記放熱部材の周囲を取り囲む防風壁が備えられていることが好ましい。
放熱部材を結晶に接着することで、結晶の放熱が図られるが、外部の気流の変動により、放熱状態が変動する虞がある。本発明によれば、防風壁により放熱部材の周囲が取り囲まれているので、外部の気流の変動が放熱部材の周囲に発生し難く、外乱による結晶の温度変化を防止することができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記放熱部材が、間隔をあけて平行に配列された複数のフィンを備え、前記放熱部材のフィンに沿って気流を流通させる通風装置を備えることとしてもよい。
このように構成することで、通風装置により発生した気流が放熱部材のフィンに沿って流通させられる。その結果、フィンとその周囲との温度差を保ち、効率的に熱伝達させることで、音響光学装置の結晶を精度よく温度調節することができる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記放熱部材の周囲を取り囲む恒温ボックスと、該恒温ボックス内の温度を一定の温度に調節する温度調節器とを備えることとしてもよい。
このように構成することで、温度調節器の作動により恒温ボックス内の温度が一定の温度に調節され、放熱部材との間の温度差を維持することで効率的に放熱することができる。恒温ボックスによって放熱部材の周囲を取り囲むことにより、外気の乱れによる放熱特性の変動を防止し、結晶の温度を安定して一定温度に保持することができる。
【００１４】
また、上記発明においては、前記放熱部材が貫通孔を備え、該貫通孔を通して冷却流体を流通させる冷却流体供給装置を備えることとしてもよい。
このように構成することで、貫通孔内を流通する冷却流体によって放熱部材の熱が強制的に冷却され結晶の温度変化が防止されることになる。
【００１５】
また、上記発明においては、前記音響光学装置の周囲を取り囲む除湿ボックスと、該除湿ボックス内の湿度を一定の湿度に調節する除湿器とを備えることとしてもよい。
冷却流体により強制的に冷却する場合には、放熱部材が外気温よりも低くなって結露を生ずる可能性がある。本発明によれば、音響光学装置を除湿ボックスによって取り囲み、除湿器の作動により該除湿ボックス内の湿度を一定に調節することにより、結露の発生を防止することができる。
【００１６】
さらに、上記発明においては、前記放熱部材にペルチェ冷却装置が取り付けられていることとしてもよい。
ペルチェ冷却装置を用いることにより、音響光学装置を大型化させることなく簡易かつ効率的に結晶を冷却することができる。
【００１７】
また、本発明は、極短パルスレーザ光を出射するパルスレーザ光源と、該パルスレーザ光源から発せられる極短パルスレーザ光のオンオフあるいは出力調整を行う音響光学装置とを備え、該音響光学装置が、音響光学効果を発生する結晶の温度を調節する温度調節装置を備えている多光子励起型観察用光源装置を提供する。
【００１８】
本発明によれば、パルスレーザ光源から発せられた極短パルスレーザ光は、音響光学装置を通過させられることにより、音響光学装置によってオンオフあるいは出力調整される。この場合において、本発明によれば、音響光学装置が温度調節装置を備えているので、該温度調節装置の作動により、音響光学効果を発生する結晶の温度が調節される。その結果、音響光学素子に入力される駆動電力による結晶の温度上昇が抑制され、結晶の屈折率変動が防止される。したがって、音響光学装置から出射される極短パルスレーザ光の出射方向の変動が防止され、試料の正しい位置に極短パルスレーザ光を入射させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、音響光学装置の結晶の温度を一定に保ち、音響光学素子に入力する駆動電力の大きさにかかわらず、励起光の出射方向の変動を防止して、試料に正しく励起光を照射することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の第１の実施形態に係る多光子励起型観察装置について図１〜図３を参照して説明する。
本実施形態に係る多光子励起型観察装置１は、多光子励起型顕微鏡であって、図１に示されるように、光源装置（多光子励起型観察用光源装置）２と、該光源装置２の後段に配置される蛍光顕微鏡本体（観察装置本体）３とを備えている。
【００２１】
前記光源装置２は、極短パルスレーザ光を出射するパルスレーザ光源４と、該パルスレーザ光源４から発せられる極短パルスレーザ光の群速度分散を補償する分散補償光学系５と、分散補償された極短パルスレーザ光のオンオフあるいは強度変調する音響光学装置６とを備えている。図中、符号７は、音響光学装置６に入射させる極短パルスレーザ光の位置を調節するアライメント調整装置、符号８は、音響光学装置６に入射させる極短パルスレーザ光の断面形状と広がり角を整形するビーム整形光学系である。また、符号９は、音響光学装置６から出射された極短パルスレーザ光の位置を調節するアライメント調節装置、符号１０は、顕微鏡装置本体３に入射させる極短パルスレーザ光の同焦を調節する視準光学系である。
【００２２】
前記分散補償光学系５は、例えば、プリズム対あるいはグレーティング対から構成されている。プリズムどうしの間隔あるいはグレーティングどうしの間隔を調節することで、波長ごとの光路長を調節して、パルスレーザ光源４から顕微鏡装置本体３の対物レンズ３ａに至る全光学系における群速度分散を補償するようになっている。
【００２３】
前記アライメント調節装置７は、例えば、位置および角度を調節可能な２枚のミラーを備え、極短パルスレーザ光のスポット位置と偏向を調節し、音響光学装置６に対して適正な位置と角度で精度よく入射させるようになっている。
また、ビーム整形光学系８は、分散補償光学系５を通過し、アライメント調節装置７によって位置合わせされた極短パルスレーザ光の光束径を絞り、音響光学装置６の結晶に漏れなく入射させるように構成されている。
【００２４】
また、アライメント調節装置９は、アライメント調節装置７と同様の構造を有し、顕微鏡装置本体３に入射させる極短パルスレーザ光のスポット位置と偏向を精度よく調節することができるようになっている。
また、視準光学系１０は、例えば、パルスレーザ光源４から発せられる極短パルスレーザ光の波長が変更されたり、分散補償光学系５による群速度分散の補償量が変更されたりすることにより発生する極短パルスレーザ光のビームウエスト位置の変動によって顕微鏡装置本体３の対物レンズ３ａの前方に形成される焦点位置が光軸方向にずれるのを手動によりあるいは自動的に補正することができるようになっている。
【００２５】
前記音響光学装置６は、図２および図３に示されるように、例えば、ＡＯＭであって、２酸化テルルからなる結晶１１と、該結晶１１を固定するケース１２と、結晶１１に接着された圧電素子からなるトランスデューサ１３と、該トランスデューサ１３に入力する電気信号を伝達する音響波発生用電気回路１４と、前記結晶１１に接着されたヒートシンク（放熱部材）１５とを備えている。結晶１１とケース１２との間、結晶１１とヒートシンク１５との間には、例えば、シリコーングリースのようなサーマルコンパウンドあるいはインジウム箔からなる界面材１６が介在させられている。また、図３中、符号１９は、トランスデューサ１３から発せられ、結晶１１内を伝播した音響波を吸収する吸音材である。
【００２６】
結晶１１を挟んで対向するケース１２の一対の側壁にはそれぞれ開口部１７，１８が設けられており、一の開口部１７から極短パルスレーザ光Ｌを入射させ、結晶１１を通過した極短パルスレーザ光Ｌを他の開口部１８から出射させるようになっている。
前記ヒートシンク１５は、例えば、アルミニウムあるいはアルミニウム合金のような熱伝導率の高い材質からなり、図２に示されるように、平行間隔をあけて配置される複数の平板状のフィン１５ａを備えている。
【００２７】
顕微鏡装置本体３は、極短パルスレーザ光を２次元的に走査するガルバノミラー５０、走査された極短パルスレーザ光を集光して中間像を結像させる瞳投影レンズ５１、中間像を結像した極短パルスレーザ光を集光して略平行光にする結像レンズ５２、略平行光にされた極短パルスレーザ光を集光して試料Ａに結像させる対物レンズ３ａ、試料Ａにおいて発せられ対物レンズ３ａにより集光された多光子蛍光Ｆを極短パルスレーザ光から分岐するダイクロイックミラー５３、分岐された多光子蛍光Ｆを集光する集光レンズ５４、集光された多光子蛍光Ｆを検出する複数の光電子増倍管（ＰＭＴ）５５とを備えている。符号５６は多光子蛍光Ｆを波長毎に分離するダイクロイックミラーである。
【００２８】
このように構成された本実施形態に係る多光子励起型観察装置１によれば、パルスレーザ光源４から発せられた極短パルスレーザ光Ｌが分散補償光学系５を通過させられることによって群速度分散を補償され、アライメント調整装置７によってその位置を調整された状態で、ビーム整形光学系８により、光束径を調節され、音響光学装置６に一方の開口部１７から入射される。
【００２９】
音響光学装置６においては、音響波発生用電気回路１４の作動により、所定周波数の電気信号がトランスデューサ１３に入力され、トランスデューサ１３において発生させられた音響波によって、結晶１１内における極短パルスレーザ光Ｌの音響光学効果が発生する。また、トランスデューサ１３により発生する音響波の振幅を変更することにより、結晶１１内における極短パルスレーザ光Ｌの回折強度を変化させ、音響光学装置６から出射される極短パルスレーザ光Ｌの強度を、音響波の振幅に応じた所定の割合で変調する。
【００３０】
これにより、入射された極短パルスレーザ光Ｌが結晶１１を通過してケース１２の開口部１８から、所定の強度に変調された状態で出射されることになる。なお、トランスデューサ１３により結晶１１に入力する音響波の周波数を調節することにより、極短パルスレーザ光Ｌの出射と遮断とを切り替えてオンオフすることができる。例えば、顕微鏡装置本体３による極短パルスレーザ光Ｌの２次元的な走査と同期させて極短パルスレーザ光Ｌをオンオフすることにより、試料Ａに対して所定の走査範囲のみに極短パルスレーザ光Ｌを照射することが可能となる。
【００３１】
極短パルスレーザ光Ｌは一開口部１７から入射されると、約１ｃｍ角の結晶１１の一部の領域Ｘを透過し、その通過の際に音響光学効果によって回折させられる。このとき、結晶１１にはトランスデューサ１３から音響波が入力されるので、そのエネルギによって結晶１１が局所的に発熱する。
【００３２】
本実施形態に係る多光子励起型観察装置１によれば、結晶１１自体の熱容量が小さいが、該結晶１１に熱容量の大きなヒートシンク１５が接着されているので、結晶１１において発生した熱はヒートシンク１５によって吸収される。また、ヒートシンク１５には複数のフィン１５ａが設けられているので、結晶１１から吸収した熱は、これらのフィン１５ａを介して外気に効率的に放散される。これにより、結晶１１の局所的な温度上昇が抑制され、結晶１１内の屈折率の変動が大幅に抑制されることになる。
【００３３】
結晶１１の屈折率が変動すると、結晶１１内における極短パルスレーザ光Ｌの回折が変化するため、音響光学装置６からの出射方向が変化する。したがって、アライメント調節装置７，９によって極短パルスレーザ光Ｌのスポット位置と偏向を厳密に調節しておいても、トランスデューサ１３から入力される音響波によって、結晶１１の温度が経時的に変化し、それによって結晶１１からの出射方向がずれて適正な位置に出射されなくなってしまうことになる。
【００３４】
また、結晶１１に入力する音響波の振幅は、その強度変調の程度やオンオフの頻度等の使用状態によって相違するため、使用状態ごとに極短パルスレーザ光Ｌの出射方向が変化する。
特に、ＡＯＭの場合には、音響波を発生させるためにトランスデューサに入力する駆動電力が高いこと、および、極短パルスレーザ光Ｌを入射させる領域Ｘの有効断面積が小さいことにより、対策を施さない場合には結晶１１内は局所的に過熱される。
【００３５】
本実施形態によれば、熱容量の大きなヒートシンク１５によって結晶１１の温度変化が抑制されるので、音響波を発生させるためにトランスデューサ１３に入力する駆動電力が高くても、結晶１１における局所的な過熱状態が防止され、極短パルスレーザ光Ｌの出射方向を一定に維持することができる。その結果、結晶１１の経時的な温度変化を検出したり、検出された結晶１１の温度に基づいてアライメント調節装置９をその都度調節したりする必要がなく、簡易な構成で、観察開始時に設定されたアライメント状態のままで、試料Ａの適正な照射範囲に極短パルスレーザ光Ｌを照射して、蛍光観察を行うことができる。
なお、本実施形態においては、ヒートシンク１５の形態として、平板状のフィン１５ａを備えるものを例示したが、これに代えて、任意の形態のヒートシンク１５を採用することができる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態に係る多光子励起型観察装置および多光子励起型観察用光源装置について、図４を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る多光子励起型観察装置は、図４に示されるように、音響光学装置２０において第１の実施形態に係る多光子励起型観察装置１と相違している。なお、以下の説明においては、上述した第１の実施形態に係る多光子励起型観察装置１と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略することにする。
【００３７】
本実施形態において、音響光学装置２０は、図４に示されるように、第１の実施形態における音響光学装置６の周囲を取り囲む防風壁２１を備えている。防風壁２１は、例えば、音響光学装置６のほぼ全体を取り囲む箱状に形成され、音響光学装置６のケース１２に設けられた２つの開口部１７，１８に対応する位置に形成された２つの貫通孔２２，２３を備えている。各貫通孔２２，２３は防風壁２１の内外を連通し、防風壁２１の内外の空気を相互に流通させることができるようになっているとともに、音響光学装置６に入射させる極短パルスレーザ光Ｌを通過させ、あるいは、音響光学装置６から出射される極短パルスレーザ光Ｌを通過させるようになっている。
【００３８】
このように構成された本実施形態に係る多光子励起型観察用光源装置によれば、防風壁２１によって音響光学装置６、特に、そのヒートシンク１５のフィン１５ａが覆われるので、防風壁２１の外部において気流が多少変動しても、その気流の変動が音響光学装置６を構成しているヒートシンク１５のフィン１５ａに伝わることが防止される。したがって、外乱によるヒートシンク１５の温度変化を防止し、結晶１１の温度をより安定的に一定の温度に維持することができる。
【００３９】
なお、本実施形態においては、防風壁２１として音響光学装置６全体を覆う箱状のものを例示したが、これに代えて、フィン１５ａの部分のみを覆う形態ものでもよい。また、防風壁２１に、ケース１２の開口部１７，１８に対応する位置に、防風壁２１内外の通気と極短パルスレーザ光Ｌの通過とを行うための貫通孔２２，２３を設けたが、これに代えて、図５に示されるように、ケース１２の開口部１７，１８に対向する位置には透明部材からなる窓部２４を形成して極短パルスレーザ光Ｌの通過を許容し、通気口２５，２６を別の位置に設けることにしてもよい。
【００４０】
この場合には、図５に示されるように、音響光学装置６のヒートシンク１５に設けられたフィン１５ａの長さ方向の両側に配置される防風壁２１にそれぞれ通気口２５，２６を設けるとともに、一方の通気口２６に排気用ファン２７を設けることとしてもよい。
このようにすることで、排気用ファン２７の作動によって防風壁２１内部の空気を外部に吸引し、フィン１５ａの周囲に、フィン１５ａの長さ方向に沿う安定した気流を発生させて、フィン１５ａからの安定した放熱を効率的に行わせることができる。また、排気用ファン２７により防風壁２１内に籠もりがちな暖気を防風壁２１外に強制的に排出し、他方の通気口２５から外部の空気を吸入することで、防風壁２１内外の温度を同等にすることができ、防風壁２１を設けない場合と同等の放熱効率を維持することができる。
【００４１】
また、図６に示されるように、防風壁２１内部を密封して、温度調節器２８によって防風壁２１内部の空間の温度を一定に維持することにしてもよい。また、温度調節器２８に代えて、防風壁２１内部の空間に一定温度の気体を供給するパージ装置を採用してもよい。
このようにすることによっても、音響光学装置６の結晶１１において発生した熱を、熱容量の大きなヒートシンク１５により速やかに吸引する一方で、ヒートシンク１５とその周囲の空気との温度差を一定以上に保って、ヒートシンク１５からの熱伝達による放熱を促進し、結晶１１を安定して一定の温度に維持することができる。
【００４２】
次に、本発明の第３の実施形態に係る多光子励起型観察装置および多光子励起型観察用光源装置について、図７を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る多光子励起型観察装置は、図７に示されるように、音響光学装置３０のヒートシンク３１において第１の実施形態に係る多光子励起型観察装置１と相違している。
【００４３】
本実施形態においては、結晶１１に接着するヒートシンク３１として、蒸留水等の冷却流体Ｃを流通可能な貫通孔３２を有するものを採用している。そして、図示しない冷却流体供給装置から供給された冷却流体Ｃを貫通孔３２に流通させることにより、ヒートシンク３１を強制的に冷却することができるようになっている。
【００４４】
このように構成された本実施形態に係る多光子励起型観察装置および多光子励起型観察用光源装置によれば、ヒートシンク３１からの放熱効率を高めることができ、結晶１１のより安定した恒温状態を達成することができる。
なお、本実施形態においては、冷却流体Ｃの温度を室温以下に設定すると、結露が発生する可能性があるため、室温以上に設定しておくことが好ましい。
【００４５】
また、図８に示されるように、音響光学装置３０全体を取り囲む除湿ボックス３３を設け、除湿器３４あるいは乾燥空気等の乾燥気体を供給するパージ装置によって、除湿ボックス３３内の湿度を低減してもよい。
このようにすることで、冷却流体Ｃとして室温以下の流体を用いても結露の発生を防止でき、さらに冷却効率を高めることができるという利点がある。
【００４６】
次に、本発明の第４の実施形態に係る多光子励起型観察装置および多光子励起型観察用光源装置について、図９を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る多光子励起型観察装置は、図９に示されるように、音響光学装置４０のヒートシンク４１において第１の実施形態に係る多光子励起型観察装置１と相違している。
【００４７】
本実施形態においては、結晶１１に接着するヒートシンク４１として、十分な厚みを有する平板状の部材を採用している。そして、ヒートシンク４１からの放熱を促進するために、例えば、ペルチェ冷却装置４２をヒートシンク４１に接着している。
【００４８】
この場合に、ヒートシンク４１からの放熱はペルチェ冷却装置４２によって行われるので、ヒートシンク４１にフィンが不要となり、主としてその熱容量の大きさを利用した結晶１１からの吸熱部材としてヒートシンク４１を使用することができる。
ペルチェ冷却装置４２は、小さい占有スペースで高い冷却能力を有するので、音響光学装置４０を小型化することができる。また、この場合に、ペルチェ冷却装置４２の温度を室温以下に設定すると、結露が発生する可能性があるため、室温以上に設定しておくことが好ましい。
【００４９】
また、図１０に示されるように、音響光学装置４０全体を取り囲む除湿ボックス４３を設け、除湿器４４あるいは乾燥空気等の乾燥気体を供給するパージ装置によって、除湿ボックス４３内の湿度を一定に保つことにしてもよい。
このようにすることで、ペルチェ冷却装置４２によりヒートシンク４１を室温以下に冷却しても結露の発生を防止できる。したがって、さらに冷却効率を高めることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る多光子励起型観察装置および多光子励起型観察用光源装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の多光子励起型観察装置に用いられる音響光学装置の一例を示す斜視図である。
【図３】図２の音響光学装置の内部構造を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る多光子励起型観察用光源装置に用いられる音響光学装置を示す斜視図である。
【図５】図４の音響光学装置の変形例を示す斜視図である。
【図６】図４の音響光学装置の他の変形例を示す斜視図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る多光子励起型観察用光源装置に用いられる音響光学装置を示す斜視図である。
【図８】図７の音響光学装置の変形例を示す斜視図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る多光子励起型観察用光源装置に用いられる音響光学装置を示す斜視図である。
【図１０】図９の音響光学装置の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ａ  試料
Ｃ  冷却流体
Ｆ  蛍光
Ｌ  極短パルスレーザ光
１  多光子励起型観察装置
２  多光子励起型観察用光源装置
３  顕微鏡装置本体（観察装置本体）
４  パルスレーザ光源
６，２０，３０，４０  音響光学装置
１１  結晶
１５，３０，４１  ヒートシンク（放熱部材：温度調節装置）
１５ａ  フィン
２１  防風壁（恒温ボックス）
２５，２６  通気口（通風装置）
２７  排気用ファン（通風装置）
２８  温度調節器
３２  貫通孔
３３，４３  除湿ボックス
３４，４４  除湿器
４２  ペルチェ冷却装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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