ГИБКИЙ НЕЛИНЕЙНЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ СКАНИРУЮЩИЙ МИКРОСКОП ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОГО ТРЕХМЕРНОГО ДЕТЕКТИРОВАНИЯ

1. Гибкий нелинейный лазерный сканирующий микроскоп для неинвазивного трехмерного детектирования, содержащий по меньшей мере один источник излучения, который формирует возбуждающий луч для инициирования вторичного излучения, эмитируемого атомами и молекулами, гибкую передающую оптику для передачи излучения к измерительной головке с фокусирующей оптикой, с помощью которой излучение фокусируется на объекте измерения и эмитированное вторичное излучение возвращается и направляется на по меньшей мере одну детекторную систему,
отличающийся тем, что
- измерительная головка (4) соединена с по меньшей мере одним источником (1; 71; 74) излучения, свободно позиционируемым в пространстве с возможностью наклона и поворота и гибким образом, так что микроскопия может выполняться вертикально, инверсно, а также под любыми пространственными углами,
- по меньшей мере одно управляемое откидное зеркало (2) для отклонения и ориентации по меньшей мере одного возбуждающего луча (11; 12) импульсного лазерного излучения по меньшей мере одного источника излучения расположено так, чтобы по меньшей мере один возбуждающий луч (11; 12) направлять посредством передающей оптики (3) в измерительную головку (4) таким образом, что возбуждающий луч (11; 12) в любом положении измерительной головки (4) размещен концентрично относительно оптического элемента измерительной головки (44) с ограниченной апертурой,
- в измерительной головке (4) перед фокусирующей оптикой (44) расположен делитель (42) луча для отвода тестового луча (43) из возбуждающего луча (11; 12),
- фотодетектор (5), обладающий локальным разрешением, для обнаружения позиции возбуждающего луча (11; 12), определяемой в целевой позиции (41), расположен в позиции тестового луча (43), сопряженной с целевой позицией (41), причем центральная ориентация тестового луча (43) на фотодетекторе (5) соответствует нормальной ориентации возбуждающего луча (11; 12), и
- предусмотрен управляющий блок (6) для управления управляемым откидным зеркалом (2) в зависимости от определенного отклонения тестового луча (43) от его центральной ориентации на фотодетекторе (5), так что достигается стабилизация направления лазерного луча независимо от величины позиционно обусловленного ограничения передающей оптики (3).
2. Лазерный сканирующий микроскоп по п.1, отличающийся тем, что управляемое откидное зеркало (2) приводится в действие посредством управляемого держателя зеркала на основе приводного принципа из группы, включающей в себя емкостные, индуктивные или пьезо-исполнительные элементы, шаговые двигатели или двигатели постоянного тока.
3. Лазерный сканирующий микроскоп по п.1, отличающийся тем, что управляемое откидное зеркало (2) реализовано посредством двухосного держателя (21; 22) зеркала или посредством двух одноосных держателей (23, 24) зеркала.
4. Лазерный сканирующий микроскоп по п.1, отличающийся тем, что в качестве целевой позиции (41) по меньшей мере одного возбуждающего луча (12; 12) выбрано входное отверстие объектива фокусирующей оптики (44) или другого оптического элемента с ограниченной апертурой.
5. Лазерный сканирующий микроскоп по п.1, отличающийся тем, что делитель (42) луча для формирования тестового луча (43) в зависимости от направления по меньшей мере одного возбуждающего луча (11; 12) в измерительной головке (4) выполнен либо как отражающий, либо как пропускающий делитель луча.
6. Лазерный сканирующий микроскоп по п.1, отличающийся тем, что делитель (42) луча для отвода тестового луча (43) выполнен в тоже время как дихроичное зеркало для коллинеарного ввода двух различных возбуждающих лучей (11; 12).
7. Лазерный сканирующий микроскоп по п.1, отличающийся тем, что фотодетектор (5) представляет собой круглый фотодиод (51).
8. Лазерный сканирующий микроскоп по п.1, отличающийся тем, что, дополнительно к регулированию стабильности, в передающей оптике (3) обеспечивается возможность определения и корректировки стабильности наведения лазера.
9. Лазерный сканирующий микроскоп по п.1, отличающийся тем, что детекторная система для вторичного излучения выполнена с детектором (54) для MPT- или SHG-формирования изображения, так что имеется гибкая система диагностирования флуоресцирующих веществ, которая через гибкий оптический шарнирный рычаг (31) незначительной механической точности допускает любое свободное позиционирование измерительной головки (4) в пространстве и обеспечивает воспроизводимое МРТ-формирование изображения.
10. Лазерный сканирующий микроскоп по п.1, отличающийся тем, что детекторная система для вторичного излучения выполнена с детекторами (54, 55) для МРТ-формирования изображения и CARS-формирования изображения, так что имеется гибкая система диагностирования флуоресцирующих и не флуоресцирующих веществ в живой материи, которая через общий гибкий оптический шарнирный рычаг (31) допускает любое свободное позиционирование в пространстве совместно используемой измерительной головки (4) и формирует одновременное и одинаковое по положению изображение из МРТ- и CARS-сигналов.
11. Лазерный сканирующий микроскоп по п.1, отличающийся тем, что детекторная система для вторичного излучения выполнена с возможностью МРТ-формирования изображения и CARS-формирования изображения так, что имеется гибкая система диагностирования флуоресцирующих и не флуоресцирующих веществ в живой материи, которая через гибкий оптический шарнирный рычаг (31) и отдельное оптическое волокно (32) допускает любое свободное позиционирование совместно используемой измерительной головки (4) в пространстве и генерирует одновременное и одинаковое по местоположению сформированное изображение из МРТ- и CARS-сигналов.
12. Лазерный сканирующий микроскоп по п.1, отличающийся тем, что детекторная система для вторичного излучения выполнена с возможностью МРТ-формирования изображения и CARS-формирования изображения так, что имеется гибкая система диагностирования флуоресцирующих и не флуоресцирующих веществ в живой материи, которая через два отдельных оптических волокна (32; 33) допускает любое свободное позиционирование в пространстве совместно используемой измерительной головки (4) и генерирует одновременное и одинаковое по местоположению сформированное изображение из МРТ- и CARS-сигналов.
13. Лазерный сканирующий микроскоп по п.1, отличающийся тем, что детекторная система для вторичного излучения имеет общий измерительный детектор (57) для МРТ-формирования изображения и для CARS-формирования изображения, причем предусмотрены средства для временного прерывания CARS-возбуждения, которые обеспечивают возможность отделения МРТ-формирования изображения относительно комбинированного отображения сигнала.
14. Лазерный сканирующий микроскоп по п.1, отличающийся тем, что детекторная система содержит TCSPC-детекторы для МРТ-формирования изображения и динистор (56), который использует отражение обратной стороны делителя (451) луча, предусмотренного для отвода измерительного сигнала.
15. Лазерный сканирующий микроскоп по п.1, отличающийся тем, что измерительная головка (4) механически опирается посредством гибкого фиксируемого в любом положении опорного рычага (8) на мобильном основном приборе (7) и обязательным образом содержит передающую оптику (3), причем в основном приборе (7) имеются по меньшей мере один источник (71) излучения для формирования импульсного возбуждающего излучения (11; 12), оптический блок (72) для синхронизации импульсного возбуждающего излучения (11; 12) и для ориентации на по меньшей мере одну предающую оптику (31; 32; 33) к измерительной головке (4), а также управляющий блок (61) для стабилизации направления возбуждающего излучения (11; 12) в измерительной головке (4) и блок (6) оценки для обработки передаваемых от детекторной системы (54, 55) измерительной головки (4) сигналов для отображения изображения с помощью индикаторного блока (62).