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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Detektion eines Objekts mit einem Rastermikroskop,
wobei das Objekt zur Objektbeleuchtung mit leistungsmoduliertem
oder pulsförmigem
Licht einer Lichtquelle – vorzugsweise
mit einem punktförmigen Beleuchtungsmuster – abgerastert
wird, wobei jedem Bildelement eines zu generierenden Objektbilds
ein vom Rastervorgang abhängiges
Zeitintervall entspricht, wobei die Leistung des vom Objekt kommenden
Lichts mit einer Detektionseinrichtung detektiert wird, wobei die
Detektionseinrichtung ein von der detektierten Lichtleistung abhängiges Detektionssignal erzeugt,
wobei die Detektionseinrichtung in jedem Zeitintervall mindestens
zweimal Detektionssignale zu einer Auswertung weiterleitet. Des
Weiteren betrifft die hier vorliegende Erfindung ein Rastermikroskop
zur Detektion eines Objekts.
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Unter Rastermikroskopen im Sinn der
vorliegenden Erfindung sind Mikroskope zu verstehen, bei denen das
abzubildende Objekt mit einem Beleuchtungsmuster abgerastert wird.
Dieser Rastervorgang erfolgt üblicherweise
mäanderförmig, so
dass das Objekt mit dem Beleuchtungsmuster in ähnlicher Weise abgerastert
wird, wie beispielsweise ein Elektronenstrahl auf den Bildschirm
einer Braun'schen Röhre gelenkt
wird.
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Insbesondere bei biomedizinischen
Anwendungen werden seit geraumer Zeit ganz besondere Rastermikroskope,
nämlich
konfokale Rastermikroskope, dann eingesetzt, wenn – verglichen
zu konventionellen Auflicht- oder Durchlichtmikroskopen – eine verbesserte
Auflösung
entlang der optischen Achse benötigt
wird.
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Bei konfokalen Rastermikroskopen
wird ein Objekt mit einem fokussierten Lichtstrahl abgerastert,
was im Allgemeinen durch Verkippen zweier im Strahlengang des konfokalen
Rastermikroskops angeordneter Spiegel realisiert wird. Hierdurch
wird der Fokus des Lichtstrahls in der Fokalebene eines Mikroskopobjektivs
bewegt, wobei die Ablenkrichtungen des Lichtstrahls meist senkrecht
zueinander angeordnet sind, so dass beispielsweise ein Spiegel den
Strahl in x- ein anderer Spiegel den Strahl in y-Richtung ablenkt.
Die Bewegung bzw. Verkippung der Spiegel wird üblicherweise mit Hilfe von
Galvanometer-Stellelementen bewerkstelligt. Der fokussierte Lichtstrahl
weist in der Fokalebene eines Mikroskopobjektivs ein nahezu punktförmiges Beleuchtungsmuster
auf, was einer konfokalen Beleuchtung entspricht. In einer zur Fokalebene
des Mikroskopobjektivs korrespondierenden Ebene ist eine Detektionslochblende
derart angeordnet, dass lediglich das vom Objekt kommende Licht
aus dem Beleuchtungsfokusbereich die Detektionslochblende zu einem
dahinter angeordneten Detektor passieren kann.
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Das vom Objekt kommende Licht wird
mit einer Detektionseinrichtung detektiert, die ein von der detektierten
Lichtleistung abhängiges
Detektionssignal erzeugt. Aus diesem Detektionssignal kann zusammen
mit der dazugehörigen
Rasterposition des Beleuchtungslichtstrahls eindeutig ein zweidimensionales
Bild zusammengesetzt und abgespeichert bzw. auf einem Monitor angezeigt
werden. Üblicherweise werden
hierfür
die Zustandsdaten der Verstellelemente der Spiegel – d.h. der
Galvanometer-Stellelemente – laufend
mitgemessen. Das zusammengesetzte Bild ist in einzelne Bildelemente – Pixel – unterteilt
und jedem Bildelement entspricht ein Zeitintervall des Rastervorgangs,
dessen Dauer von der Geschwindigkeit abhängt, mit der der Rastervorgang
erfolgt.
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Falls das Objekt mit Licht einer
Lichtquelle beleuchtet wird, das einen kontinuierlichen Leistungsverlauf
aufweist, wird im Rahmen einer üblichen
Auswertungsmethode jedem Bildelement ein Helligkeitswert zugewiesen,
der der über
das Zeitintervall gemittelten Leistung des detektierten Lichts entspricht.
In diesem Fall gibt die Detektionseinrichtung am Ende eines jeden
Zeitintervalls das entsprechende Detektionssignal zu einer Auswertung
weiter.
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Falls nun das Objekt zur Objektbeleuchtung mit
leistungsmoduliertem oder pulsförmigem
Licht einer Lichtquelle beleuchtet wird, ist üblicherweise die Pulsfolgedauer
der Lichtpulse bzw. die Periodendauer der Leistungsmodulation wesentlich
höher als
ein Zeitintervall eines Bildelements. So ist auch unter diesen Beleuchtungsverhältnissen
grundsätzlich eine
Auswertung des Detektionssignals möglich, bei der die über das
jeweiligen Zeitintervall Bemittelte Leistung des detektierten Lichts
berücksichtigt
wird. Bei speziellen Applikationen, wie beispielsweise bei Fluoreszenzlebensdauermessungen,
kann jedoch auch eine andere Auswertemethode angewandt werden. Hierbei
gibt die Detektionseinrichtung in jedem Zeitintervall mehrmals Detektionssignale
zu einer Auswertung weiter, so dass auch Leistungsveränderungen
des detektierten Lichts unterhalb des Zeitintervalls der Bildelementdauer
berücksichtigt
werden können.
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Bislang können mit herkömmlichen
Rastermikroskopen lediglich eine der beiden unterschiedlichen Auswertemethoden
angewandt werden. Detektionssignaie bzw. diesbezügliche Informationen zu der
anderen Auswertemethode können
nicht genutzt werden und gehen daher verloren. So sind mindestens
zwei Objektdetektionen erforderlich, nämlich für jede Auswertungsmethode eine,
um Informationen zu beiden Auswertungsmethoden zu erhalten.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Detektion eines Objekts
mit einem Rastermikroskop und ein Rastermikroskop zur Detektion
eines Objekts anzugeben und weiterzubilden, bei dem simultan beide
Auswertemethoden durchführbar
sind.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Detektion
eines Objekts mit einem Rastermikroskop löst die voranstehende Aufgabe
durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Danach ist ein solches
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung
in einem ersten Kanal im Wesentlichen den Anteil des in einem Zeitintervall
erzeugten Detektionssignals auswertet, der der über ein Zeitintervall Bemittelten
Leistung des detektierten Lichts entspricht, und dass die Detektionseinrichtung
in einem zweiten Kanal im Wesentlichen den Anteil des in einem Zeitintervall
erzeugten Detektionssignals auswertet, der der durch die leistungsmodulierte
oder pulsförmige Objektbeleuchtung
bewirkte Leistungsveränderung des
detektierten Lichts entspricht.
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Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, dass die
Detektionseinrichtung unabhängig
von einem vom Rastervorgang abhängigen
Zeitintervall ständig
Detektionssignale erzeugt. Falls nun generell in jedem Zeitintervall
mehrmals Detektionssignale zu einer Auswertung weitergeleitet werden,
ist somit eine Auswertung der durch die leistungsmodulierte oder
pulsförmige
Objektbeleuchtung bewirkte Leistungsverängerung des detektierten Lichts
möglich. Gleichzeitig
kann jedoch in ganz besonders vorteilhafter Weise auch der Anteil
des von der Detektionseinrichtung erzeugten Detektionssignals ausgewertet
werden, der der über
ein Zeitintervall Bemittelten Leistung des detektierten Lichts entspricht.
Hierzu werden die stets erzeugten Detektionssignale auf zwei, in
der Detektionseinrichtung vorgesehene Kanäle verteilt. Ein solcher Kanal
kann grundsätzlich
in Form einer Abfolge elektronischer Bausteine – also hardwaremäßig – realisiert
werden, die die jeweiligen Detektionssignale zum Zweck der Auswertung
weiterverarbeiten.
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Falls das Rastermikroskop in Form
eines konfokalen Rastermikroskops bzw. konfokalen Laser-Scanning-Mikroskops
ausgeführt
ist, liefert die in dem ersten Kanal vorgesehene Auswertung des
Detektionssignals ein Bild des Objekts, das von der Leistung des
vom Objekt kommenden Lichts abhängig
ist und dem Objektbild entsprechen würde, das mit einem konventionellen
Mikroskop generiert werden kann. Die in dem zweiten Kanal vorgenommene Auswertung
der Detektionssignale liefert ein Bild, das einer zeitlichen Auflösung der
leistungsmodulierten oder pulsförmigen
Objektbeleuchtung Rechnung trägt,
nämlich
die durch die Objektbeleuchtung bewirkte Leistungsveränderung
des detektierten Lichts ist somit auflösbar bzw. nachweisbar. Hierdurch
können
Bilder erzeugt werden, die beispielsweise Fluoreszenzlebensdauermessungen,
Photonenzählen und/oder
Zeitkorrelationen zwischen unterschiedlichen Ereignissen ermöglichen.
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Insoweit ist die Auswertung der von
der Detektionseinrichtung erzeugten Detektionssignale mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
ganz besonders vorteilhaft, da das Objekt lediglich einmal abgerastert werden
muss und dennoch – aufgrund
der parallelen Auswertung mit den zwei Kanälen – beide Auswertungsmodi durchführbar sind.
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Nun ist es grundsätzlich möglich, die Auswertung der Detektionssignale
mit den zwei Kanälen zeitversetzt
durchzuführen,
beispielsweise durch das Vorsehen einer Verzögerungsschaltung in einem der beiden
Kanäle.
Hierdurch könnte
die Auswerteauslastung der Detektionseinrichtung an die jeweilige Detektionssituation
bzw. an das aktuelle Datenaufkommen angepasst werden.
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Ganz besonders bevorzugt werden jedoch die
Detektionssignale mit den zwei Kanälen im Wesentlichen simultan
ausgewertet. Eine nahezu gleichzeitige Verfügbarkeit der Auswerteergebnisse
ist hierdurch möglich,
so dass beispielsweise einem Bediener des Rastermikroskops trotz
Vorliegen der Ergebnisse der zwei unterschiedlichen Auswertungsmethoden
lediglich ein Ergebnisbild dargestellt wird, wobei das Ergebnisbild – in Abhängigkeit
der jeweiligen Applikation – lediglich
die Bereiche des detektierten Objekts darstellt, die einer logischen
UND-Verknüpfung
entsprechen und gewissen Selektions- bzw. Segrnentierungskriterien
entsprechen. So könnten
beispielsweise in dem Ergebnisbild lediglich die Objektbereiche
gezeigt werden, deren Fluoreszenzfarbstoff eine in einem vorgebbaren
Bereich liegende Fluoreszenzlebensdauer aufweist, wobei diese Objektbereiche
nach der Auswertungsmethode angezeigt werden, der das Ergebnis der
Auswertung des ersten Kanals ist.
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Im Konkreten werden die Detektionssignale mittels
Hochpassfilter und/oder Tiefpassfilter auf die zwei Kanäle verteilt.
Falls ein Hochpassfilter und ein Tiefpassfilter vorgesehen ist,
liegen die von der Detektionseinrichtung zunächst erzeugten Detektionssignale
an beiden Filtern an. Der Tiefpassfilter ist derart konfiguriert,
dass er den Anteil des Detektionssignals selektiert, der der über ein
Zeitintervall gemittelten Leistung des detektierten Lichts entspricht.
Somit ist der Tiefpassfilter die „Eingangsschleuse" des ersten Kanals.
Da das Zeitintervall eines jeden Bildelements vom Rastervorgang
des Rastermikroskops abhängt, ist
der Tiefpassfilter vorzugsweise hinsichtlich seiner Selektionsfrequenz
einstellbar, um nämlich
den entsprechenden Anteil des Detektionssignals für den ersten
Kanal zu selektieren. In gleicher Weise selektiert der Hochpassfilter
den mit dem zweiten Kanal der Detektionseinrichtung auszuwertenden
Anteil des Detektionssignals, nämlich
den Anteil, der üblicherweise
eine höhere
Frequenz als die Frequenz aufweist, die einem vom Rastervorgang
anhängigen Zeitintervall
entspricht. Auch der Hochpassfilter ist vorzugsweise konfigurierbar
ausgeführt,
um nämlich bei
unterschiedlichen Rastergeschwindigkeiten den für den zweiten Kanal bestimmten
Anteil des Detektionssignals zu selektieren.
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Die Verfahrensschritte zur Auswertung
der Detektionssignale im ersten Kanal der Detektionseinrichtung
entsprechen im Wesentlichen denen, die bei konventionellen konfokalen
Rastermikroskopen üblich
sind, also lediglich eine Leistungsrepräsentation des vom Objekt kommenden
Lichts darstellen.
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Zur Auswertung der Detektionssignale
im zweiten Kanal werden mit einem Pulsformer Pulse erzeugt. Vorzugsweise
hängen
die vom Pulsformer erzeugten Pulse bezüglich ihrer Pulsamplitude,
Pulsdauer und/oder Pulsfolgefrequenz von dem im zweiten Kanal verarbeiteten
Detektionssignal ab. Die weitere Auswertung im zweiten Kanal erfolgt
demgemäß im Wesentlichen
pulsbasiert, das ursprünglich
am Eingang des zweiten Kanals anliegende Detektionssignal muss zur
weiteren Auswertung nicht berücksichtigt
werden. Insoweit kann in vorteilhafter Weise auf auf dem Markt befindliche
pulsbasierte Elektronikbausteine zurückgegriffen werden, so dass
die Materialkosten für
das Vorsehen eines zweiten Kanals der Detektionseinrichtung gering
gehalten werden können.
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Im zweiten Kanal ist zur weiteren
pulsbasierten Auswertung ein Pulszähler vorgesehen, der die Anzahl
der vom Pulsformer erzeugten Pulse zählt. Die Ausgabe des Pulszählers kann
beispielsweise zur Auswertung nach einem Photonenzählverfahren bzw.
Photon-Counting-Verfahren
herangezogen werden, wie es z.B. bei der Fluoreszenzmikroskopie
angewandt wird.
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Im zweiten Kanal könnte weiterhin
eine Zeitmesseinrichtung vorgesehen sein, die die Zeitdifferenz
jeweils zwei aufeinanderfolgender Pulse ermittelt und entsprechend
ausgibt. In gleicher Weise könnte
eine ebenfalls im zweiten Kanal vorgesehene zweite Zeitmesseinrichtung
vorgesehen sein, die die Zeitdifferenz der vom Pulsformer erzeugten
Pulse zu jeweils den Pulsen eines externen Pulsfolgesignals ermittelt.
Die Ergebnisse beider Zeitmesseinrichtungen können beispielsweise bei Fluoreszenzlebensdauermessungen
oder bei Messungen angewandt werden, bei denen das Objekt auf äußere Einflüsse, beispielsweise
auf einzelne Lichtpulse der Lichtquelle reagiert. So ist das an
der zweiten Zeitmesseinrichtung anliegende externe Pulsfolgesignal
beispielsweise ein Signal, das von der zur Objektbeleuchtung dienenden
gepulsten Lichtquelle anhängt.
Im Fall einer gepulsten Laserlichtquelle könnte das externe Pulsfolgesignal
das von der Laserlichtquelle ausgegebene Triggersignal sein.
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Falls die zur Objektbeleuchtung dienenden Lichtquelle
Licht emittiert, das einen im Wesentlichen konstanten Leistungsverlauf
aufweist, könnte
eine Leistungsmodulation dieses Lichts mit Hilfe eines AOTF (Acousto-Optical-Tunable-Filter)
erfolgen. In diesem Fall könnte
das Ansteuersignal des AOTF gleichzeitig als externes Pulsfolgesignal
genutzt werden und der zweiten Zeitmesseinrichtung zugeführt werden.
Insoweit hängt
im ersten Fall das externe Pulsfolgesignal von der zeitlichen Abfolge
der Lichtpulse der Lichtquelle ab. Im zweiten Fall hängt das externe
Pulsfolgesignal von der zeitlichen Abfolge der Leistungsmodulation
des Lichts der Lichtquelle ab.
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Die in den zwei Kanälen anliegenden
Detektionssignale und/oder die ermittelten Auswerteergebnisse werden
in einer Konkreten Ausführungsform
digitalisiert, um nämlich beispielsweise
mit einem Steuerrechner erfasst und einem Rastermikroskopbediener
auf einem Monitor des Steuerrechners ausgegeben zu werden. insbesondere
werden neben den Detektionssignalen die ermittelten Zählergebnisse
des Pulszählers
und/oder die ermittelten Zeitdifferenzen der ersten und/oder der
zweiten Zeitmesseinrichtung digitalisiert. Insoweit ist hierdurch
in vorteilhafter Weise auch eine der Objektbilddetektion nachgeschaltete
Auswertung möglich,
die beispielsweise mit Methoden der digitalen Bildverarbeitung durchgeführt werden
kann.
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Neben einer Objektbeleuchtung mit
leistungsmoduliertem oder pulsförmigem
Licht einer Lichtquelle ist weiterhin auch eine Objektbeleuchtung mit
einer Lichtquelle vorgesehen, deren Licht einen im Wesentlichen
konstanten Leistungsverlauf aufweist. Insoweit könnte beispielsweise bei einem
konfokalen Laser-Scanning-Mikroskop mit einer zur Zwei-Photonen-Fluoreszenzanregung
dienenden pulsförmigen
Lichtquelle Fluoreszenzlebensdauermessungen eines Fluoreszenzfarbstoffs
durchgeführt
werden. Der Fluoreszenzfarbstoff wird hierbei von dem Licht der
pulsförmigen
Lichtquelle angeregt, mit dem Fluoreszenzfarbstoff sind spezifisch
bestimmte Objektbereiche markiert. Zusätzlich könnte mit der einen im Wesentlichen
konstanten Leistungsverlauf aufweisenden Lichtquelle ein anderer
Fluoreszenzfarbstoff angeregt werden, der spezifisch andere Objektbereiche
des zu detektierenden Objekts sichtbar macht. Insoweit könnten beide
Lichtquellen simultan zur Objektbeleuchtung eingesetzt und das von
den verschiedenen Fluoreszenzfarbstoffen emittierte Fluoreszenzlicht
gleichzeitig mit mehreren Detektoren der Detektionseinrichtung detektiert
werden. Jedem Detektor ist dann allerdings jeweils ein erster und
ein zweiter Kanal nachgeordnet, der eine erfindungsgemäße Auswertung
beider Auswertemodi für jeden
Detektor ermöglicht.
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Die bezüglich eines Rastermikroskops
zur Detektion eines Objekts eingangs genannte Aufgabe wird durch
die Merkmale des Patentanspruchs 13 gelöst. Danach ist ein solches
Rastermikroskop zur Detektion eines Objekts dadurch gekennzeichnet,
dass mit einem ersten Kanal der Detektionseinrichtung im Wesentlichen
der Anteil des in einem Zeitintervall erzeugten Detektionssignals
auswertbar ist, der der über
ein Zeitintervall gemittelten Leistung des detektierten Lichts entspricht,
und dass mit einem zweiten Kanal der Detektionseinrichtung im Wesentlichen
der Anteil des in einem Zeitintervall erzeugten Detektionssignals
auswertbar ist, der der durch die leistungsmodulierte oder pulsförmige Objektbeleuchtung bewirkte
Leistungsveränderung
des detektierten Lichts entspricht.
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Insbesondere dient das erfindungsgemäße Rastermikroskop
zur Detektion eines Objekts zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche
1 bis 12, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf den vorangegangenen
Teil der Beschreibung verwiesen wird.
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In einer konkreten Ausführungsform
weist die Detektionseinrichtung des Rastermikroskops einen lichtempfindlichen
Detektor auf. Dieser Detektor könnte
beispielsweise in Form eines Photomultipliers ausgeführt sein,
mit dem auch vom Objekt kommendes Licht geringer Leistung – beispielsweise
Fluoreszenzlicht – nachweisbar
ist. Insbesondere konfokale Rastermikroskope weisen derzeit mehrere
lichtempfindliche Detektoren auf, so dass eine simultane Detektion
mehrerer Fluoreszenzfarbstoffe mit zwei Auswertekanälen pro
Detektor in erfindungsgemäßer Weise
möglich
ist.
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In einer ganz besonders bevorzugten
Ausführungsform
ist das Rastermikroskop in Form eines konfokalen Rastermikroskops
ausgeführt.
Mit anderen Worten ist der optische Strahlengang derart ausgeführt, dass
in der Fokalebene des Mikroskopobjektivs eine konfokale Objektbeleuchtung
vorliegt, im Idealfall also eine beugungsbegrenzte punktförmige Objektbeleuchtung
vorliegt. Weiterhin ist der optische Strahlengang des konfokalen
Rastermikroskops derart ausgebildet, dass in einer zur Fokalebene
des Mikroskopobjektivs korrespondierenden Ebene eine Detektionslochblende
derart angeordnet ist, dass lediglich Licht aus dem Beleuchtungsfokusbereich
die Detektionslochblende zu einem dahinter angeordneten Detektor
passieren kann.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten,
die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch
1 nachgeordneten Patentansprüche
und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit
der Erläuterung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In
der Zeichnung zeigen
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1 eine
schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Rastermikroskops
zur Detektion eines Objekts zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
und
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2 eine
schematische Darstellung eines Teils der Detektionseinrichtung des
Rastermikroskops aus 1.
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1 zeigt
in einer schematischen Darstellung ein konfokales Rastermikroskop 1 zur
Detektion eines Objekts 2. Zur Objektbeleuchtung wird das
Objekt 2 mit pulsförmigem
Licht einer Laserlichtquelle 3 mit einem punktförmigem Beleuchtungsmuster
abgerastert. Jedem Pixel bzw. Bildelement 4 eines zu generierenden
Objektbilds 5 entspricht ein vom Rastervorgang abhängiges Zeitintervall.
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Die Leistung des vom Objekt 2 kommenden Lichts 6 ist
mit einer Detektionseinrichtung 7 detektierbar, wobei die
Detektionseinrichtung 7 ein von der detektierten Lichtleistung
abhängiges
Detektionssignal 8 erzeugt.
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Zur Auswertung werden von der Detektionseinrichtung 7 in
jedem Zeitintervall mindestens zweimal Detektionssignale 8 weitergeleitet.
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Erfindungsgemäß ist mit einem ersten Kanal 9 der
Detektionseinrichtung 7 im Wesentlichen der Anteil des
in einem Zeitintervall erzeugten Detektionssignals 11 auswertbar,
der der über
ein Zeitintervall gemittelten Leistung des detektierten Lichts 6 entspricht.
In einem zweiten Kanal 10 der Detektionseinrichtung 7 ist
im Wesentlichen der Anteil des in einem Zeitintervall erzeugten
Detektionssignals 12 auswertbar, der durch die pulsförmige Objektbeleuchtung
bewirkten Leistungsveränderung
des detektierten Lichts 6 entspricht.
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Das von dem Detektor 13 der
Detektionseinrichtung 7 erzeugte Detektionssignal 8 wird
mittels Tiefpassfilter 14 und Hochpassfilter 15 auf
die zwei Kanäle 9 und 10 verteilt.
Mit dem im zweiten Kanal 10 angeordneten Pulsformer 16 werden
in Abhängigkeit des
Detektionssignals 12 bzw. 8 Pulse 17 erzeugt, die
zur weiteren Auswertung dienen. Im zweiten Kanal 10 ist
ein Pulszähler 18 vorgesehen,
der die Anzahl der vom Pulsformer 16 erzeugten Pulse 17 zählt. Dementsprechend
gibt Pulszähler 18 als
Ergebnis die Anzahl 19 der vom Pulszähler 18 erzeugten
Pulse 17 aus.
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Im zweiten Kanal 10 ist
eine erste Zeitmesseinrichtung 20 vorgesehen, die die Zeitdifferenz
jeweils zwei aufeinanderfolgender Pulse 17 in Form einer
Signalfolge 21 ausgibt, die von der Zeitdifferenz jeweils
zwei aufeinanderfolgender Pulse 17 abhängt.
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Im zweiten Kanal 10 ist
weiterhin eine zweite Zeitmesseinrichtung 22 vorgesehen,
die die Zeitdifferenz der vom Pulsformer 16 erzeugten Pulse 17 zu jeweils
den Pulsen eines externen Pulsfolgesignals 23 ermittelt.
Das externe Pulsfolgesignal 23 hängt hierbei von der zeitlichen
Abfolge der Lichtpulse der Laserlichtquelle 3 ab. Hierbei
handelt es sich im Konkreten um das von der Laserlichtquelle 3 ausgegebene
Puls-Triggersignal. Die zweite Zeitmesseinrichtung 22 gibt
eines Signalfolge 24 aus, die von der Zeitdifferenz der
vom Pulsformer 16 erzeugten Pulse 17 zu den jeweiligen
Pulsen des externen Pulsfolgesignals 23 abhängt.
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In dem ersten Kanal 9 ist
ein Analog-Digital-Wandler 25 vorgesehen, der das analoge
Signal 11 in ein digitales Signal 26 umwandelt.
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Der Detektor 13 der Detektionseinrichtung 7 ist
als Photomultiplier ausgeführt.
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Abschließend sei ganz besonders darauf hingewiesen,
dass die voranstehend erörterten
Ausführungsbeispiele
lediglich zur Beschreibung der beanspruchten Lehre dienen, diese
jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele
einschränken.
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- 1
- konfokales
Rastermikroskop
- 2
- Objekt
- 3
- Laserlichtquelle
- 4
- Bildelement
- 5
- Objektbilds
- 6
- von
(2) kommendes Licht
- 7
- Detektionseinrichtung
- 8
- von
(7) erzeugtes Detektionssignal
- 9
- erster
Kanal von (7)
- 10
- zweiter
Kanal von (7)
- 11
- der
Anteil von (8), der mit (9) ausgewertet wird
- 12
- der
Anteil von (8), der mit (10) ausgewertet wird
- 13
- Detektor
von (7)
- 14
- Tiefpassfilter
- 15
- Hochpassfilter
- 16
- Pulsformer
- 17
- von
(16) erzeugte Pulse
- 18
- Pulszähler
- 19
- Anzahl
der vom (18) erzeugten Pulse
- 20
- erste
Zeitmesseinrichtung
- 21
- Signalfolge
- 22
- zweite
Zeitmesseinrichtung
- 23
- externes
Pulsfolgesignal
- 24
- Signalfolge
- 25
- Analog-Digital-Wandler
- 26
- digitalisiertes
Signal