JP4065249B2 - Fluorescence lifetime measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、試料にパルス励起光を照射して励起された試料から放出される蛍光光子をカウントし、カウントした蛍光光子数をもとに蛍光寿命を測定する蛍光寿命測定装置に関するものである。 The present invention relates to a fluorescence lifetime measuring apparatus that counts fluorescence photons emitted from a sample excited by irradiating a sample with pulse excitation light and measures the fluorescence lifetime based on the counted number of fluorescence photons.
従来、励起光を試料に照射して試料を励起状態にして、試料が基底状態に遷移する過程で発する蛍光光子を測定して蛍光寿命を算出し、試料の励起状態を調べる方法が知られている。蛍光寿命を算出する方法として、試料にパルス励起光を照射し、試料から放出される蛍光光子数を複数の時間帯において測定し、測定された蛍光光子数から蛍光寿命を算出する時間ゲート法が知られている(非特許文献1参照)。 Conventionally, there is a known method of irradiating a sample with excitation light to bring the sample into an excited state, measuring fluorescence photons emitted during the transition of the sample to the ground state, calculating the fluorescence lifetime, and examining the excited state of the sample. Yes. As a method for calculating the fluorescence lifetime, there is a time gate method in which a sample is irradiated with pulsed excitation light, the number of fluorescence photons emitted from the sample is measured in a plurality of time zones, and the fluorescence lifetime is calculated from the measured number of fluorescence photons. It is known (see Non-Patent Document 1).
ところで、蛍光寿命の分布画像を取得する場合、走査型蛍光顕微鏡装置を用いる場合が多く、励起光が試料を走査する速さは一定になっている。また、誤差の小さい蛍光寿命を測定するためには、所定の蛍光光子数をカウントする必要がある。蛍光光子の放出確率は、励起光の照射強度に対応して増減するため、蛍光光子の放出確率が少ない部位を基準に励起光の照射強度を合わせるのが一般的であった。つまり、蛍光光子の放出確率が少ない部位に対しては、励起光の照射時間を増加させ、あるいは、励起光の照射回数を増大させていた。しかしながら、蛍光光子の放出確率が少ない部位を基準にすると、照射時間を増加させ、あるいは、照射回数を増加させて励起光を走査することになり、結果的に蛍光寿命の分布画像を取得するために多大な時間を要するという問題点があった。 By the way, when acquiring a fluorescence lifetime distribution image, a scanning fluorescence microscope apparatus is often used, and the speed at which excitation light scans a sample is constant. In order to measure the fluorescence lifetime with a small error, it is necessary to count a predetermined number of fluorescent photons. Since the emission probability of fluorescent photons increases and decreases in accordance with the irradiation intensity of excitation light, it is common to match the irradiation intensity of excitation light with reference to a site with a low emission probability of fluorescent photons. That is, the excitation light irradiation time is increased or the number of times of excitation light irradiation is increased for a portion where the emission probability of the fluorescent photon is small. However, if a part having a low emission probability of fluorescent photons is used as a reference, the irradiation time is increased or the number of irradiations is increased to scan the excitation light, resulting in obtaining a fluorescence lifetime distribution image. There is a problem that it takes a lot of time.
また、蛍光光子の放出確率が少ない部位を基準にして励起光を照射すると、蛍光光子の放出確率が多い部位に対しては、励起光の照射強度が強すぎて褪色が進行し、試料が損傷するという問題点があった。 In addition, when the excitation light is irradiated on the basis of the part where the emission probability of the fluorescence photon is low, the part where the emission probability of the fluorescence photon is high is too strong and the discoloration proceeds and the sample is damaged. There was a problem of doing.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で短時間に誤差の均一な蛍光寿命の分布画像が取得できる蛍光寿命測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a fluorescence lifetime measuring apparatus that can acquire a fluorescence lifetime distribution image with a uniform error in a short time with a simple configuration.
上記目的を達成するために、請求項1にかかる蛍光寿命測定装置は、試料にパルス励起光を照射しつつ走査し、前記パルス励起光によって励起された前記試料から放出される蛍光光子をカウントし、該カウントした蛍光光子数をもとに蛍光寿命を測定する蛍光寿命測定装置において、カウントされた前記蛍光光子数が所定数に達するごとに、前記パルス励起光の照射位置を次の照射位置に走査させる走査制御手段を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a fluorescence lifetime measuring apparatus according to claim 1 scans a sample while irradiating it with pulsed excitation light, and counts the fluorescence photons emitted from the sample excited by the pulsed excitation light. In the fluorescence lifetime measuring apparatus that measures the fluorescence lifetime based on the counted number of fluorescent photons, every time the counted number of fluorescent photons reaches a predetermined number, the irradiation position of the pulse excitation light is changed to the next irradiation position. A scanning control means for scanning is provided.
また、請求項2にかかる蛍光寿命測定装置は、上記の発明において、前記照射位置は、1画素内の所定領域に対応することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the fluorescence lifetime measuring apparatus according to the present invention, the irradiation position corresponds to a predetermined region in one pixel.
また、請求項3にかかる蛍光寿命測定装置は、上記の発明において、試料にパルス励起光を照射しつつ走査し、前記パルス励起光によって励起された前記試料から放出される蛍光光子をカウントし、該カウントした蛍光光子数をもとに蛍光寿命を測定する蛍光寿命測定装置において、前記試料の蛍光寿命測定領域を予め所定の光強度の励起光によって走査し、前記蛍光寿命測定領域の蛍光強度分布を測定する蛍光強度測定手段と、前記蛍光強度分布をもとに前記蛍光寿命測定領域内の各所定領域から放出される蛍光光子数が所定数を超えるように前記励起光の強度に対応した前記励起光の走査速度を演算する走査速度演算手段と、前記走査速度演算手段によって演算された走査速度にしたがって各所定領域を前記パルス励起光が走査するように制御する走査制御手段と、を備えたことを特徴とする。 Further, the fluorescence lifetime measuring apparatus according to claim 3 is the above invention, the sample is scanned while irradiating the sample with pulse excitation light, and the fluorescence photons emitted from the sample excited by the pulse excitation light are counted, In the fluorescence lifetime measuring apparatus for measuring the fluorescence lifetime based on the counted number of fluorescence photons, the fluorescence lifetime measurement region of the sample is scanned in advance with excitation light of a predetermined light intensity, and the fluorescence intensity distribution in the fluorescence lifetime measurement region Fluorescence intensity measuring means for measuring the excitation light intensity corresponding to the intensity of the excitation light so that the number of fluorescent photons emitted from each predetermined area in the fluorescence lifetime measurement area exceeds a predetermined number based on the fluorescence intensity distribution A scanning speed calculation means for calculating the scanning speed of the excitation light, and the pulse excitation light scans each predetermined area according to the scanning speed calculated by the scanning speed calculation means. And scanning control means for controlling, characterized by comprising a.
また、請求項4にかかる蛍光寿命測定装置は、上記の発明において、前記パルス励起光が照射されてから前記蛍光光子が放出されるまでの時間をもとに前記蛍光寿命を演算する時間相関単一計数法を用いて前記蛍光寿命を演算する演算手段を備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fluorescence lifetime measuring apparatus according to the above invention, wherein a time correlation unit for calculating the fluorescence lifetime based on a time from when the pulsed excitation light is irradiated until the fluorescence photons are emitted. A calculation means for calculating the fluorescence lifetime using one counting method is provided.
また、請求項5にかかる蛍光寿命測定装置は、上記の発明において、前記パルス励起光が照射されてから複数の時間帯においてカウントされた前記蛍光光子数をもとに前記蛍光寿命を演算する時間ゲート法を用いて前記蛍光寿命を演算する演算手段を備えることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the fluorescence lifetime measuring apparatus according to the above invention, wherein the fluorescence lifetime is calculated based on the number of fluorescence photons counted in a plurality of time zones after the pulse excitation light is irradiated. An arithmetic means for calculating the fluorescence lifetime using a gate method is provided.
本発明にかかる蛍光寿命測定装置は、蛍光光子の放出確率に対応して励起光の照射強度を変化させ、短時間に均一な誤差の蛍光寿命の分布画像が取得できるという効果を奏する。 The fluorescence lifetime measuring apparatus according to the present invention has an effect that the irradiation intensity of the excitation light is changed in accordance with the emission probability of the fluorescence photons, and a uniform error fluorescence lifetime distribution image can be acquired in a short time.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる蛍光寿命測定装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a fluorescence lifetime measuring apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1である蛍光寿命測定装置100の概要構成を示すブロック図である。図1において、この蛍光寿命測定装置100は、パルスレーザ光源1と、レンズ系2,5,7と、ビームスプリッタ3と、スキャナ4と、検出器8と、制御部9と、表示部10とを有している。さらに、制御部9は、信号処理部91と、カウンタ92と、スキャナ制御部93と、演算部94とを有している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a fluorescence
まず、制御部9の制御のもと、パルスレーザ光源1からパルス励起光が所定の光強度で、かつ所定の時間間隔で出射される。パルス励起光は、レンズ系2、ビームスプリッタ3、スキャナ4、レンズ系5を順次介して試料6に集光する。集光したパルス励起光は、試料6を励起し、試料6から蛍光光子が放出される。試料6から放出された蛍光光子は、レンズ系5、スキャナ4を順次介してビームスプリッタ3で反射され、レンズ系7を介して検出器8に入射する。検出器8は、入射した蛍光光子の光強度に対応した電気信号S1を制御部9に出力する。
First, under the control of the
制御部9内の信号処理部91は、電気信号S1を入力して所定の閾値で2値化し、2値化した信号をカウンタ92に出力する。カウンタ92は、2値化した信号を入力して蛍光光子をカウントし、カウントした蛍光光子数が予め設定した光子数に達した場合、カウントした蛍光光子数が予め設定した蛍光光子数に達した旨をスキャナ制御部93と演算部94とに出力する。スキャナ制御部93は、カウントした蛍光光子数が予め設定した光子数に達した旨を入力すると、スキャナ4を可変に制御してパルス励起光の照射位置を次の照射位置に走査させる。演算部94は、積算した蛍光光子数が予め設定した光子数に達した旨を入力すると、測定した蛍光光子数をもとに蛍光寿命を演算し、表示部10に出力する。制御部9は、1画面分の蛍光寿命が演算された時点で、表示部10を介して蛍光寿命の分布画像を出力表示させる。演算部94は、パルス励起光が照射されてから蛍光光子数が放出されるめでの時間をもとに蛍光寿命を演算する単一相関時間計数法、あるいはパルス励起光の照射によって放出される蛍光光子を複数の時間帯で測定し、この複数の時間帯の時間幅と測定時間の時間差とから蛍光寿命を演算する時間ゲート法のいずれかの方法を用いて蛍光寿命を演算する。
The
つぎに、図2に示すフローチャートを参照して、制御部9および制御部9内の各部位の動作を説明する。まず、スキャナ制御部93は、パルス励起光の走査位置を初期走査位置に設定し(ステップS101)、制御部9は、カウンタ92のリセットを行い(ステップS102)、パルス励起光を発振させる(ステップS103)。カウンタ92は、蛍光光子のカウントを開始し(ステップS104)、カウントした蛍光光子数が予め設定した蛍光光子数に達したか否かを判断する(ステップS105)。カウントした蛍光光子数が予め設定した蛍光光子数に達した場合(ステップS105,Yes)、カウンタ92は、カウントした蛍光光子数が予め設定した蛍光光子数に達した旨を演算部94に出力する。カウントした蛍光光子数が予め設定した蛍光光子数に達していない場合(ステップS105,No)、制御部9は、再びパルス励起光を発振させる(ステップS103)。演算部94は、カウントした蛍光光子数が予め設定した蛍光光子数に達した旨を入力すると、測定した蛍光光子数をもとに蛍光寿命を演算する(ステップS106)。つぎに、制御部9は、演算部94が演算した蛍光寿命が1画面分終了したか否かを判断し(ステップS107)、1画面分終了した場合(ステップS107,Yes)、表示部10を介して蛍光寿命の分布画像を出力表示させ(ステップS108)、1画面分終了していない場合(ステップS107,No)、スキャナ制御部93を介して、パルス励起光の照射位置を次の照射位置に走査させ(ステップS109)、カウンタ92のリセットを行う(ステップS102)。
Next, the operation of the
図3は、スキャナ制御部93によってスキャナ4が可変に制御され、パルス励起光の照射位置が時間とともに走査する様子を示す模式図である。図3に示すように、パルス励起光の照射位置は、1画素単位で走査しているが、1画素に対応する照射位置に留まる時間は、一定ではない。たとえば、照射位置P0〜P1に対応する画素の蛍光光子の放出確率が大きく、照射位置P1〜P2に対応する画素の蛍光光子の放出確率が小さい場合、時間Δt1を時間Δt2に比して長くする。このようにして、蛍光光子の放出確率が小さい照射位置P0〜P1に対応する画素に対しては、励起光の留まる時間を長くして光強度を増加させ、蛍光光子の放出確率が大きい照射位置P1〜P2に対応する画素に対しては、励起光の留まる時間を短くする。このように、蛍光光子の放出確率に対応して励起光の留まる時間を可変させると、全ての照射位置に対応する画素から放出される蛍光光子数は同じになる。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating how the scanner 4 is variably controlled by the
一般的に、蛍光寿命の誤差は、カウントされる蛍光光子数が多いと小さく、カウントされる蛍光光子数が少ないと大きくなる。したがって、1画素単位でカウントされる蛍光光子数を予め設定し、各画素でカウントされる蛍光光子数が予め設定した蛍光光子数に一致するようにすると、均一な誤差の蛍光寿命の分布画像が取得できる。 In general, the error in fluorescence lifetime is small when the number of counted fluorescence photons is large, and is large when the number of counted fluorescence photons is small. Therefore, if the number of fluorescent photons counted per pixel is set in advance and the number of fluorescent photons counted in each pixel matches the preset number of fluorescent photons, the distribution image of the fluorescence lifetime with uniform error can be obtained. You can get it.
この実施の形態1では、1画素に対応する励起光の照射位置からカウントされる蛍光光子数を予め設定し、カウントされた蛍光光子数がこの設定した蛍光光子数に達した時点で次の画素に対応する位置に照射位置を走査するようにしていた。したがって、誤差が均一の蛍光寿命の分布画面が取得できる。 In the first embodiment, the number of fluorescent photons counted from the excitation light irradiation position corresponding to one pixel is set in advance, and the next pixel is reached when the counted number of fluorescent photons reaches the set number of fluorescent photons. The irradiation position is scanned at a position corresponding to. Therefore, a fluorescence lifetime distribution screen with uniform error can be obtained.
なお、この実施の形態1では、パルス励起光の照射位置を1箇所に固定して1画素と対応させるようにしていたが、1画素に対応する領域内であれば、パルス励起光の照射位置を移動させてもよい。 In the first embodiment, the irradiation position of the pulse excitation light is fixed at one place so as to correspond to one pixel. However, the irradiation position of the pulse excitation light is within an area corresponding to one pixel. May be moved.
また、この実施の形態1では、1画素に対応する領域の蛍光寿命の演算を行った後にパルス励起光の照射位置を走査するようにしていたが、パルス励起光の走査を先に行い、1画面分の蛍光光子数の測定を行った後に、まとめて蛍光寿命の演算を行うようにしてもよい。 In the first embodiment, the irradiation position of the pulse excitation light is scanned after the calculation of the fluorescence lifetime of the region corresponding to one pixel. However, the pulse excitation light is scanned first. After measuring the number of fluorescent photons for the screen, the fluorescence lifetime may be calculated collectively.
(実施の形態2)
つぎに、この実施の形態2について説明する。実施の形態1では、1画素に対応する照射位置からカウントされる蛍光光子数を予め設定し、各画素の蛍光寿命の誤差を均一にするようにしていたが、この実施の形態2では、一度目は、所定の速度でパルス励起光を走査させて、蛍光強度の分布画像を取得するとともに蛍光強度をもとにカウントされる蛍光光子数が設定した蛍光光子数になる走査速度を演算し、2度目は、演算した走査速度にしたがってパルス励起光を走査し、均一な誤差の蛍光寿命の分布画像を取得するようにしている。
(Embodiment 2)
Next, the second embodiment will be described. In the first embodiment, the number of fluorescent photons counted from the irradiation position corresponding to one pixel is set in advance, and the error in the fluorescence lifetime of each pixel is made uniform. Second, scan the pulsed excitation light at a predetermined speed to obtain a fluorescence intensity distribution image and calculate the scanning speed at which the number of fluorescent photons counted based on the fluorescent intensity is set, The second time, the pulse excitation light is scanned according to the calculated scanning speed, and a distribution image of the fluorescence lifetime with uniform error is acquired.
図4は、この発明の実施の形態2である蛍光寿命測定装置200の概要構成を示すブロック図である。図4において、この蛍光寿命測定装置200は、制御部9に代えて制御部9Aを配置し、制御部9Aは、信号処理部91と、カウンタ92と、スキャナ制御部93aと、演算部94と、走査速度演算部95と、記憶部96とを有している。なお、図1と同一の構成部分には、同一の符号を付している。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a fluorescence
まず、制御部9Aの制御のもと、パルスレーザ光源1からパルス励起光が出射され、パルス励起光はスキャナ制御部93aの制御のもと走査される。スキャナ制御部93aは、所定の走査速度でパルス励起光を走査させる。このパルス励起光の走査によって、検出器8は、試料6から発した蛍光の蛍光強度に対応した電気信号S2を制御部9Aに出力する。制御部9Aは、入力した電気信号S2を走査速度演算部95と表示部10とに出力する。表示部10は、入力した電気信号S2を表示信号に変換し、蛍光強度の分布画像を出力表示する。
First, under the control of the
走査速度演算部95は、入力した電気信号S2をもとにカウントされる蛍光光子数が予め設定された蛍光光子数になるようにパルス励起光の走査速度を演算し、記憶部96に出力する。記憶部96は、入力した走査速度を格納する。
The scanning
つぎに、制御部9Aの制御のもと、パルスレーザ光源1からパルス励起光が出射され、パルス励起光はスキャナ制御部93aの制御のもと走査される。スキャナ制御部93aは、記憶部96に格納された走査速度にしたがってパルス励起光を走査させる。このパルス励起光の走査によって、信号処理部91と、カウンタ92とを順次介して蛍光光子数がカウントされ、カウントされた蛍光光子数が演算部94に出力される。演算部94は、入力した蛍光光子数をもとに蛍光寿命を演算し、演算結果を表示部10に出力する。表示部10は、演算部94から入力した蛍光寿命を蓄積し、1画面分の蛍光寿命を蓄積した時点で、蛍光寿命の分布画像を出力表示する。
Next, pulsed excitation light is emitted from the pulsed laser light source 1 under the control of the
図5に示すフローチャートを参照して、制御部9Aおよび制御部9A内の各部位の動作を説明する。まず、制御部9Aは、パルス励起光を発振させ(ステップS201)、スキャナ制御部93aは、所定の走査速度でパルス励起光を走査させ(ステップS202)、制御部9Aは、検出器8を介して蛍光強度に対応した電気信号S2を入力し(ステップS203)、電気信号S2を走査速度演算部95と表示部10とに出力する。走査速度演算部95は、蛍光強度に対応した電気信号S2をもとに画素ごとに走査する走査速度を演算し(ステップS204)、演算結果を記憶部96に出力する。表示部10は、蛍光強度に対応した電気信号S2をもとに蛍光強度の分布画像を出力表示する(ステップS205)。制御部9Aは、1画面分の走査が終了した場合、蛍光寿命の測定に進む。
With reference to the flowchart shown in FIG. 5, the operation of the
つぎに、蛍光寿命の測定について説明する。まず、スキャナ制御部95は、パルス励起光の走査位置を初期走査位置に設定し(ステップS206)、制御部9Aは、カウンタ92のリセットを行い(ステップS207)、パルス励起光を発振させる(ステップS208)。カウンタ92は、信号処理部91を介して蛍光光子のカウントを開始し(ステップS209)、カウントした蛍光光子数を演算部94に出力する。スキャナ制御部95は、記憶部96に格納された走査速度にしたがってパルス励起光を走査させ(ステップS210)、1画素分を走査したか否かを判断し(ステップS211)、1画素分の走査が終了した場合(ステップS211,Yes)、演算部94は、入力した蛍光光子数をもとに蛍光寿命を演算する(ステップS212)。1画素分の走査が終了していない場合(ステップS211,No)、制御部9Aは、パルス励起光の発振(ステップS208)を行う。つぎに、制御部9Aは、蛍光寿命の演算が1画面分終了したか否かを判断し(ステップS213)、1画面分終了した場合(ステップS213,Yes)、表示部10を介して蛍光寿命の分布画像を出力表示させ(ステップS214)、蛍光寿命の演算が1画面分終了していない場合(ステップS213,No)、スキャナ制御部95を介してパルス励起光を次の画素の照射位置に走査させて(ステップS215)、カウンタ92のリセットを行う(ステップS207)。
Next, measurement of fluorescence lifetime will be described. First, the
図6−1〜図6−4は、励起光強度と蛍光強度と励起光の走査速度との関係を示す模式図である。図6−1に示すように、スキャナ制御部93aは、1度目は、励起光の走査速度を一定にして走査させる。つまり、走査速度が一定であるため、励起光強度L1は一定になる。図6−2に示すように、この走査によって検出器8を介して蛍光強度Laが取得される。一方、蛍光寿命の測定に必要な所定の蛍光強度Ltは、一定である。図6−3に示すように、各画素において蛍光寿命の測定に必要な励起光強度L2は、蛍光強度Ltを蛍光強度Laで除した値に比例する(L2∝Lt/La)。各画素で蛍光寿命の測定に必要な走査時間Tは、L2に比例しており、励起光の走査速度SPは、Tに反比例している。走査速度演算部95は、蛍光強度Laから走査時間Tあるいは走査速度SPを演算する(T∝La/Lt,SP∝Lt/La)。図6−4に示すように、蛍光光強度Laの大きいところでは、走査速度SPは速く、蛍光強度Laが小さいところでは、走査速度SPは遅くなる。また、走査速度演算部95は、走査速度SPと蛍光強度Laとの関係式(SP=C(Lt/La))の比例係数Cを変更することで、測定される蛍光寿命の誤差を任意に設定することができる。
6A to 6D are schematic diagrams illustrating the relationship among excitation light intensity, fluorescence intensity, and scanning speed of excitation light. As illustrated in FIG. 6A, the
図7は、パルス励起光が画素ごとに走査速度を変えて走査しているところを示す模式図である。図7において、パルス励起光の走査速度は、直線の傾きによって表されるが、この走査速度は、走査速度演算部95によって演算された速度にしたがっている。したがって、蛍光光子の放出確率が高い画素領域では、パルス励起光の走査速度は速く、蛍光光子の放出確率が小さい画素領域では、パルス励起光の走査速度は遅くなっている。
FIG. 7 is a schematic diagram showing that the pulse excitation light is scanned while changing the scanning speed for each pixel. In FIG. 7, the scanning speed of the pulse excitation light is represented by the slope of a straight line, and this scanning speed follows the speed calculated by the scanning
この実施の形態2では、1度目は、パルス励起光を一定の走査速度で走査させて、蛍光強度を表示するとともに各画素を走査する走査速度を演算し、2度目は、演算した走査速度にしたがってパルス励起光を走査させて蛍光寿命の演算を行うようにしている。このようにして、1度目の走査によって、蛍光強度の分布画像を取得し、2度目の走査によって、均一な誤差の蛍光寿命の分布画像を取得するようにしている。 In the second embodiment, the first time is scanned with pulse excitation light at a constant scanning speed to display the fluorescence intensity and the scanning speed for scanning each pixel is calculated. The second time is the calculated scanning speed. Therefore, the fluorescence lifetime is calculated by scanning the pulse excitation light. In this way, a fluorescence intensity distribution image is acquired by the first scan, and a uniform error fluorescence lifetime distribution image is acquired by the second scan.
なお、この実施の形態2では、1度目のパルス励起光の走査によって得られた蛍光強度の分布画像を表示するようにしていたが、表示を選択できるようにしてもよい。また、パルス励起光が照射位置に留まる時間は、パルス励起光の照射回数を変えて決めるようにしてもよいし、パルス励起光の照射時間を変えて決めるようにしてもよい。いずれも照射強度を変えることになるからである。 In the second embodiment, the fluorescence intensity distribution image obtained by the first scan of the pulse excitation light is displayed. However, the display may be selectable. Further, the time during which the pulse excitation light stays at the irradiation position may be determined by changing the number of irradiation times of the pulse excitation light, or may be determined by changing the irradiation time of the pulse excitation light. This is because the irradiation intensity is changed in any case.
また、この実施の形態2では、蛍光強度の分布画像を取得する場合と蛍光寿命の分布画像を取得する場合との双方においてパルス励起光を用いるようにしていたが、蛍光強度の分布画像を取得する場合は、パルス発振光源ではなく連続発振光源を用いるようにしてもよい。 In the second embodiment, the pulse excitation light is used both when acquiring the fluorescence intensity distribution image and when acquiring the fluorescence lifetime distribution image. However, the fluorescence intensity distribution image is acquired. In this case, a continuous oscillation light source may be used instead of a pulse oscillation light source.
1 パルスレーザ光源
2,5,7 レンズ系
3 ビームスプリッタ
4 スキャナ
6 試料
8 検出器
9,9A 制御部
91 信号処理部
92 カウンタ
93,93a スキャナ制御部
94 演算部
95 走査速度演算部
96 記憶部
100,200 蛍光寿命測定装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pulse
Claims (5)
カウントされた前記蛍光光子数が所定数に達するごとに、前記パルス励起光の照射位置を次の照射位置に走査させる走査制御手段を備えたことを特徴とする蛍光寿命測定装置。 Fluorescence lifetime measurement that scans a sample while irradiating it with pulse excitation light, counts the fluorescence photons emitted from the sample excited by the pulse excitation light, and measures the fluorescence lifetime based on the counted number of fluorescence photons In the device
A fluorescence lifetime measuring apparatus comprising scanning control means for scanning the irradiation position of the pulse excitation light to the next irradiation position every time the counted number of fluorescent photons reaches a predetermined number.
前記試料の蛍光寿命測定領域を予め所定の光強度の励起光によって走査し、前記蛍光寿命測定領域の蛍光強度分布を測定する蛍光強度測定手段と、
前記蛍光強度分布をもとに前記蛍光寿命測定領域内の各所定領域から放出される蛍光光子数が所定数を超えるように前記励起光の強度に対応した前記励起光の走査速度を演算する走査速度演算手段と、
前記走査速度演算手段によって演算された走査速度にしたがって各所定領域を前記パルス励起光が走査するように制御する走査制御手段と、
を備えたことを特徴とする蛍光寿命測定装置。 Fluorescence lifetime measurement that scans a sample while irradiating it with pulse excitation light, counts the fluorescence photons emitted from the sample excited by the pulse excitation light, and measures the fluorescence lifetime based on the counted number of fluorescence photons In the device
Fluorescence intensity measurement means for scanning the fluorescence lifetime measurement region of the sample in advance with excitation light of a predetermined light intensity and measuring the fluorescence intensity distribution of the fluorescence lifetime measurement region;
Scanning that calculates the scanning speed of the excitation light corresponding to the intensity of the excitation light so that the number of fluorescent photons emitted from each predetermined area in the fluorescence lifetime measurement area exceeds a predetermined number based on the fluorescence intensity distribution Speed calculation means;
Scanning control means for controlling the pulse excitation light to scan each predetermined area according to the scanning speed calculated by the scanning speed calculation means;
A fluorescence lifetime measuring apparatus comprising:
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