Az optikai szűrőfólia lézeres fluoreszcencia mikroszkópiához

Nagy fényerőjének, stabilitásának, hosszú élettartamának és keskeny spektrális sávszélességének köszönhetően a lézer fokozatosan lecseréli a hagyományos szélessávú fényforrásokat fluoreszcencia képalkotó alkalmazásokban. A képalkotó alkalmazásokban a lézerek fent említett jellemzői javíthatják a vizualizáció érzékenységét és növelhetik a fényáramot; A lézerek olyan egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a keskeny sugár eltérési szöge, az időbeli és térbeli koherencia magassága, valamint a tiszta polarizációs jellemzők, amelyek számos új fluoreszcencia képalkotó technológiát ösztönöztek. A szélessávú fényforrásokkal összehasonlítva azonban, amikor a lézerek fluoreszcencia források formájában jelennek meg, új követelményeket és korlátozásokat javasolnak a lézeralapú képalkotó rendszerekre és azok alkatrészeire, különösen az optikai szűrőfilmekre vonatkozóan.

Optikai szűrőfólia lézerforrásokhoz optimalizált

Az elmúlt negyven évben számos erőteljes, hatékony és költséghatékony lézert fejlesztettek ki. Az emberek általában osztályozzák a lézereket a nyereségközeg és a gerjesztési mód szerint. Eddig a fluoreszcencia képalkotáshoz használt legnépszerűbb lézerek még mindig a gázlézerek (például argon ion és kripton ion lézerek), és a leggyakrabban használt lézerspektrum vonalak 488, 568 és 647 nm. Az utóbbi években azonban a nagyobb hatékonyság (alacsonyabb hőtermelés, egyszerűbb laboratóriumi telepítés) és a szilárdtest lézerek alacsonyabb költsége miatt a szilárdtest lézerek fokozatosan lecserélik a gázlézereket. Népszerű lézertípusok közé tartoznak a félvezető dióda lézerek (különösen 405 és 635 nm), optikailag szivattyúzott félvezető lézerek (beleértve a széles körben használt 488 nm), és frekvenciakétszeres dióda szivattyús szilárdtest (DPSS) lézerek (beleértve az 561 nm-es sárga lézert és az újabb 515 nm és 594 nm-es lézereket).

Optikai szűrőfólia alkalmazás lézeres fluoreszcencia mikroszkópiához

Mivel a sugárosztó közvetlenül erős gerjesztési fénynek van kitéve, még a szűrőből származó gyenge spontán fluoreszcencia is zavarhatja a kibocsátott fény jelét. Ezért rendkívül alacsony fluoreszcenciájú szubsztrátokat, például olvasztott kvarcot kell használni. Kérjük, vegye figyelembe, hogy a gerjesztőfény és a kibocsátási jel intenzitásának különbsége miatt a kibocsátási szűrő önfluoreszcenciájára vonatkozó követelmények nem lesznek olyan szigorúak, mint a színelválasztó. Mindazonáltal a mikroszkópban a kibocsátási szűrő intenzitása jelentősen magasabb, mint a tipikus fluoreszcencia széles látószögű mikroszkóp szűrő intenzitása, mivel a rendszerben lévő lézersugár teljesen visszaverődik a mintahordozó üvegből és átirányítja a kibocsátási úton. Ezért az emissziós szűrő önfluoreszcenciáját ebben a lézerrendszerben gondosan figyelembe kell venni a szélessávú rendszerben lévő autofluoreszcenciával összehasonlítva.

Egyes alkalmazásokban a sugárosztó jelentős hatással lesz a képminőségre, különösen akkor, ha a színosztó síksága (görbülete) nem megfelelő. Még ha a mátrixgörbület hatása nem is nyilvánvaló a hullámfront hiba miatt, a reflexiós hullámfront hiba is jelentős hatással lesz a képalkotás minőségére. Például, ha az alacsony síkságú sugárosztót a gerjesztési útvonalba helyezik, a mikroszkóp mintavilágítása gyenge lehet. Hasonlóképpen a kemény bevonat eredendő hajlítási feszültsége miatt a képalkotó sugár képeltérését okozhatja a színelválasztóból. Ezért egyes alkalmazásoknak nagy síkságú színelosztókat kell használniuk. A legtöbb lézermikroszkóp esetében a sugárosztónak elég laposnak kell lennie ahhoz, hogy a megvilágított lézersugár fókusza ne változzon jelentősen, ahol a fókusztolódást általában a Rayleigh tartomány határozza meg. Egyszerűen fogalmazva, a színelosztó által visszavert képalkotó sugara minősített szabványa az, hogy a diffraktált folt mérete nem változhat jelentősen a színelosztón való visszaverődés után.

A lézeres mikroszkópos képalkotó rendszer szerkezete összetett és drága. A legmagasabb teljesítmény elérésének folyamatában nagyon fontos az optikai szűrőfilmek szerepe. A teljesítményüknek megfelelő optikai szűrőfóliák helyes választása még fontosabb. Mi a jövője a lézeres képalkotó rendszereknek? A sejtek vagy szubsejtszerkezetek közötti interakciós mechanizmus jobb megfigyelése érdekében számos komplex képalkotási séma alakult ki. A hatékony optikai szűrőfóliák egyre fontosabb szerepet játszanak ezekben a korszerű alkalmazásokban.