北京熒光顯微鏡及熒光成像原理

北京熒光顯微鏡及熒光成像原理

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熒光顯微鏡成像質量的決定因素

熒光光學系統(tǒng)的成像質量主要取決于像的襯度和像的亮度, 像的襯度是由樣品中激發(fā)出的熒光與背景上觀察到的光之比決定的。背景光包括透過截止激發(fā)光的濾色片的雜散激發(fā)光, 樣品組織成分的自發(fā)熒光和光學系統(tǒng)的自發(fā)熒光和雜散光, 在熒光顯微術中盡全力要解決的是既獲得佳的像襯度, 同時又維持像有足夠亮度, 這兩者往往是矛盾的。例如用極窄波帶濾色片激發(fā)時僅利用了極少的光能, 背景暗了但熒光亮度也弱了。在應用時, 只能兼顧, 合理的權衡以決定取舍。

熒光顯微光學系統(tǒng)需要優(yōu)先考慮的是：

(1) 光學系統(tǒng)組成的材料應選用在激發(fā)光波內(nèi)無熒光材料, 不但指光學系統(tǒng)玻璃也包括膠合中的膠合劑、切片、蓋玻片和浸液以及密封劑。若有自發(fā)熒光, 不但會增加背景光, 有時還會混淆觀察熒光圖像。

(2) 光學系統(tǒng)的參數(shù)選擇中, 應將獲得大光能作為*考慮因素。

照明系統(tǒng)中集光鏡應選用大的包容角; 采用柯勒照明并使燈絲或弧光像充滿入瞳, 以期望獲得率的均勻照明。

收集熒光成像的物鏡, 因為像面照度與數(shù)值孔徑NA 2 成正式, 為此作為熒光用物鏡應有較大的NA值。目*×已達015; 20×達0175; 40×達019; 油鏡40×達113。

雙目鏡筒作為熒光用時應在可見光譜段有較高的透過率, 采用鍍膜技術可大大地減少光能的損失, 它可比一般雙目鏡筒透射率提高一倍, 這對弱熒光物質觀察是必須的。

目鏡放大率不宜選大, 因為象面照度與目鏡放大率平方成反比。若其它條件相同, 當用613×目鏡時,照度定為* , 換上1215×時, 照度約為25% , 因此常在4×～ 613×之間選用。

由此表明, 用不同物鏡和目鏡組合成同一倍率的顯微鏡時, 象面照度和曝光系數(shù)可相差數(shù)倍, 對于熒光觀察佳組合是選用低倍率目鏡和NA 大的物鏡為合適。

(3) 作為熒光光學系統(tǒng)各組成部件的光譜特性也是關重要的, 特別是紫外光要通過的部件, 如照明系統(tǒng), 聚光鏡以及物鏡, 要關注紫光區(qū)的透射系數(shù)。聚光鏡要選用透紫外線的材料。照明系統(tǒng)中反光鏡表面鍍鋁比鍍銀好, 因為鋁在UV 和V 區(qū)反射率在90% 以上, 而銀僅達70%。加拿大膠吸收紫外線, 在紫外區(qū)通過處不宜用作膠合劑。