蛍光顕微鏡の光学系

- Jun 11, 2019-

蛍光顕微鏡の光学系は、2つの主な機能を果たす必要があります。

(1)試料中の蛍光反応物を効果的に励起するために、発光波長Zuiはその吸収ピークに近い。

(2)顕微鏡での視認性Zuiを適切にするために、できるだけ多くの蛍光を集める必要があります。

蛍光光学系の結像品質は、主に画像のコントラストと明るさに依存します。 画像のコントラストは、サンプルから放出された蛍光と背景で観察された光との比によって決定される。 背景光には、励起光を遮断するフィルタを通過する偽の励起光、サンプル組織組成の自発的蛍光、ならびに光学系の自発的蛍光および迷光が含まれる。 蛍光顕微鏡法では、十分な明るさの画像を維持しながらZuiの良好な画像コントラストを得るためにあらゆる努力が払われるべきであり、それはしばしば矛盾している。 例えば、非常に狭い帯域のフィルターは励起するのに非常に少ない光エネルギーしか使用せず、そして背景は暗いが蛍光の明るさは弱い。 アプリケーションでは、選択を決定するための合理的な妥協点のみを考慮に入れることができます。

蛍光顕微鏡の光学系は以下を優先させるべきです:

光学系に起因する材料は、励起光波における非蛍光材料として選択されるべきである。 それは光学系のガラスだけでなく、接着剤製造における接着剤、スライス、カバーガラス、浸漬液およびシーラントも意味します。 自発的な蛍光があると、背景光がキルトに追加され、時には蛍光画像が乱されます。

光学系のパラメータ選択において、Zuiの大きな光エネルギーを考慮に入れるべきである。

例えば、照明システムでは、集光器は、均一な照明率を達成するために、ズイの大きい包括角度、ケーラー照明、および瞳孔をフィラメントまたはアーク画像で満たすことを選択すべきである。

例えば、蛍光結像を集めるための対物レンズは、像平面の照明が開口数に比例するので、蛍光対物レンズとしてより大きい値を有するべきである。

双眼鏡筒が蛍光として使用される場合、それは可視スペクトル帯においてより高い透過率を有するべきである。 コーティング技術は、光エネルギーの損失を大幅に減らすことができます。 弱い蛍光物質の観察に必要な一般的な双眼鏡筒の透過率を2倍にすることができます。

蛍光光学系の構成要素のスペクトル特性も非常に重要である。 特に、紫外領域の透過係数は、紫外線が照明システム、集光器、対物レンズなどの部品を通過するときに注意を払う必要があります。 例えば、集光器の材料は紫外線で作られるべきです。 例えば、反射鏡が照明システム内の光路を変える場合、アルミニウムの反射率は90%以上であるのに対し、アルミニウムの反射率は70%であるため、アルミニウムメッキの表面は銀メッキの表面よりも良好である。