得益于民用和商業照明領域的進展,顯微鏡所用的照明技術也不斷更新。相比于普通光學顯微鏡,熒(ying)光顯微(wei)鏡對光源的要求更高。
熒光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)顯(xian)微鏡的主要原理是(shi):光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)經過(guo)激(ji)(ji)(ji)(ji)發(fa)(fa)片的過(guo)濾,得到激(ji)(ji)(ji)(ji)發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang);激(ji)(ji)(ji)(ji)發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)照射(she)(she)到樣(yang)品上,樣(yang)品受激(ji)(ji)(ji)(ji)發(fa)(fa)而發(fa)(fa)射(she)(she)出(chu)熒光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang);二(er)向分(fen)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)鏡可以同時反射(she)(she)激(ji)(ji)(ji)(ji)發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),和透射(she)(she)熒光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。
有些樣品自身可以發出熒光;更多樣品自身不能發熒光,但是經過染色后,也可以發出熒光。只有對特定波長的入射光,這些染色劑才能發出熒光。因此作為熒光(guang)顯微鏡(jing)的光源,首先需要滿足染色劑的波段要求。其次,由于熒光相對于入射光較為微弱,因此光源需要有足夠高的亮度。
常用的熒光(guang)(guang)光(guang)(guang)源有汞燈(deng)、氙(xian)燈(deng)、激光(guang)(guang)和LED。傳統光源具有如(ru)下(xia)特點(dian):
汞燈優(you)點:多個譜峰,非相(xiang)干光源,價(jia)格合(he)理,發(fa)光表面緊(jin)湊
汞燈缺點:發熱過(guo)多,壽命短,產生臭氧(yang),需(xu)要激發片和發射片,難以調節
氙燈優點:寬(kuan)光(guang)(guang)譜,非相干光(guang)(guang)源,價格合理,發(fa)光(guang)(guang)表面緊(jin)湊
氙(xian)燈缺(que)點:發(fa)熱(re)過多(duo),壽命較短,產生臭氧,需要激發(fa)片(pian)和發(fa)射片(pian),難(nan)以調節(jie)
激(ji)光優點:單色譜(pu)線(xian),每條譜(pu)線(xian)的功(gong)率高(gao),相對長(chang)的壽命,發光表面緊湊
激(ji)光缺點:發熱過多,價(jia)格高(gao)(gao),相關(guan)光源,需要(yao)(yao)發射(she)片,需要(yao)(yao)高(gao)(gao)電(dian)壓(ya),難以調節(jie)
相(xiang)比傳統光源,LED具有諸多優勢。如長壽命、發熱(re)少、非(fei)相(xiang)關光源、低電壓運行。在(zai)使用上,LED光源可以(yi)即開即關,而不(bu)影響其壽命,一通電馬上就能達到全(quan)光強,不(bu)像傳統光源那(nei)樣(yang)需要長時間的預熱(re)。當使用單(dan)色LED時,激(ji)發片就不是必要的了(le),這樣設計出來的熒光(guang)顯微裝(zhuang)置結(jie)構可以(yi)更簡單(dan)。如果樣品只(zhi)有(you)(you)一種熒光(guang),而(er)且(qie)沒有(you)(you)自發熒光(guang)干擾,那(nei)么(me)發射(she)片(pian)也可以(yi)省略。
按照“海茲定律”,每經過10 年,LED輸出流明將提升20倍,同時LED的成本價格將降1/10。在這種趨勢下,LED光源成為熒(ying)光(guang)顯微鏡的主流光源是不可避免的。