Фильтровая пленка для лазерной флуоресцентной микроскопии

Из-за своей яркости, стабильности, длительного срока службы и узкой спектральной полосы пропускания лазеры постепенно заменяют традиционные широкополосные источники света в приложениях флуоресцентной визуализации. В применении визуализации вышеуказанные характеристики лазера могут повысить чувствительность визуализации и увеличить световой поток; Лазеры также обладают уникальными свойствами, такими как узкий угол рассеяния лучей, высокая временная и пространственная когерентность, а также четкие поляризационные свойства, которые вдохновляют многие новые методы флуоресцентной визуализации. Однако, когда лазеры появляются в виде флуоресцентных источников, по сравнению с широкополосными источниками света, возникают новые требования и ограничения для систем визуализации на основе лазера и их компонентов, особенно для оптических фильтрованных пленков.

Оптический фильтр для лазерных источников

За последние четыре десятилетия было разработано множество мощных, эффективных и недорогих лазеров. Люди, как правило, классифицируют лазеры в соответствии с получением среды и способом возбуждения. На сегодняшний день наиболее распространенными лазерами, используемыми для флуоресцентной визуализации, остаются газовые лазеры (такие как ион калия и ион калия), причем наиболее часто используемые спектральные линии лазера составляют 488, 568 и 647 нм. Тем не менее, в последние годы твердые лазеры постепенно заменяют газовые лазеры из-за более эффективных (низкого нагрева и простейшей лабораторной установки) и более дешевых затрат. Распространенные типы лазеров включают полупроводниковые диоды (особенно 405 и 635 нм), полупроводниковые лазеры с оптическим насосом (включая широко используемые 488 нм) и твердотельные лазеры с двойной частотой диодного насоса (DPSS) (включая 561 нм желтый лазер и более новые 515 и 594 нм лазер).

Применение оптических фильтров в лазерной флуоресцентной микроскопии

Поскольку разделитель подвергается непосредственному воздействию сильного возбуждающего света, даже слабая спонтанная флуоресценция от фильтра может мешать сигналам излучения света. Поэтому следует использовать сверхнизкие флуоресцентные подложки, такие как расплавленный кварц. Обратите внимание, что из-за разницы в интенсивности между возбуждающим светом и сигналами, требования к собственной флуоресценции испускающего фильтра не будут столь же строги, как для цветоделения. Однако в микроскопе интенсивность фильтров излучения значительно выше, чем в типичных широкоугольных флуоресцентных микроскопических фильтрах, поскольку лазерный луч в системе полностью отражается из стекла образца и меняет направление вдоль пути излучения. Поэтому спонтанная флуоресценция излучающих фильтров в этой лазерной системе должна быть тщательно рассмотрена по сравнению с спонтанной флуоресценцией в широкополосных системах.

В некоторых приложениях фрагмент может существенно повлиять на качество изображения, особенно если плоскость (гибность) цветового фрагментатора не является правильной. Даже если искривность матрицы не влияет на погрешность волнового фронта, ошибка волнового фронта отражения может существенно повлиять на качество изображения. Например, когда фрагмент луча с низкой плоскостью помещается в возбужденный путь, освещение образца в микроскопе может быть слабее. Аналогичным образом, из-за внутреннего изгиба напряжения жесткого покрытия, это может привести к отклонению изображения луча изображения, отраженного от цветоделения. Поэтому в некоторых приложениях следует использовать цветоделение с высокой плоскостью. Для большинства лазерных микроскопов разделитель пучка должен быть достаточно плоским, чтобы фокус лазерного луча, освещаемого, не был значительно перемещен, где движение фокуса обычно определяется диапазоном Рейли. Проще говоря, квалификационный критерий для изобразительного луча, отраженного цветоделением, заключается в том, что после отражения на цветоделение размер дифракционного пятна не должен существенно меняться.

Системы микроскопической визуализации на основе лазера являются сложными и дорогими. В процессе получения максимальной производительности из него очень важна роль оптического фильтра. Еще более важно правильно выбрать оптическую фильтрующую пленку, которая соответствует его характеристикам. Каково будущее лазерных систем визуализации? Чтобы лучше наблюдать механизмы взаимодействия между клетками или подклеточными структурами, появилось множество сложных схем визуализации. Эффективные фильтрованные пленки играют все более важную роль в этих передовых приложениях.