設為首頁 | 添加收藏 |sitemap |百度地圖 |
貨真價實 坦誠無欺
新聞資訊

徠卡顯微鏡:如何定義收集特定探頭發射的波段

2013-10-16  發布者:admin 

由分束器或色散元件。來分隔多個排放量由它們的顏色,不同顏色的光,第一引導到不同的空間方向,到達傳感器之前,引入帶通濾波器,以減少串音或刪除任何剩餘激發光。經典的,則此任務已離開共同的玻璃基帶通濾波器。革命性的設計使用光度計滑塊的多波段組件- SP的探測器。這個概念允許極其高效的感應發射光,並同時提供了完整的可調諧。一個“副作用菜”選擇要錄製光譜掃描。有其他光譜的記錄裝置,根據由檢測元件的陣列的固定頻帶,但它們是不可調整的,較不敏感的。

Fig-00-1

 

Fotolia

 1:經典的帶通濾波器的基礎上染色玻璃或幹擾塗料。要更改的檢測頻帶,必須對過濾器進行交換。這需要很多的過濾眼鏡和一個機動的交換設備(©fotovika - Fotolia.com)。

 

 

多波段分光光度計:SP探測器

從整個頻譜中選擇所需波段的一個完全不同的方法是使用機械裝置,折疊帶頻譜。如果光通過色散元件(棱鏡或光柵)中,組件的空間取決於他們的能量傳播。光子的能量對應的顏色。在簡單的情況下,所得到的頻譜是一個白色的表麵投影到可視化。很長一段時間,相紙被用於文檔和量化。如今,數字相機芯片實現光譜(分光器),用於查看和分析。

另外,也可以通過插入一個機械狹縫的白色表麵的位置,並測量所傳輸的能量,選擇一個從整個頻譜的窄頻帶。的狹縫的位置可移到頻譜的能量分布(光譜儀)的位置的函數,然後測量。

為了測量整個發光物種的能量,其特征是它的顏色,一個可以打開的狹縫中間處,使窗口覆蓋發射和拒絕其他部分的光譜。這樣的裝置,它具有帶通濾波器在中心頻率和帶寬的優點,可調諧性 - 它包括任何(單體),可以設計在給定的頻譜的帶濾波器的電勢。用適當的傳感器(PMT或路政署)相結合,這樣的設備是最通用的探測器共聚焦顯微鏡(最敏感的為好)。

正如到目前為止所描述的,這樣的頻帶光譜儀可以作為一個單通道實驗。然而,現代的熒光在生物醫學研究需要同時記錄多個通道。巧妙地解決了這個任務的解決方案是通過級聯機械狹縫裝置。在這種多頻帶檢測係統(進一步稱為“SP檢測器”),機械狹縫元素被表示為高反射鏡。的狹縫,將發送第一信道所需的波長帶,但頻譜的其餘部分被引導,幾乎沒有損失,隨後,再次有反射鏡滑塊頻帶選擇的檢測器。從理論上講,一個無限數目這種級聯的頻帶探測器是可能的。對於現實的原因,目前器件具有多達5個傳感器。

這個概念的美是高效率(狹縫傳輸100%,反映99%)和獨立自由光譜可調諧的所有頻段。此外,每個通道都配有它自己的傳感器,允許獨立的電子放大和基線設置。

Figure-4-2sp_rechts

2:SP探測器采用高傳輸性能和白色玻璃棱鏡。被分離成頻帶的頻譜通過可動反射鏡滑塊。這允許在任何可能的子集光譜,然後記錄,可作為​​檢測信道的頻譜被分割。

 

其他的方法

引入後的SP檢測器,以及其他的設計被出版,試圖匹配的多頻帶的方法的好處。其中之一采用陣列檢測器,通常多陽極的光譜投射到其上的光電倍增管雖然這些設備有可能增加記錄的信號的數目,更簡單地說,它們具有顯著的缺點:多陽極數組的使用減少由於分部必要的機械分離收集的光子。他們遭受的光學和電子串擾,他們沒有辦法提供單獨調整放大功率。本質上是固定的頻帶,即不可調的,因此沒有適應各種今天所使用的熒光染料的發射特性的影響 - 在今後不斷增加的複雜性的。設備不輸出信號被分配到各個排放種類,但隻是固定的頻譜的分數。因此,它們強製元分解算法,以獲得有意義的信道數據的裝置所記錄的數據的後處理。(配SP檢測器,信號分配給發射物種,解混一個選項來清除剩餘的重疊在這裏)。

陣列檢測器也強製要求的發射光譜線性色散。因此,采用棱鏡陣列檢測器的係統中是不可能的。出於這個原因,光柵被使用,它在性能上有重大的缺點。光柵沒有平麵(白)輸出,但發揮最大閃耀波長。因此被低估更長和更短的波長收集的數據。光柵也強烈依賴於偏振的,非偏振光的(這是典型的生物熒光發射)的效率降低約50%-70%(於表現最好的顏色)。已作出嚐試修複這個缺陷與額外的光學元件光柵的第三個問題是輸入能量的事實,不僅在一個單一的光譜,也可進入 0 階和高階的光分散,釋放這就降低了整體的效率,在所有光柵。在這裏,已經引入了附加的光學裝置,為了解決這個問題

在這些設備都是基於記錄光譜的想法。然而:不需要熒光成像光譜進行記錄,非常罕見的情況下除外。低效獲得的光譜需要重新計算提供有意義染料信息。SP探測器不會受到高階損失,也不偏振依賴性。它提供了完全可調的檢測帶,個別放大。它允許線性分解的情況下,這是有益的, -作為一個額外的好處-它可以記錄在高分辨率光譜

Spectral-detection-Figure-3

 3:單獨的點式探測器(SP檢測器)允許調整樣品中的各種染料的排放量中的動態差異。檢測窗口可調的動態範圍是單獨的適應性(多陽極陣列解決方案相反)。

玻璃過濾器

在過去,熒光顯微鏡,幾乎總是配備玻璃屏障過濾器過濾器。非常早期的熒光顯微鏡透射係統建成,也就是說,它們在透射光下操作。這種技術完全取代落射光束路徑(入射光)。入射光的係統有一個更好的激發和發射的分離,這是一項重要的要求,作為熒光的光隻有約10 -4 10 -10倍的照明屏障過濾器必須滿足兩個任務:第一,盡可能阻止盡可能多的寄生光(剩餘激發光路徑達到檢測樣品中由於反射或光學元件)。其次,阻擋過濾器是用來進一步縮小所收集的色頻帶的信道信號,以提高特異性,如果樣品中含有多個熒光物種(減少串擾)。

玻璃過濾器可以由染色玻璃材料,這是可以在許多不同的顏色。然而,染色玻璃的性能取決於所使用的化合物,沒有選項設計以外的各種化學品的混合,接近所需的傳輸特性的光譜特性。設計更加靈活,是基於幹涉效應的多層膜沉積在透明玻璃的過濾器。這種塗層提供的選項設計更多或更少的任何可見光譜內的帶通。更複雜的塗料可以作為多頻帶過濾器,具有三個或四個波段的傳輸與反射部分之間,允許多個激發和檢測。

雖然先進的多層鍍膜技術上先進,此類設備的限製是他們的intunability。以服務為眾多的染料和染料組合,一個係統必須配備這種過濾器具有將被插入到光束路徑根據需要,通過手動或電動操作的集合。這使得基於過濾器的係統非常靈活,慢慢適應。

 



滬公網安備 31011202003519號