熒光濾光片的工作原理
熒光濾光片濾光片選型的一般原則是在成像端盡可能讓熒光,發(fā)射光透過,同時(shí)盡可能阻擋激發(fā)光,從而獲得高信噪比信號。一般會建議激發(fā)濾光片和發(fā)射濾光片的透射光譜有一定的距離,納宏光電推薦選擇8nm-12nm帶寬。
我們在判斷濾光片的參數(shù)一般會看透射率光譜,但往往熒光相對于激發(fā)光的強(qiáng)度非常弱,因此選擇濾光片更需要參考阻擋深度光譜圖,OD值,OD值更能直觀地反映濾光片對光的阻擋特性。在選擇激發(fā)濾光片和發(fā)射濾光片時(shí),兩者的阻擋深度光譜交點(diǎn)(OD交點(diǎn))是重要的判斷標(biāo)準(zhǔn),一般要求寬場光源激發(fā)時(shí)交點(diǎn)OD值大于5,激光激發(fā)時(shí)大于OD6,以實(shí)現(xiàn)較好的熒光信噪比。
熒光濾光片F(xiàn)luorescence Filters
熒光濾光片(Fluorescence Filters))指的是應(yīng)用于熒光系統(tǒng)的各種濾光片,包括提取熒光能量或獲得熒光成像。它的主要特點(diǎn)是對干擾光的隔離度好,自發(fā)熒光干擾少。象PCR儀,熒光免疫分析儀,熒光顯微鏡等各種分析和檢測儀器中都會用到熒光濾光片。通常要求熒光濾光片的截止深度在OD5(optical density,光密度,OD=-lgT)以上。
熒光濾光片組主要應(yīng)用于熒光顯微鏡,分為6波段12組熒光濾光片主要涵蓋的波段有:
340nm,380nm,405nm,414nm,450nm,480nm,492nm,505nm,510m,520nm, 535nm,546nm,550nm,578nm,589nm,600nm,610nm,620nm,630 nm,650nm, 670 nm,700 nm,750nm,766nm,800nm等
圖1.熒光濾光片
熒光濾光片一般包含三片組合,即激發(fā)濾光片、發(fā)射濾光片和二色鏡。 有的系統(tǒng)不帶二色鏡,這是由光路結(jié)構(gòu)決定的。也有的系統(tǒng)用激光進(jìn)行激發(fā),不需要激發(fā)濾光片。
激發(fā)濾光片(Exciting Filter, Exciter Filter,Excitation Filter ):在熒光顯微鏡中,只有激發(fā)熒光的波長可通過的濾光片。過去使用的是短波通濾光片,現(xiàn)在基本上都使用帶通濾光片。其外殼上刻有箭頭,指示所推薦的光的傳播方向。
發(fā)射濾光片(Emitting Filter,Emission Filter ,Barrier Filter,Emitter):選擇并傳輸樣本發(fā)出的熒光,其他范圍光線截止。發(fā)射光的波長比激發(fā)光的波長要長(更加靠近紅色)??梢赃x擇帶通濾光片或者長波通濾光片作為發(fā)射濾光片。其外殼上刻有箭頭,指示所推薦的光的傳播方向。
二色鏡(Dichroic Mirror,Dichroic Beamsplitter,Dichromatic Beamsplitter):又稱二向色濾光片或分色鏡。與顯微鏡的光路呈45°角放置。這片濾光片反射一種顏色光(激發(fā)光)并且透射另一種顏色光(發(fā)射光),激發(fā)光的反射率大于90%,發(fā)射光的透射率大于90%。光譜中不能透過的部分被反射而不是被吸收。濾光片在透射光和反射光下的顏色互為補(bǔ)色,因而又稱二向色濾光片。
圖2.熒光濾光片工作示意圖
圖3.熒光濾光片曲線示意圖
對于熒光成像系統(tǒng)中,二色鏡和發(fā)射濾光片的透過面形有一定要求,如果忽略這個(gè)要求,有可能所成的熒光圖像是模糊的。
熒光濾光片的作用和怎么選擇濾光片波段?
在熒光光譜測試中濾光片的作用以及怎么選擇濾光片波段呢?
熒光濾光片在熒光檢測系統(tǒng),生命科學(xué)儀器的關(guān)鍵元件,我們習(xí)慣熒光系統(tǒng)的各種濾光片統(tǒng)稱為熒光濾光片,該鏡片是由3個(gè)不同的濾光片組成的,主要有有激發(fā)濾光片,透過(發(fā)射)濾光片和二向色濾光片組成的。其中激發(fā)濾光片及發(fā)射濾光片是窄帶通型濾光片,光譜是較窄的通帶,一般8nm-10nm左右。主要是為了獲得熒光能量或獲得熒光成像,熒光濾光片特點(diǎn)是對干擾光的隔離度好,自發(fā)熒光干擾少。目前廣泛用于PCR分析儀,熒光免疫分析儀,熒光顯微鏡等各種分析和檢測儀器中都會用到熒光濾光片。
激發(fā)濾光片的作用:
在熒光檢測系統(tǒng)中,激發(fā)熒光的波長可通過的濾光片,現(xiàn)在采用帶通濾光片,用于生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,主要作用是在生物醫(yī)學(xué)熒光檢驗(yàn)分析系統(tǒng)中分離和選擇物質(zhì)的溦發(fā)光與發(fā)射光的特征波段光譜。
發(fā)射濾光片的作用:
發(fā)射濾光片選擇并傳輸樣本發(fā)出的熒光特征,其他波段光線截止。發(fā)射光的波長比激發(fā)光的波長要長。我們選擇熒光發(fā)射濾光片可以選擇帶通濾光片或者長波通濾光片作為發(fā)射濾光片。
二向色濾光片的作用:
或稱二色鏡或分色鏡,在檢測系統(tǒng)的光路呈45°角放置。二向色濾光片反射一種激發(fā)光并且透射發(fā)射光,激發(fā)光的反射率大于90%,發(fā)射光的透射率大于90%。光譜中不能透過的部分被反射而不是被吸收,濾光片在透射光和反射光下的顏色互為補(bǔ)色,因而又稱二向色濾光片。