顯微熒光高光譜成像係統

細胞學和病理學研究，通常是用肉眼或使用顯微鏡測試細胞、組織或器官標本，研究它們受疾病影響時發生的變化。通過專業的顯微鏡， 相機和成像軟件係統提供特別適合病理研究應用的解決方案。熒光測量對許多生物學（葉綠素和類胡蘿卜素）
、生物醫學（病變的熒光診斷） 和環境監測是必要的測量手段。對於大多數熒光應用來說，產生的熒光能量隻相當於激發光能量的3% 左右。熒光的光子能量比激發光的光子能量要小（所以波長要長），而且一般都是散射光（在各個方向上輻射能量）。

在(zai)顯(xian)微(wei)高(gao)光(guang)譜(pu)應(ying)用(yong)中(zhong)，內(nei)置(zhi)了(le)照(zhao)明(ming)和(he)濾(lv)光(guang)片(pian)用(yong)於(yu)獲(huo)取(qu)目(mu)標(biao)的(de)顯(xian)微(wei)熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)及(ji)熒(ying)光(guang)光(guang)譜(pu)信(xin)息(xi)，激(ji)發(fa)某(mou)一(yi)特(te)定(ding)波(bo)長(chang)的(de)光(guang)來(lai)激(ji)發(fa)樣(yang)本(ben)，進(jin)而(er)使(shi)樣(yang)本(ben)產(chan)生(sheng)相(xiang)應(ying)的(de)熒(ying)光(guang)信(xin)號(hao)
，其(qi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)的(de)結(jie)構(gou)、光路、光guang源yuan進jin行xing相xiang應ying的de設she計ji以yi滿man足zu不bu同tong的de應ying用yong需xu求qiu
，熒ying光guang顯xian微wei鏡jing非fei常chang適shi用yong於yu測ce量liang和he分fen析xi各ge種zhong光guang波bo長chang的de吸xi收shou和he激ji發fa。內nei置zhi熒ying光guang顯xian微wei鏡jing設she置zhi利li用yong平ping板ban分fen光guang器qi將jiang照zhao明ming器qi的de光guang源yuan轉zhuan折zhe至zhi平ping行xing光guang學xue路lu徑jing，從cong機ji械xie的de角jiao度du來lai說shuo，此ci設she置zhi的de複fu雜za程cheng度du低di於yu其qi他ta數shu字zi視shi頻pin顯xian微wei鏡jing係xi統tong。與yu大da多duo數shu光guang學xue係xi統tong一yi樣yang，此ci係xi統tong同tong樣yang具ju備bei了le傳chuan感gan器qi
、光學組件以及受檢測物體。

受檢測物體可以包括物體如生物樣品、植物或昆蟲、玻璃或金屬材料，以進行檢測或作為檢測目標。

設備結構說明

組成部件：LED、激光

、汞燈（100W HBO超高壓球型汞燈）
、氙燈（光源選配）、濾光片組、光波導（選配）
、熒光濾光片組
、熒光顯微鏡

、不同倍率的物鏡（平場熒光物鏡：5×,10×,20×,40×, 100×），GaiaField 係列高光譜相機光譜範圍（400-800nm、400-1000nm
、900- 1700nm）
、輔助光源、係統支架等。

A. GaiaField係列高光譜相機

GaiaField-V10E/N17E 高光譜相機
、無需外置掃描結構
；利用GaiaField 係列產品中的內置推掃結構完成圖像的掃描成像工作。利用筆記本電腦或者台式機直接對GaiaField 相機進行控製
， 完成數據的采集、校準等流程。如需實現大麵樣品掃描成像和拚接可選配外置精密電控二維掃描平台配合GaiaField 係列相機來完成。

氙燈光源：

光譜範圍：250nm-2500nm; 激發濾光片：可選
；

熒光濾光片：可選
；

圖 氙燈光源類型

反射熒光照明光源：數字式汞燈電源控製盒， 寬電壓90~245VAC ；進口OSRAM 100W 直流汞燈
；

圖 汞燈特征光譜

LED 光源：350nm~600nm 波段不同功率的LED 光源及組合體。

四波長高功率LED 光源(ThORLABS) 適用於需要多達4 個波長光源的應用。與傳統的非LED 光源( 如鹵素燈和氣體放電燈) 相比，這些四波長光源具有許多優勢，例如更高的信噪比( 由於窄帶寬發射)、更好的穩定性、更長的使用壽命、更低的更換成本、無需循環維護的簡單操作

、以及無需主動冷卻或熱過濾( 由於最小化熱負載)。

圖 LED Spectra

C. 激發濾光片的選擇

激發濾光片是放置於熒光顯微鏡的照明路徑內。其目的是隻允許熒光激發波長峰值周圍的窄帶波長通過。

D. 發射濾光片的選擇

發(fa)射(she)濾(lv)光(guang)片(pian)是(shi)放(fang)置(zhi)於(yu)熒(ying)光(guang)顯(xian)微(wei)鏡(jing)的(de)成(cheng)像(xiang)路(lu)徑(jing)內(nei)。其(qi)目(mu)的(de)是(shi)用(yong)於(yu)過(guo)濾(lv)受(shou)檢(jian)測(ce)熒(ying)光(guang)團(tuan)的(de)整(zheng)個(ge)激(ji)發(fa)能(neng)量(liang)範(fan)圍(wei)
，以(yi)及(ji)透(tou)射(she)該(gai)熒(ying)光(guang)團(tuan)的(de)發(fa)射(she)能(neng)量(liang)範(fan)圍(wei)。發(fa)射(she)濾(lv)光(guang)片(pian)能(neng)讓(rang)樣(yang)品(pin)產(chan)生(sheng)的(de)所(suo)需(xu)熒(ying)光(guang)到(dao)達(da)探(tan)測(ce)係(xi)統(tong)，同(tong)時(shi)阻(zu)擋(dang)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)激(ji)發(fa)光(guang)。與(yu)激(ji)發(fa)濾(lv)光(guang)片(pian)類(lei)似(si)，這(zhe)種(zhong)濾(lv)光(guang)片(pian)隻(zhi)讓(rang)熒(ying)光(guang)發(fa)射(she)波(bo)長(chang)峰(feng)值(zhi)周(zhou)圍(wei)的(de)窄(zhai)帶(dai)波(bo)長(chang)的(de)光(guang)通(tong)過(guo)。

E. 二向色性濾光片（分光器）

二向色性濾光片或分光器是以45°角放置於激發濾光片與發射濾光片之間。其目的是用於將激發信號反射至受檢測的熒光團， 然後將發射信號透射至檢測設備。理想的二向色性濾光片或分光器應能夠在*大反射率和*大透射率之間迅速過渡，激發濾光片帶寬的理想反射率為>95%
，而發射濾光片帶寬的理想透射率為>90%。選擇濾光片時，應該將熒光團的相交波長(λ) 考慮在內，以確保獲得*低雜散光和*高信噪比的熒光圖像。

汞弧燈產生的光線即使在紫外線
、可見光譜範圍內連續，集中在365nm,400nm,440nm,546nm 和580nm 的(de)離(li)散(san)波(bo)長(chang)。從(cong)紫(zi)外(wai)線(xian)到(dao)紅(hong)外(wai)線(xian)，氙(xian)燈(deng)在(zai)整(zheng)個(ge)光(guang)譜(pu)範(fan)圍(wei)內(nei)具(ju)有(you)更(geng)均(jun)勻(yun)的(de)強(qiang)度(du)分(fen)布(bu)。熒(ying)光(guang)染(ran)料(liao)的(de)選(xuan)擇(ze)對(dui)於(yu)確(que)定(ding)熒(ying)光(guang)顯(xian)微(wei)鏡(jing)的(de)適(shi)當(dang)光(guang)源(yuan)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。一(yi)些(xie)熒(ying)光(guang)探(tan)針(zhen)具(ju)有(you)與(yu)突(tu)出(chu)的(de)水(shui)銀(yin)線(xian)重(zhong)合(he)的(de)激(ji)發(fa)帶(dai)，而(er)其(qi)他(ta)熒(ying)光(guang)探(tan)針(zhen)受(shou)益(yi)於(yu)氙(xian)燈(deng)的(de)更(geng)均(jun)勻(yun)分(fen)布(bu)的(de)照(zhao)射(she)。

圖 顯微鏡結構說明