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一、顯微熒光高光譜成像系統介紹：

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， 相機和成像軟件系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。對于大多數熒光應用來說，產生的熒光能量只相當于激發光能量的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）。

在顯微高光譜應用中，內置了照明和濾光片用于獲取目標的顯微熒光成像及熒光光譜信息，激發某一特定波長的光來激發樣本，進而使樣本產生相應的熒光信號，其顯微鏡的結構、光路、光源進行相應的設計以滿足不同的應用需求，熒光顯微鏡非常適用于測量和分析各種光波長的吸收和激發。內置熒光顯微鏡設置利用平板分光器將照明器的光源轉折至平行光學路徑，從機械的角度來說，此設置的復雜程度低于其他數字視頻顯微鏡系統。與大多數光學系統一樣，此系統同樣具備了傳感器、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。

二、顯微熒光高光譜成像系統結構說明：

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 系列高光譜相機光譜范圍（400-800nm、400-1000nm、900- 1700nm）、輔助光源、系統支架等。

A、GaiaField系列高光譜相機

GaiaField-V10E/N17E 高光譜相機、無需外置掃描結構；利用GaiaField 系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臺式機直接對GaiaField 相機進行控制， 完成數據的采集、校準等流程。如需實現大面樣品掃描成像和拼接可選配外置精密電控二維掃描平臺配合GaiaField 系列相機來完成。

氙燈光源：

光譜范圍：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：數字式汞燈電源控制盒， 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) 適用于需要多達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( 由于窄帶寬發射)、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( 由于最小化熱負載)。

圖 LED Spectra

C、激發濾光片的選擇

激發濾光片是放置于熒光顯微鏡的照明路徑內。其目的是只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

發射濾光片是放置于熒光顯微鏡的成像路徑內。其目的是用于過濾受檢測熒光團的整個激發能量范圍，以及透射該熒光團的發射能量范圍。發射濾光片能讓樣品產生的所需熒光到達探測系統，同時阻擋不必要的激發光。與激發濾光片類似，這種濾光片只讓熒光發射波長峰值周圍的窄帶波長的光通過。

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°角放置于激發濾光片與發射濾光片之間。其目的是用于將激發信號反射至受檢測的熒光團， 然后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、可見光譜范圍內連續，集中在365nm,400nm,440nm,546nm 和580nm 的離散波長。從紫外線到紅外線，氙燈在整個光譜范圍內具有更均勻的強度分布。熒光染料的選擇對于確定熒光顯微鏡的適當光源至關重要。一些熒光探針具有與突出的水銀線重合的激發帶，而其他熒光探針受益于氙燈的更均勻分布的照射。

圖 顯微鏡結構說明