Популярные в современной науке флуоресцентные микроскопы – не новый класс оптических устройств. Благодаря внедрению метода флуоресценции многие исследования продвинулись вперёд, ведь этот тип микроскопии расширил возможности науки. Что такое флуоресцентные микроскопы, как они устроены и по какому принципу работают – детали далее.
Принцип работы
Лабораторные флуоресцентные микроскопы – отдельный класс, используемый в различных сферах. В основу работы такого устройства взят принцип флуоресценции. За счет этого регистрируемое изображение формируется за счет флуоресцентного источника света. Ниже кратко описан принцип работы таких микроскопов.
- На предметный столик устанавливается стекло с образцом или веществом, предназначенным для исследования.
- На вещество подается световой флуоресцентный луч.
- Часть света поглощается исследуемым веществом, выделяя иные кванты, которые отличаются по свойствам от основного луча.
- В результате протекания процессов поглощения и выделения вырабатывается энергия, которая тут же разделяется на два типа.
- Часть выработанной энергии необходима для осуществления релаксации, а вторая излучает фотоны.
Особенность метода флуоресценции состоит в том, что полученный в результате выделения спектр является длинноволновым. Спектр поглощения при этом остаётся коротковолновым. Важный нюанс – для исследования в микроскопах такого типа используются только те типы веществ, которые способны флуоресцировать.
Конструкция флуоресцентного микроскопа
В качестве основы для создания флуоресцентного микроскопа ученые взяли обычную модель инвертированного типа. Единственно отличие флуоресцентных устройств от классических моделей микроскопов – наличие флуоресцентного осветительного элемента.
Важной составляющей конструкции флуоресцентного микроскопа является осветительный элемент. В современных моделях используются лампы двух типов – лазерные и светодиодные. Модели с лазером работают эффективнее, однако стоимость микроскопов со светодиодами в разы ниже. Гораздо реже в производстве микроскопов используются ртутные лампы.
У каждого типа осветительных элементов есть ряд преимуществ и некоторые недостатки, которые могут негативно влиять на процесс работы. Но, главное требование к элементам освещения – они должны иметь высокую пиковую мощность в каждом спектре, необходимо для выполнения задач.
Сферы применения
Чаще всего флуоресцентные микроскопы применяются в материаловедении. Они дают возможность максимально увеличивать изображение образца и получать высокоточную картинку в высоком разрешении. Нередко такими микроскопами оснащаются также лаборатории – медицинского и биологического направления. Гораздо реже флуоресцентные микроскопы задействуют в науке и промышленных сферах.
Преимущества и недостатки
Современные флуоресцентные микроскопы оснащены дополнительным оборудованием и имеют большие возможности, в сравнении с первыми прототипами. Чаще всего в качество дополнительного оборудования используют камеры, фиксирующие на видео или фото, процесс исследования образцов. Также существуют модели, которые могут работать в тандеме с персональными компьютерами и специализированным программным обеспечением.
Существует усовершенствованная модификация устройств такого типа – это конфокальные микроскопы. Но, флуоресцентные микроскопы продолжают оставаться востребованными.
