熒光濾光片的原理和選購(gòu)方法

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(guò)，同時(shí)盡可能阻擋激發(fā)光，從而獲得高信噪比信號(hào)。一般會(huì)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?cè)谂袛酁V光片的參數(shù)一般會(huì)看透射率光譜，但往往熒光相對(duì)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(duì)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(chǎng)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(duì)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(cè)儀器中都會(huì)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(zhǎng)可通過(guò)的濾光片。過(guò)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(zhǎng)比激發(fā)光的波長(zhǎng)要長(zhǎng)（更加靠近紅色）。可以選擇帶通濾光片或者長(zhǎng)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(guò)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(duì)于熒光成像系統(tǒng)中，二色鏡和發(fā)射濾光片的透過(guò)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(cè)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(cè)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(guò)（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(duì)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(cè)儀器中都會(huì)用到熒光濾光片。

激發(fā)濾光片的作用：
在熒光檢測(cè)系統(tǒng)中，激發(fā)熒光的波長(zhǎng)可通過(guò)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(zhǎng)比激發(fā)光的波長(zhǎng)要長(zhǎng)。我們選擇熒光發(fā)射濾光片可以選擇帶通濾光片或者長(zhǎng)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(cè)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(guò)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。