熒光顯微成像系統(tǒng)的原理及構(gòu)成

熒光顯微成像系統(tǒng)的原理及構(gòu)成第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三原理

普通光學(xué)顯微鏡通過普通光源的照明觀察標(biāo)本熒光顯微鏡利用一定波長的光，激發(fā)顯微鏡下標(biāo)本內(nèi)的熒光物質(zhì)，使之發(fā)射熒光第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三什么是熒光？物質(zhì)吸收的短波光，發(fā)射出的長波光特點(diǎn)：熒光波長>激發(fā)光波長熒光強(qiáng)度<<激發(fā)光強(qiáng)度有不同程度的衰減第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三熒光顯微鏡的特點(diǎn)光源能供給大量特定波長范圍的激發(fā)光，使受檢標(biāo)本內(nèi)的熒光物質(zhì)能獲得必要強(qiáng)度的激發(fā)光具備相應(yīng)的濾光鏡系統(tǒng)。第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三熒光顯微鏡的種類透射式落射式第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三

目鏡吸收濾色鏡物鏡暗場(chǎng)聚光鏡激發(fā)濾色鏡汞燈透射熒光顯微鏡原理圖標(biāo)本第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三汞燈激發(fā)濾色鏡分色鏡吸收濾色鏡物鏡

標(biāo)本落射熒光顯微鏡原理圖第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三

透射式汞燈光源激發(fā)濾色鏡暗場(chǎng)聚光鏡吸收濾色鏡

落射式汞燈光源激發(fā)濾色鏡分色鏡吸收濾色鏡熒光顯微鏡的主要部件第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三各部件介紹光源多采用200W的超高壓汞燈作光源提供激發(fā)光（紫外和藍(lán)紫光）濾色系統(tǒng)激發(fā)濾色鏡：選擇激發(fā)光的波長吸收濾色鏡：透過熒光，阻擋雜光（完全阻擋激發(fā)光通過）＞B透過＜B

阻擋T%T%nm第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三分色鏡反射激發(fā)光，透過熒光暗場(chǎng)聚光鏡來自下面光源的光線經(jīng)過暗場(chǎng)聚光鏡，形成了橫過顯微鏡視野而不進(jìn)入物鏡的強(qiáng)烈光束。因此視野是暗的＞A透過＜A反射T%第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三物鏡各種物鏡均可應(yīng)用，但最好使用消色差的物鏡提高熒光圖像的亮度，應(yīng)使用鏡口率大的物鏡目鏡在熒光顯微鏡中多用低倍目鏡，如5×和6.3×第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三熒光圖像的記錄方法熒光顯微鏡所看到的熒光圖像具有：形態(tài)學(xué)特征和熒光的顏色、亮度判斷結(jié)果時(shí)，必須將二者結(jié)合起來綜合判斷

記錄結(jié)果：主觀指標(biāo)（即工作者目力觀察）客觀指標(biāo)（細(xì)胞分光光度計(jì)、圖像分析儀等）第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三熒光顯微攝影技術(shù)由于熒光很易減弱褪色，要及時(shí)攝影記錄結(jié)果，所以熒光顯微鏡攝影技術(shù)對(duì)于記錄熒光圖像十分必要。因紫外光對(duì)熒光猝滅作用大，所以曝光速速度太慢，就不能將熒光圖像拍攝下來。一般研究型熒光顯微鏡都有半自動(dòng)或全自動(dòng)顯微鏡攝影系統(tǒng)裝置，或用CCD與計(jì)算機(jī)連接，將圖像存在計(jì)算機(jī)硬盤上。第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三CCD主要功能：光信號(hào)轉(zhuǎn)電信號(hào)電信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)配合計(jì)算機(jī)形成影像第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三CCD概念CCDChargedCoupledDevice:電荷耦合元件大量的獨(dú)立的光敏元件排列在一起每個(gè)光敏元件稱為像素像素圖像的基本單位：最小的視覺顯示單位.第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三CCD結(jié)構(gòu)及工作原理CCD結(jié)構(gòu)感光二極管（Photodiode）并行信號(hào)寄存器（ShiftRegister）-用于暫時(shí)儲(chǔ)存感光后產(chǎn)生的電荷串行信號(hào)寄存器（TransferRegister）-用于暫時(shí)儲(chǔ)存并行寄存器的模擬信號(hào)并將電荷轉(zhuǎn)移放大信號(hào)放大器-用于放大微弱電信號(hào)數(shù)摸轉(zhuǎn)換器-將放大的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三隔行傳輸式（InterlineTransfer）-感光元件產(chǎn)生電信號(hào)-電荷轉(zhuǎn)移到并行寄存器-電荷從并行寄存器轉(zhuǎn)移到串行寄存器-串行寄存器將電信號(hào)轉(zhuǎn)到模擬寄存器-放大、數(shù)摸轉(zhuǎn)換、數(shù)字信息快速-暴光和數(shù)據(jù)讀出可同時(shí)進(jìn)行可采用軟件控制的電子快門工作動(dòng)態(tài)范圍小CCD種類-傳輸方式第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三全幀（FullFrame）-感光元件產(chǎn)生電信號(hào)-電荷轉(zhuǎn)移到串行寄存器-放大、數(shù)摸轉(zhuǎn)換、數(shù)字信息動(dòng)態(tài)范圍寬信噪比高分辨率高成像速度慢必須借助機(jī)械快門控制暴光量CCD種類-傳輸方式第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三全轉(zhuǎn)（FullFransfer）-綜合FullFrame和InterlineTransfer特點(diǎn)，在器件上劃分感光區(qū)和寄存區(qū)-暴光和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移可以同時(shí)進(jìn)行保證單位像素上的感光面積保證了拍攝速度CCD種類-傳輸方式第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三CCD種類-掃描方式面陣或面掃描（AreaArrays）：可以在一次曝光中以任意快門速度捕捉動(dòng)體，創(chuàng)建二維的影像主要應(yīng)用在高階數(shù)碼相機(jī)、監(jiān)視器和攝錄像機(jī)等第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三CCD種類-掃描方式線陣或線掃描（LinearArrays）：排成一排的像素構(gòu)成，逐行掃描成像（獲取彩色圖像時(shí)，為了分別得到RGB三基色的信息，需要掃描三次，每次對(duì)應(yīng)一種顏色）適合獲取靜態(tài)圖像，分辨率高第二十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三CCD種類-掃描方式三線（Tri-LinearSensor）：排成三排的像素構(gòu)成，每一排對(duì)應(yīng)一種基色（RGB）

不用掃描三次，