激光掃描/轉盤共聚焦顯微鏡 簡介

激光掃描/轉盤共聚焦顯微鏡

激光掃描和旋轉圓盤共聚焦顯微鏡在技術上相似，但用于不同的目的。激光掃描共聚焦顯微鏡最/常用于觀察固定樣品，可以產生非常薄的光學切片。在大多數儀器中，由于激光逐點掃描樣本需要時間，因此這是一個較慢的過程。旋轉圓盤共聚焦顯微鏡常用于活細胞樣品，因為光漂白對樣品造成的損壞較小，因此可以觀察樣品隨時間的變化。

在這兩種應用中，高濾光片透射率是必/不可/少的，因為在這兩種情況下，發射光都必須在到達相機之前通過針孔，從而降低圖像的亮度。 Semrock 的BrightLine^®濾光片在市場上的所有濾光片中具有最高的透射率。

我們還提供專為Yokogawa 的轉盤共聚焦系統設計的 BrightLine 濾光片。這些系統被認為是市場上最/先/進的系統，需要具有嚴格公差的特殊尺寸過濾器。我們提供的Yokogawa濾光片兼容所有掃描頭系統配置，無論您選擇何種顯微鏡、相機和軟件平臺。

光密度OD

光學密度（Optical Density或稱為 OD）是描述光通過高度阻擋的光學濾光片（當光的傳輸非常小時）的透過率的一種方便工 具。OD簡單地定義為對數（底為10）的負變量。變量在0和1之間變化(OD = – log10(T))。因此，透過率就簡單等于10的負OD值的 方 (T = 10– OD)， 左圖顯示了OD的影響：6個數量級（1000000次）的透過率變化，非常簡單地用介于0到6的數字來表示；下面中間 的示例表和右下的“法則”列表提供了一些方便的技巧，可以在 OD 和透過率之間快速轉換。將變量 T 乘以2（或除以10）等于減 去0.3（或加上1），就轉換成了 OD 。

光密度本底噪聲：

通過精心優化我們的測量設備和方法，Semrock能夠提供一些優化的寬帶光密度（OD）。以下是此網站上顯示的大多數測量數據的典型OD噪聲本底限制。

對于介于320和1120 nm之間的波長，接近或低于3e-7（光學密度6.5）的透射值受到測量噪聲的限制。

對于波長<320 nm且在1120-1500 nm之間的波長，接近或低于3e-6（光學密度5.5）的透射值受到測量噪聲的限制。

對于大于1500 nm的波長，接近或低于1e-5（光學密度5.0）的透射值受到測量噪聲的限制。

同樣，對于某些濾光片和/或某些阻擋波長范圍，顯示的本底噪聲僅為OD 4。

激光損傷閾值

激光對濾光片的損傷程度取決于多重因素，因此很難保證濾光片在所有可能情況下的性能。然而，確定激光損傷閾值（LDT）是有用的，使脈沖通量或強度低于該閾值就不太可能損害濾光片。

激光損傷閾值計算器

Semrock的激光損傷閾值計算器僅供參考/指導用途。

LDT計算器不適用的情況：LIDT試驗中激光損壞僅為某項關鍵參數時。即：此計算器僅適用于激光是唯/一的損傷源，環境中沒有其他的損傷源，如分子污染、物理污染、安裝應力、溫度等環境變量，大多數光學器件從未達到理想的計算LDT。LDT計算器根據標稱規格按激光波長和脈沖持續時間進行縮放，但應注意的是，盡管方程式在納秒范圍內相當線性地縮放，但當切換為皮秒級時，損傷機理從主要是熱破壞變為電子擊穿。脈沖持續時間。最后，大多數光學器件將具有特定的區域，這些區域由于材料吸收而具有較低的激光損傷閾值，其中包括OH線和較低的UV波長范圍。

某個產品的激光損傷閾值是多少？

LDT規格可在“規格”選項卡的“光學損壞等級”標題下的每個產品網頁上找到。或者使用計算器，在第一項下拉菜單“Product Family”中選擇對應的產品系列。該系列產品的激光損傷閾值即會出現在計算器頁面的右邊。

如何使用激光損傷閾值LDT計算器？

IBS離子束濺射硬鍍膜的Semrock濾光片提供了高的激光損傷閾值，但是這不意味著其可以接受無上限的激光強度，更關鍵的是，你需要計算出安全使用的光斑大小，在此之內使用。使用此LDT激光損傷閾值計算器，屬于激光器的類型和功率等參數，然后嘗試變化使用的光斑大小，直到綠色的安全信號出現。

各種不同類型的激光器是如何造成濾光片損傷的？

脈沖激光器對比連續波激光器: 脈沖激光器在一系列持續時間 τ 為的脈沖中以重復率 R 和峰值能量 Ppeak發射光，連續波（cw）激光器以恒定功率P發射穩定的光束。大多數激光器的脈沖激光平均功率 Pavg 和連續激光恒定功率通常在幾毫瓦（mW）到瓦特（W）之間。本注釋末尾的表格總結了用于表征脈沖激光器輸出的關鍵參數。

下表概述了三種主要類型的激光器預計會發生激光損傷的條件。

單位: P 用 Watts; R 用Hz; 直徑 用 cm; LDTLPin J/cm2.

注意: lspec 和tspec 分別是波長和脈沖寬度, 在其中 LDTLP 已指/定。

* 連續波激光器和準連續波激光器的情況是粗略的估計，不作為保證規格。

長脈沖激光器:

通常根據 “長脈沖激光器” 的脈沖密度來指/定長脈沖的損傷閾值。因為脈沖之間的時間是如此之大(毫秒)，受輻照的材料能夠熱放松-因此損壞通常不是熱誘導的, 而是由幾乎瞬間的電介質擊穿引起的。通常損壞的結果是材料的表面或體積缺陷以及附近的不規則光場特性。Semrock濾光片 LDTLP 1 J/cm2 ，因此被認為是 “高功率激光質量” 組件。一個重要的例外是窄帶激光線濾光片，其內部場強強烈地集中在幾層薄膜涂層中，從而產生了大約小一個數量級的 LDTLP 。

連續（cw）激光器:

cw 激光器的損壞往往是由熱 (加熱) 效應引起的。基于這個原因，對于 cw 激光器，LDTCW更加依賴于樣品的材料和幾何性質，因此，與長脈沖激光器不同，用單個數量來指 /定是更加困難的。基于這個原因，Semrock 不測試也不指/定其濾光片產品的 LDTCW 。作為一個很大概的規則，許多全玻璃組件，如介質膜的反射鏡和濾光片都有一個 LDTCW (強度指/定為 kW/ cm2 ) ，這個值至少是長脈沖激光激光損傷閾值LDTLP 的10倍(指/定為強度來定量，單位是 J/cm2)。

準連續激光:

準連續激光是在飛秒 (fs) 到皮秒 (ps) 范圍內，脈寬 τ 的脈沖激光。而且，高功率激光器的重復頻率通常在 10-100 MHz 左右。這些激光器通常是鎖模的，這意味著頻率由激光腔內的光的往返時間決定的。這樣高的重復頻率，脈沖之間的時間非常短，不可能發生熱松弛。因此，在 LDT 方面，準連續激光通常大概按照類似連續激光器處理，使用平均強度代替連續激光強度。

舉例: 雙頻 Nd:YAG 激光器，波長為 532 nm，假設該激光器的參數為： τ = 10 ns, R = 10 Hz, 和 Pavg = 1 W. 那么 D = 1 x10–7,E = 100 mJ, 并且 Ppeak= 10 MW. 對于光斑直徑 = 100 μm, F = 1.3 kJ/cm2, 所以某產品 LDTLP = 1 J/cm2 就和可能被損壞. 但是，如果使用時的光斑直徑 = 5 mm, F = 0.5 J/cm2, 此時，這個濾光片產品就很可能不會被損壞。