Optische Filter müssen präzise auf das spezifische Emissionsspektrum der in der Fluoreszenzmikroskopie verwendeten Lichtquelle abgestimmt sein. Die Anforderungen an die Filter unterscheiden sich je nach Beleuchtungsquelle erheblich.
| Lichtquelle | Eigenschaften des Ausgangsspektrums | Auswirkungen auf die Filterauslegung | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|---|---|
| Quecksilberbogenlampe (HBO) | Nicht kontinuierliches Spektrum, das auf schmale Spektrallinien konzentriert ist (~10 nm breit). Hohe Helligkeit (Leuchtdichte/Strahldichte) im UV- und sichtbaren Bereich. | Anregungsfilter müssen eine oder mehrere spezifische Quecksilberlinien transmittieren. Breitbandfilter können verwendet werden, bergen jedoch das Risiko eines erhöhten Autofluoreszenzrauschens. | Historisch am häufigsten verwendete Quelle; hohe Helligkeit/Leuchtdichte. | Nicht kontinuierliche Emission. Kurze Nennlebensdauer (~200 Stunden). |
| Xenon-Bogenlampe (XBO) | Relativ kontinuierliches Spektrum im sichtbaren Bereich. Deutlich höhere Ausgangsleistung im nahen Infrarotbereich (NIR). | Anregungsfilter erfordern eine ausgezeichnete Sperrung im NIR (>800 nm). Die Filter müssen höheren thermischen Belastungen standhalten. | Aufgrund des kontinuierlichen Spektrums bevorzugt für quantitative Analysen. | Nicht so hell wie Quecksilberlampen mit gleicher Leistung. Die größere Lichtbogengröße begrenzt das fokussierbare Licht. Kurze Nennlebensdauer (~400 Stunden). |
| Metallhalogenid-Bogenlampe | Das Spektrum ähnelt im Allgemeinen dem von Quecksilberbogenlampen, weist jedoch zwischen den Emissionslinien eine höhere relative Intensität auf. Hohe Ausgangsleistung im IR-Bereich. | Die hohe IR-Ausgangsleistung muss entsprechend berücksichtigt werden. | Lange Nutzungsdauer (bis zu 2000 Stunden). Ein integrierter elliptischer Reflektor ermöglicht eine einfache und stabile Ausrichtung. | Die durchschnittliche Leuchtdichte ist aufgrund der größeren Lichtbogengröße (~1.2 mm) mit der von Xenonbogenlampen vergleichbar. |
| Leuchtdiode (LED) | Das Licht wird in einer relativ schmalen spektralen Bandbreite emittiert (10 to 40 nm FWHM). Es steht nur eine begrenzte Anzahl von Spektralbändern zur Verfügung. Die Spitzenwellenlänge variiert zwischen Chargen (bis zu 20 nm). | Vereinfachte Auslegung des Anregungsfilters. Das schmale Spektralband macht erweiterte Sperrbereiche überflüssig. | Lange Lebensdauer (10,000+ Stunden). Die Ausgangsleistung lässt sich sehr schnell steuern (im Millisekundenbereich). Innerhalb ihres schmalen Bandes sind LEDs nahezu so hell wie Bogenlampen. | Es steht nur eine begrenzte Anzahl von Spektralbändern zur Verfügung, wobei eine leistungsstarke grüne Quelle fehlt. Die Ausgangsleistung variiert zwischen Chargen und reagiert empfindlich auf Temperatur und Stromstärke (Verschiebung bis zu 5 nm). |
| Laser (Festkörper/DPSS) | Extrem hohe Strahldichte in schmalen (monochromatischen) Spektralbändern. Häufig polarisiert. | Anregungsfilter müssen das gesamte Ausgangsspektrum sperren (z. B. NIR-Ausgang bei 1064 nm von DPSS-Lasern). Filter sollten das Licht hauptsächlich durch Reflexion abschwächen, um die thermische Belastung zu reduzieren. Strahlteiler müssen unter Berücksichtigung der Polarisationsbedingungen ausgelegt werden. | Aufgrund der hohen Strahldichte in der konfokalen Mikroskopie weit verbreitet. | Erfordert bei allen Filterkomponenten strengere Anforderungen an die optische Qualität (TWD, Keilfehler). Anregungsfilter müssen hochreflektierend sein. |