575 nm

575 nm-Licht, eine gelbgrüne Wellenlänge im sichtbaren Spektrum, bietet eine hohe Durchdringbarkeit und moderate Energie und eignet sich daher für Anwendungen, die eine präzise spektrale Isolierung erfordern.

  • Anwendung 1: In der Fluoreszenzmikroskopie isoliert der 575-nm-Bandpassfilter Emissionssignale von gelbgrünen Fluoreszenzfarbstoffen (z. B. Alexa Fluor 575) und verbessert den Bildkontrast durch Blockieren unerwünschter Wellenlängen.
  • Anwendung 2: Für industrielle Farbsortiersysteme ermöglicht es die genaue Erkennung von Materialien mit spezifischer gelb-grüner Spektralreflexion, wie beispielsweise die Sortierung von Früchten oder Kunststoffen anhand ihrer Oberflächenpigmentierung
  • Anwendung 3: In der pflanzenphysiologischen Forschung hilft der Filter bei der Analyse der Chlorophyllfluoreszenz bei 575 nm und beurteilt die photosynthetische Aktivität, indem er Umgebungslicht herausfiltert und sich auf das Zielspektralband konzentriert.

Auswahlhilfe für 575-nm-Filteranwendungen

I. Filterkonfiguration für die Fluoreszenzmikroskopie

Anwendungskontext

Abbildung von Zellstrukturen, die mit Rhodamin B und ähnlichen Fluoreszenzfarbstoffen markiert sind. Rhodamin B weist einen Anregungspeak bei 550–570 nm und einen Emissionspeak bei 575–585 nm auf und wird häufig zur Detektion mitochondrialer Membranpotentiale und zur Proteinmarkierung eingesetzt.

Filteranforderungen

1. Anregungsfilter
  • Spezifikation: 550–570 nm Bandpassfilter mit 20–40 nm Halbwertsbreite (FWHM, z. B. Typ 560/40 nm)
  • Technische Parameter:

- Durchlassbereichsdurchlässigkeit > 85 %

- Optische Dichte im Sperrbereich (OD) ≥ 4

  • Funktion: Effiziente Übertragung des Anregungslichts bei gleichzeitiger Unterdrückung von Streulichtstörungen.
2. Dichroitischer Spiegel
  • Design: dichroitischer Spiegel mit 45° Einfall und:

- Reflexionsgrad > 98 % für 530–570 nm (Anregungslichtpfad)

- Transmission > 85 % für 575–700 nm (Emissionslichtweg)

  • Schlüsselrolle: Trennt Anregungs- und Emissionslichtpfade, um zu verhindern, dass restliches Anregungslicht die Detektorsignale verunreinigt.
3. Emissionsfilter
  • Optionen:

Bandpassfilter: 575 nm Mittenwellenlänge, 20–30 nm FWHM

- Langpassfilter: Cutoff bei 575 nm (überträgt λ > 575 nm)

  • Technische Parameter:

- Durchlassbereichsdurchlässigkeit > 90 %

- Sperrbereich (400–550 nm) OD ≥ 5

  • Funktion: Maximiert die Erfassung des Fluoreszenzsignals und blockiert gleichzeitig Hintergrundrauschen und restliches Anregungslicht.

Auswahlbegründung

  • Anregungsfilter: Passt sich dem Absorptionsspektrum des Farbstoffs an und verengt die Anregungsbandbreite, um unspezifische Anregung und Streuung zu reduzieren.
  • Dichroitischer Spiegel: Nutzt wellenlängenselektive Reflexion, um Anregungslicht auf die Probe zu lenken und Emissionslicht verlustfrei an den Detektor zu übertragen.
  • Emissionsfilter: Präzise Wellenlängenisolierung gewährleistet ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) durch Ablehnung unerwünschter Wellenlängen.

Behobene Probleme

  1. Signalkontamination: Mehrstufige Filterung minimiert die spektrale Überlappung zwischen Anregungs- und Emissionslicht und verhindert so eine Detektorsättigung durch Streulicht.
  2. Hintergrundgeräusche: Hoher Sperrbereich OD unterdrückt Autofluoreszenz und Umgebungslicht und ermöglicht so eine klare Visualisierung schwacher Fluoreszenzsignale.

II. Filterkonfiguration zur Erkennung der Wasserqualität

Anwendungskontext

Spektrophotometrische Analyse von Wasserqualitätsparametern (z. B. Restchlor, Harnstoff, sechswertiges Chrom Cr⁶⁺). Der Cr⁶⁺-5-Brom-PADAP-Komplex beispielsweise weist ein maximales Absorptionsmaximum bei 575 nm auf, was diese Wellenlänge für die Erkennung von Spurenverunreinigungen entscheidend macht.

Filteranforderungen

1. Primärer Bandpassfilter
  • Spezifikation: 575 nm Schmalbandfilter mit 8–12 nm FWHM (z. B. Typ 575/10 nm)
  • Technische Parameter:

- Durchlassbereichsdurchlässigkeit > 80 %

- Sperrbereich OD ≥ 3

  • Funktion: Isoliert die Zielabsorptionswellenlänge, um Interferenzen von benachbarten Spektralbändern zu eliminieren.
2. Zusatzfilter (optional)
  • Typ: 550 nm Langpassfilter (oder Kurzpassfilter nach Bedarf)
  • Funktion: Entfernt zusätzlich Streulicht von der Lichtquelle oder Hintergrundabsorption von Wassermatrixkomponenten.

Auswahlbegründung

  • Schmalbanddesign: Richtet sich nach dem spezifischen Absorptionspeak chemischer Komplexe (z. B. Cr⁶⁺-5-Brom-PADAP) aus und verbessert die Erkennungsspezifität durch Fokussierung auf wellenlängenspezifische Absorptionsänderungen.
  • Hohe Transmission und Sperrbandleistung: Gewährleistet ausreichende Lichtintensität für Messungen mit geringer Konzentration und unterdrückt gleichzeitig Störungen durch Umgebungslicht (z. B. grüne Lichtkomponenten).

Behobene Probleme

  1. Kreuzinterferenz: Schließt die Absorption anderer Ionen/organischer Stoffe bei benachbarten Wellenlängen aus und verbessert so die Genauigkeit in komplexen Wassermatrizen.
  2. Nachweisgrenzen: Steile Cutoff-Kanten und eine hohe Transmission erweitern die untere Nachweisgrenze und ermöglichen so eine zuverlässige Analyse von Spurenverunreinigungen.

III. Zusammenfassung der wichtigsten Auswahlparameter

Fluoreszenzmikroskopie

  • Anregungsfilter: 560±10nm Mittenwellenlänge, FWHM ≤ 40nm, Durchlassbereich T>85%, OD≥4
  • Dichroitischer Spiegel: Reflektiert 530–570 nm (>98 %), überträgt 575–700 nm (>85 %)
  • Emissionsfilter: 575 nm Bandpass (20–30 nm FWHM) oder Langpass, Durchlassbereich T>90 %, OD≥5 (400–550 nm)

Erkennung der Wasserqualität

  • Bandpassfilter: 575±5nm Mittenwellenlänge, FWHM ≤ 12nm, Durchlassbereich T>80%, OD≥3

Kritische Überlegungen

  1. Spektrale Anpassung: Richten Sie sich strikt nach dem Anregungs-/Emissionsspektrum des Farbstoffs oder dem Absorptionspeak des Analyten, um einen wellenlängenbedingten Signalverlust zu vermeiden.
  2. Umweltverträglichkeit: Wählen Sie für Außenanwendungen antireflexbeschichtete, feuchtigkeitsbeständige Filter, um eine langfristige Stabilität zu gewährleisten.
  3. Systemkompatibilität: Passen Sie die Filterabmessungen (z. B. 25 mm/36 mm Durchmesser) und Montagemethoden (Schraubbefestigung/Klemmtyp) an die optischen Systemschnittstellen an, um die mechanischen Auswirkungen auf die Leistung zu minimieren.

Durch die Einhaltung dieser Konfigurationen erreichen 575-nm-Filter eine optimale Signalextraktion und Interferenzunterdrückung und verbessern so die Zuverlässigkeit und Effizienz sowohl der biologischen Bildgebung als auch der analytischen Chemieanwendungen.

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