蛍光顕微鏡は、従来の光の反射、散乱、吸収だけに依存せず、蛍光と燐光を利用して有機物質または無機物質の特性を調べる高度に専門化された光学機器です。
生物学や材料科学において非常に有用です。研究者は、試料内の特定の構造、分子、またはタンパク質を高いコントラストと特異性で特定できます。
動作原理
基本原理は、蛍光色素と呼ばれる分子に基づいています。蛍光色素に特定の高エネルギー波長の光（励起光）を照射すると、そのエネルギーを吸収し、ほぼ直ちに低エネルギーで長波長の光（蛍光）を放出します。
この顕微鏡は、試料に励起光を強く照射した後、放出光のみを捉えるように設計されており、暗い背景に対象構造が明るく映る画像を生成します。
主要光学部品
このような特定の光制御を実現するため、蛍光顕微鏡では通常「フィルターキューブ」内に収められた専用構成の光学部品を使用します：
- 光源： 励起に必要な高強度光を供給します。一般的な光源には、レーザー、LED、水銀蒸気ランプ、キセノンアークランプがあります。
- 励起フィルター： 光源の光路に配置される光学フィルターです。試料中の蛍光色素を励起するために必要な特定波長の光のみを透過し、その他のすべての波長を遮断します。
- ダイクロイックミラー（またはビームスプリッター）： 光路に対して45°の角度で配置されます。短波長の励起光を反射し、対物レンズを通して試料に照射するように設計されています。一方、試料から戻る長波長の蛍光は透過するため、そのまま検出器へ進みます。
- 対物レンズ： 励起光を試料に集光し、比較的微弱な蛍光を集めてダイクロイックミラーへ戻します。
- 蛍光フィルター（またはバリアフィルター）: ダイクロイックミラーと検出器（または接眼レンズ）の間に配置されます。ダイクロイックミラーを通過した散乱励起光を遮断し、純粋な蛍光だけが最終画像に到達するようにします。
- 検出器: 蛍光信号は非常に微弱な場合が多いため、高感度カメラ（CCD、CMOS、光電子増倍管など）で最終画像を取得します。
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