예, 하나의 광원으로 동시에 둘 이상의 형광체를 여기시키는 것은 전적으로 가능합니다. 이는 세포 또는 샘플의 여러 부분을 한 번에 관찰하기 위해 생물학 및 화학에서 매우 흔히 사용되는 기술입니다. 이를 실현하려면 올바른 종류의 빛을 선택하고 이를 제어하기 위한 올바른 하드웨어를 사용해야 합니다.
형광체란 무엇인가요?
형광체는 빛의 색을 바꾸는 미세한 반사체라고 생각해보세요. 특정 색상의 빛(여기광)을 비추면 형광체는 그 에너지를 흡수하고 빛을 내며 다른 색상의 빛(방출광)을 방출합니다. 예를 들어, 형광체는 파란색 빛을 흡수하고 녹색 빛을 방출할 수 있습니다.
하나의 광원이 여러 대상을 여기시키는 방법
하나의 광원이 동시에 여러 다른 형광체를 활성화시키는 두 가지 주요 방법이 있습니다.
- 광대역 스펙트럼 빛의 힘: 특수 백색광 LED 또는 할로겐 램프와 같은 일부 광원은 넓은 "광대역" 스펙트럼의 빛을 생성합니다. 이는 파란색, 녹색, 빨간색, 노란색 빛을 동시에 방출한다는 것을 의미합니다. 모든 색상이 단일 빔에 존재하기 때문에 파란색을 흡수하는 형광체와 빨간색을 흡수하는 형광체를 동시에 여기시킬 수 있습니다.
- 공유 여기 범위: 때로는 다른 형광체들이 빛에 대한 선호도가 겹칠 수도 있습니다. 두 가지 다른 형광체가 모두 정확히 동일한 파란색 빛에 의해 여기되지만, 하나는 녹색 빛을 방출하고 다른 하나는 빨간색 빛을 방출할 수 있습니다. 단일 파란색 레이저 또는 좁은 광선이 둘 다 동시에 여기시킬 수 있습니다.
비밀 하드웨어: 광학 부품
여러 형광체를 여기시키기 위해 샘플에 백색광을 쏘는 경우, 모든 것이 눈부신 백색광으로 변하지 않고도 결과를 명확하게 볼 수 있는 방법은 무엇일까요? 이때 광학 부품이 시스템의 가장 중요한 부분이 됩니다.
빛을 이해하기 위해 특수 광학 필터가 사용되어 빛의 흐름을 조절합니다.
- 여기 필터: 이 필터는 광원 앞에 있습니다. 광대역 스펙트럼의 빛이 있다면 이 필터는 경비원처럼 작동하여 특정 형광체를 여기시키는 데 필요한 정확한 색상의 빛만 샘플로 통과시키고 나머지는 차단합니다.
- 다이크로익 미러: 이것들은 각도를 이루고 있는 매우 특수한 유리 조각입니다. 이것들은 여기광을 샘플로 반사시키도록 설계되었지만, 형광체에서 나오는 발광 방출광은 눈이나 카메라로 바로 통과시킵니다.
- 방출 필터: 이 필터는 카메라나 접안렌즈 바로 앞에 놓입니다. 광원에서 나오는 모든 stray light를 차단하고 형광체의 특정 발광 색상(방출광)만 통과시킵니다. 이렇게 하면 선명하고 어두운 배경에 밝게 빛나는 대상을 얻을 수 있습니다.
일반적인 문제: "크로스토크" 또는 "블리드스루"
여러 형광체를 동시에 여기시킬 때 "크로스토크"에 주의해야 합니다. 이는 형광체 A에서 방출된 빛이 형광체 B를 위한 광학 필터를 통해 우연히 새어 나갈 때 발생합니다. 이는 형광체 B가 실제로는 없는데도 있는 것처럼 보이게 만듭니다. 이를 해결하려면 매우 다른 방출 색상을 가진 형광체를 선택하고 고정밀 광학 방출 필터를 사용하여 신호를 완벽하게 분리해야 합니다.
요약
하나의 광원을 사용하여 여러 형광체를 여기시킬 수 있으며, 일반적으로 광대역 스펙트럼 빛을 사용하거나 여기 색상을 공유하는 형광체를 찾아서 가능합니다. 그러나 이 과정의 진정한 영웅은 빛을 꼼꼼하게 분류하여 다양한 발광 색상을 명확하고 정확하게 볼 수 있도록 하는 광학 필터와 미러의 배열입니다.
댓글 0개