현미경의 광원(일반적으로 조명기라고 함)은 표본을 관찰하는 데 필요한 빛을 제공하는 구성 요소입니다. 광원의 종류는 현미경의 종류와 사용되는 특정 이미징 기술에 따라 크게 달라집니다.
현미경에 사용되는 주요 광원은 다음과 같습니다.
밝은 시야 현미경을 위한 일반적인 광원
이들은 대부분의 일상적인 실험실, 교육 및 임상 현미경에서 볼 수 있는 표준 광원입니다.
- LED (발광 다이오드): LED는 대부분의 최신 광학 현미경의 표준이 되었습니다. 전력 소비가 매우 적고, 열을 거의 발생시키지 않으며, 수명이 매우 깁니다(수만 시간). 일반적인 관찰에 탁월한 밝고 시원하며 주광색 균형 조명을 제공합니다.
- 할로겐 램프 (텅스텐-할로겐): 수년 동안 LED 이전에 표준으로 사용되었습니다. 매우 밝고 연속적인 스펙트럼의 빛을 생성하여 현미경 사진에서 정확한 색상 재현에 탁월합니다. 그러나 상당한 양의 열을 발생시키고 자주 교체해야 하며, 밝기를 조절하면 색온도가 변합니다.
- 거울: 구형 또는 휴대성이 뛰어난 현장 현미경은 평면-오목 거울을 사용하여 주변 실내 조명이나 햇빛을 모아 콘덴서와 표본을 통해 위로 보냅니다.
고급 현미경을 위한 특수 광원
형광 현미경, 공초점 현미경 및 다중광자 이미징과 같은 기술은 종종 매우 특정 파장에서 매우 강렬한 빛을 필요로 합니다.
- 아크 램프 (수은 및 제논): 이 가스 방전 램프는 전통적으로 형광 현미경에 사용됩니다. 자외선, 가시광선 및 근적외선 스펙트럼 전반에 걸쳐 매우 특정한 강렬한 피크에서 빛을 방출합니다. 수은 램프는 매우 강한 피크(예: 365nm, 405nm, 436nm 및 546nm)를 가지므로 특정 형광물질을 여기시키는 데 이상적입니다. 제논 램프는 가시광선 범위에 걸쳐 보다 연속적이고 균일한 스펙트럼을 제공합니다.
- 레이저: 공초점 및 다중광자 현미경은 레이저에 의존합니다. 레이저는 매우 단색(단일 파장), 코히어런트 및 강렬하게 집중된 빛을 제공합니다. 이러한 설정에서 사용되는 일반적인 레이저 라인에는 405nm, 488nm, 532nm, 561nm 및 633nm가 포함됩니다.
- 고출력 LED 엔진: 최신 형광 현미경은 유해한 아크 램프를 다중 LED 광 엔진으로 점차 대체하고 있습니다. 이 장치는 여러 고출력 LED(예: 365nm, 470nm, 550nm에서 방출)를 결합하여 아크 램프의 열, 폭발 위험 또는 짧은 수명 없이 목표 여기 파장을 제공합니다.
광학 조명 경로
광원에 관계없이 빛이 단순히 표본에 직접 비추는 것은 아닙니다. 전문적인 설정(일반적으로 쾰러 조명이라는 방법을 사용)에서는 빛이 특정 광학 경로를 통과하여 표본이 고르고 눈부심 없이 조명되도록 합니다.
광원에서 나오는 표준 광학 순서는 다음과 같습니다.
- 집광 렌즈: 광원에서 방출되는 빛을 모읍니다.
- 필드 조리개: 콘덴서로 들어가는 빛 빔의 직경을 제어합니다.
- 콘덴서 렌즈: 빛을 집중된 원추형으로 초점을 맞춰 표본을 정밀하게 조명합니다.
- 조리개 조리개 (콘덴서 내): 조명 원추형의 각도를 제어하여 최종 이미지의 대비와 해상도를 결정합니다.
종종 정밀한 광학 밴드패스 필터가 이 조명 경로에 삽입됩니다. 특히 할로겐 또는 아크 램프와 같은 광범위한 스펙트럼 광원을 사용할 때, 콘덴서에 도달하기 전에 표본을 여기시키는 데 필요한 정확한 파장의 빛을 분리하기 위해 사용됩니다.
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