형광체의 다양한 광원 비교
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광학 필터는 형광 현미경에 사용되는 광원의 특정 스펙트럼 출력에 맞춰 정밀하게 설계되어야 합니다. 필터 요구 사항은 광원에 따라 크게 달라집니다.
| 광원 | 출력 스펙트럼 특성 | 필터 설계 의미 | 장점 | 단점 |
|---|---|---|---|---|
| 수은 아크 램프(HBO) | 좁은 스펙트럼 선(~10nm 폭)에 집중된 비연속 스펙트럼. 자외선 및 가시광선 영역에서 높은 밝기(휘도/복사 복사)를 나타냄. | 여기 필터는 하나 이상의 특정 수은선을 투과해야 합니다. 광대역 필터를 사용할 수도 있지만, 자가형광 잡음이 증가할 위험이 있습니다. | 가장 흔한 역사적 자료, 밝기/휘도가 높음. | 비연속 출력. 정격 수명이 짧음(약 200시간). |
| 제논 아크 램프(XBO) | 가시광선 영역에서는 비교적 연속적인 스펙트럼을 보입니다. 근적외선(NIR) 영역에서는 출력이 훨씬 더 큽니다. | 여기 필터는 NIR(800nm 이상)에서 우수한 차단 성능을 요구합니다. 또한, 더 높은 열 부하를 견뎌야 합니다. | 연속 스펙트럼으로 인해 정량 분석에 선호됩니다. | 동일 와트수의 수은등만큼 밝지 않습니다. 아크 크기가 커서 집중 조명이 제한됩니다. 정격 수명이 짧습니다(약 400시간). |
| 금속 할로겐 아크 램프 | 스펙트럼은 일반적으로 수은 아크 램프와 유사하지만, 방출선 사이의 상대 강도가 더 강합니다. 적외선 영역에서 높은 출력을 보입니다. | 높은 IR 출력을 처리해야 합니다. | 긴 사용 수명(최대 2000시간). 일체형 타원형 반사경으로 쉽고 안정적인 정렬이 가능합니다. | 아크 크기가 더 크기 때문에(약 1.2mm) 평균 밝기는 제논 아크 램프와 비슷합니다. |
| 발광 다이오드(LED) | 비교적 좁은 스펙트럼 대역폭(10~40nm FWHM)에서 방출되는 빛. 사용 가능한 스펙트럼 대역의 수가 제한적입니다. 배치 간 최대 파장 변동성(최대 20nm)이 있습니다. | 간소화된 여기 필터 설계, 좁은 스펙트럼 대역으로 인해 확장된 차단 범위가 필요 없습니다. | 긴 수명(10,000시간 이상). 출력을 매우 빠르게(밀리초 단위) 제어할 수 있습니다. 좁은 대역 내에서 아크 램프만큼 밝습니다. | 사용 가능한 스펙트럼 대역이 제한적입니다(강력한 녹색 광원이 부족함). 배치 변동성 및 온도/전류에 따른 출력 감도(최대 5nm 변화). |
| 레이저(고체/DPSS) | 좁은 (단색) 스펙트럼 대역에서 매우 높은 밝기를 나타냅니다. 종종 편광됩니다. | 여기 필터는 전체 출력 스펙트럼(예: DPSS 레이저의 1064nm 근적외선 출력)을 차단해야 합니다. 필터는 열 부하를 줄이기 위해 주로 반사를 통해 빛을 감쇠시켜야 합니다. 빔 스플리터는 편광 조건을 고려하여 설계해야 합니다. | 높은 밝기로 인해 공초점 현미경에서 널리 사용됩니다. | 모든 필터 구성 요소에 더 엄격한 광학 품질(TWD, 웨지)이 요구됩니다. 여기 필터는 반사율이 높아야 합니다. |
