Fonctions de chaque filtre dans un microscope à fluorescence
Le problème le plus critique de la microscopie à fluorescence est la combinaison de filtres optiques. Le filtre d'excitation et le filtre de protection doivent être adaptés au matériau fluorescent observé et adaptés l'un à l'autre. Pour certaines applications spécifiques, s'il y a des erreurs dans la sélection des filtres, cela peut conduire à des malentendus et même à des résultats incorrects. Les réalisations de la technologie de microscopie à fluorescence sont indissociables de filtres de haute qualité-et de groupes de filtres intelligemment adaptés. Il existe plusieurs types de filtres pour la microscopie à fluorescence.
1. Filtre absorbant la chaleur
Le filtre absorbant la chaleur est un filtre nécessaire pour empêcher le rayonnement thermique dans le spectre de la source lumineuse d'endommager le système optique. Les premiers microscopes avancés étaient équipés de bouteilles en forme de tambour pouvant contenir de l’eau distillée comme dispositifs d’absorption de chaleur. Les microscopes de recherche modernes à grande échelle sont équipés de filtres en verre absorbant la chaleur dans des caissons lumineux ou des chambres à lampes, qui sont des feuilles de verre transparentes et légèrement jaunes. Les filtres KG1 (2 mm) et BG38 (4 mm) de Leitz peuvent transmettre presque tous les spectres de lumière ultraviolette et visible, avec un taux de transmission lumineuse allant jusqu'à 98 %. Il n’absorbe que sélectivement le rayonnement photothermique infrarouge.
2. Filtre d'excitation
Les filtres d'excitation peuvent absorber sélectivement les raies spectrales de grandes longueurs d'onde et transmettre uniquement la lumière ultraviolette. Les filtres de lumière violet, bleu et vert sont des filtres d'excitation. Zeiss, Reichert, les séries B d'Olympus, les séries G, les séries BG, les séries UG de Shott, les séries H, G, BP d'Opton, les séries BP de Leitz et d'autres filtres optiques sont tous des filtres d'excitation.
3. Filtre de blocage
Un filtre bloquant est un filtre qui absorbe sélectivement les raies spectrales des ondes courtes et les rayons infrarouges tout en permettant de voir les ondes plus longues. Sa fonction est de permettre à l'observateur de voir la fluorescence excitée par l'objet inspecté, tout en protégeant la cornée de l'observateur des dommages causés par les UV.
4. Filtre de séparation des couleurs
Le filtre de séparation des couleurs est un miroir filtrant qui reflète la lumière d'excitation sur l'objet inspecté, provoquant l'émission de fluorescence par l'objet, puis transmet la fluorescence à l'oculaire. Ce type de filtre ne peut être utilisé que dans un condenseur de lumière tombante, tandis qu'un microscope à fluorescence à lumière transmise ne nécessite pas de séparation des couleurs.
5. Filtre d'interférence
Le filtre d'interférence est un type de filtre d'excitation-hautes performances. Il s'agit d'un filtre réalisé en empilant plusieurs films métalliques minces entre deux feuilles de verre polies. L'indice de réfraction de chaque film métallique mince est différent, de sorte que les raies spectrales de différentes longueurs d'onde de la source lumineuse d'éclairage sont réfléchies de manière répétée sur chaque film métallique. Certaines raies spectrales de certaines longueurs d'onde sont annulées par des interférences destructrices, tandis que d'autres sont renforcées par des interférences additives et transmises. Il en résulte un filtre avec un spectre de transmission étroit et une largeur de demi-pic de seulement 6 à 20 nm. La transmission peut atteindre 60 % à 70 %.
