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1、荧光显微成像系统的原理及构成,原理,普通光学显微镜 通过普通光源的照明观察标本 荧光显微镜 利用一定波长的光，激发显微镜下标本内 的荧光物质，使之发射荧光,什么是荧光？,物质吸收的短波光，发射出的长波光 特点：荧光波长激发光波长 荧光强度激发光强度 有不同程度的衰减,荧光显微镜的特点,光源能供给大量特定波长范围的激发光， 使受检标本内的荧光物质能获得必要强度 的激发光 具备相应的滤光镜系统。,荧光显微镜的种类,透射式,落射式,目镜,吸收滤色镜,物镜,暗场聚光镜,激发滤色镜,汞灯,透射荧光显微镜原理图,标本,汞 灯,激发滤色镜,分色镜,吸收滤色镜,物 镜,标 本,落射荧光显微镜原理图,透射式 汞
2、灯光源 激发滤色镜 暗场聚光镜 吸收滤色镜,落射式 汞灯光源 激发滤色镜 分色镜 吸收滤色镜,荧光显微镜的主要部件,各部件介绍,光源 多采用200W的超高压汞灯作光源 提供激发光（紫外和蓝紫光） 滤色系统 激发滤色镜：选择激发光的波长 吸收滤色镜：透过荧光，阻挡杂光 （完全阻挡激发光通过）,B 透过,B 阻挡,T%,T%,nm,分色镜 反射激发光，透过荧光 暗场聚光镜 来自下面光源的光线经过暗场聚光镜，形成 了横过显微镜视野而不进入物镜的强烈光束。 因此视野是暗的,A 透过,A 反射,T%,物镜 各种物镜均可应用，但最好使用消色差的 物镜 提高荧光图像的亮度，应使用镜口率大的 物镜 目镜 在荧
3、光显微镜中多用低倍目镜，如5和 6.3,荧光图像的记录方法,荧光显微镜所看到的荧光图像具有： 形态学特征和荧光的颜色、亮度 判断结果时，必须将二者结合起来综合判断 记录结果：主观指标（即工作者目力观察） 客观指标（细胞分光光度计、图像 分析仪等）,荧光显微摄影技术,由于荧光很易减弱褪色，要及时摄影记录 结果，所以荧光显微镜摄影技术对于记录荧光 图像十分必要。 因紫外光对荧光猝灭作用大，所以曝光速 速度太慢，就不能将荧光图像拍摄下来。 一般研究型荧光显微镜都有半自动或全自 动显微镜摄影系统装置，或用CCD与计算机连 接，将图像存在计算机硬盘上。,CCD,主要功能： 光信号转电信号 电信号转成数字
4、信号 配合计算机形成影像,CCD概念,CCD Charged Coupled Device: 电荷耦合元件 大量的独立的光敏元件排列在一起 每个光敏元件称为像素 像素 图像的基本单位：最小的视觉显示单位.,CCD结构及工作原理,CCD结构 感光二极管（Photodiode） 并行信号寄存器（Shift Register） -用于暂时储存感光后产生的电荷 串行信号寄存器（Transfer Register） -用于暂时储存并行寄存器的模拟信号并将电荷转移放大 信号放大器-用于放大微弱电信号 数摸转换器-将放大的电信号转换 成数字信号,隔行传输式（Interline Transfer） -感光元件
5、产生电信号 -电荷转移到并行寄存器 -电荷从并行寄存器转移到串行寄存器 -串行寄存器将电信号转到模拟寄存器 -放大、数摸转换、数字信息 快速-暴光和数据读出可同时进行 可采用软件控制的电子快门工作 动态范围小,CCD 种类-传输方式,全帧（Full Frame） -感光元件产生电信号 -电荷转移到串行寄存器 -放大、数摸转换、数字信息 动态范围宽 信噪比高 分辨率高 成像速度慢 必须借助机械快门控制暴光量,CCD 种类-传输方式,全转（Full Fransfer） -综合Full Frame和Interline Transfer特点，在器件上划分感光区和寄存区 -暴光和数据转移可以同时进行 保
6、证单位像素上的感光面积 保证了拍摄速度,CCD 种类-传输方式,CCD种类-扫描方式,面阵或面扫描（Area Arrays）： 可以在一次曝光中以任意快门速度捕捉动 体，创建二维的影像 主要应用在高阶数码相机、监视器和摄录 像机等,CCD种类-扫描方式,线阵或线扫描（Linear Arrays）： 排成一排的像素构成，逐行扫描成像 （获取彩色图像时，为了分别得到RGB三基色 的信息，需要扫描三次，每次对应一种颜色） 适合获取静态图像，分辨率高,CCD种类-扫描方式,三线（Tri-Linear Sensor）： 排成三排的像素构成，每一排对应一种基 色（RGB） 不用扫描三次，且能得到很高的分辨率和 色域,CCD与显微镜的连接,物镜,激发滤色片,生物标本,分色镜,吸收滤色片,激发光源,谢 谢,
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