Đèn LED cấp sáng cho kính hiển vi

Trong số những công nghệ mới để chiếu sáng trong kính hiển vi huỳnh quang là điốt phát sáng (LED). Các thiết bị bán dẫn đa năng này sở hữu tất cả các tính năng mà đèn sợi đốt (halogen vonfram) và đèn hồ quang thiếu, đồng thời hiện đủ hiệu quả để cung cấp năng lượng bằng pin điện áp thấp hoặc nguồn điện có thể chuyển đổi với chi phí thấp. Công suất quang đa dạng do đèn LED cung cấp giúp có thể chọn nguồn sáng đi-ốt riêng lẻ để cung cấp dải bước sóng kích thích tối ưu cho huỳnh quang trải dài trong vùng tử ngoại, khả kiến ​​và cận hồng ngoại. Hơn nữa, đèn LED công suất cao mới hơn tạo ra cường độ đủ để cung cấp nguồn sáng hữu ích cho nhiều ứng dụng trong kính hiển vi huỳnh quang, bao gồm kiểm tra các tế bào và mô cố định, cũng như chụp ảnh tế bào sống kết hợp với truyền năng lượng cộng hưởng Forster (FRET) và kỹ thuật đo tuổi thọ (FLIM). Hướng dẫn dưới đây sẽ khám phá hệ thống chiếu sáng LED ZEISS Colibri cho kính hiển vi huỳnh quang trường rộng.

So với ánh sáng laser, trường rộng hơn đèn LED sẽ hữu ích hơn trong việc kích thích nhiều loại đầu dò huỳnh quang và so với nhiệt độ quá cao và quang phổ liên tục phát ra từ đèn hồ quang, đèn LED mát hơn, nhỏ hơn và cung cấp cơ chế thuận tiện hơn nhiều để bật và tắt nguồn theo chu kỳ cũng như chọn nhanh các bước sóng cụ thể. Các bộ chiếu sáng LED được thiết kế cho kính hiển vi huỳnh quang đã được một số nhà sản xuất giới thiệu và mặc dù cường độ phát xạ yếu hơn khi so sánh với các vạch quang phổ sáng của đèn hồ quang halogenua kim loại và thủy ngân, xu hướng phát triển LED hiện nay hướng đến kỳ vọng về độ sáng tăng đáng kể khắp tất cả các vùng bước sóng trong vài năm tới. Hơn nữa, những tiến bộ gần đây trong công nghệ LED nhằm mục đích sản xuất các tinh thể chết có dạng hình học làm giảm sự mất ánh sáng do phản xạ bên trong sẽ giúp tạo ra các thiết bị có thể được tích hợp vào hầu hết tất cả các ứng dụng trong kính hiển vi huỳnh quang. Minh họa trong Hình 1 là cấu hình phổ phát xạ LED của một số điốt có trên thị trường. Quang phổ được ghi lại tại mặt phẳng tiêu cự của kính hiển vi bằng cách sử dụng gương băng thông rộng được đặt trong khối quang huỳnh quang.

Ngược lại với đèn hồ quang có độ sáng cao, công nghệ LED đã dần phát triển từ các thiết bị thô sơ chỉ có khả năng cung cấp 1/1000 lumen ánh sáng đỏ vào cuối những năm 1960. Tuy nhiên, trong bốn thập kỷ qua, đèn LED đã phát triển với tốc độ ngang ngửa với các bộ vi xử lý. Tương tự như dự đoán của Gordon E. Moore rằng số lượng bán dẫn trên chip máy tính sẽ tăng gấp đôi cứ sau hai năm, nhà khoa học Roland Haitz của Agilent Technologies dự đoán rằng độ sáng của đèn LED sẽ tăng gấp 20 lần sau mỗi 10 năm. Trên thực tế, nó được gọi là Định luật Haitz đã được chứng minh là đáng tin cậy vì đèn LED đã tăng gấp đôi độ sáng trong lịch sử cứ sau hai năm và dự kiến ​​sẽ tiếp tục tăng trưởng đáng kể về hiệu suất. Khi độ sáng và dải màu sẵn có tăng lên, đèn LED đã được đưa vào sử dụng trong nhiều ứng dụng mới, bao gồm vai trò thay thế bền bỉ và tiết kiệm năng lượng cho đèn sợi đốt dùng trong chiếu sáng gia đình và công nghiệp. Ngoài ra, đèn LED hiệu suất cao hiện đang được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, y tế và quân sự khác. Trong số rất nhiều ví dụ là điều hướng, robot, thị giác máy, nội soi và thiết bị chẩn đoán. Trong tương lai, nhu cầu về nguồn sáng có độ sáng cao dựa trên thiết bị LED sẽ ngày càng tăng ở các khu vực của nền kinh tế có sức mạnh thị trường lớn hơn đáng kể so với kính hiển vi huỳnh quang.

Nguồn:

Công ty Minh Khang là nhà phân phối độc quyền thị trường miền Nam phân khúc kính hiển vi hãng Carl ZEISS.