基本介紹
- 中文名：紅外光顯微鏡
- 波長：800nm到20μm
- 光：紅外光
- 領域：生物學
技術原理,套用範圍與局限,
技術原理
在技術上使用紅外光與使用可見光相比較，差異並不像使用紫外光那樣大。對於直到波長為1500nm的紅外光來說，一般的標準物鏡仍然是可以用的。當然，在波長超過1000nm時，像的質量就開始受到損害，這主要是由於球面差。既就是使用專門設計用於紅外光的消色差物鏡，在波長超過1200nm時，色差也會變得明顯起來。當紅外光的波長達到3000nm時，玻璃就變得不透明了，這時必須使用象碘化鉈這樣的特殊材料製作透鏡，但是使用這種材料要製造出在足夠寬的波長範圍內的矯正透鏡仍然是困難的。對於被長超過1500nm範圍的紅外光，經常使用反射物鏡或反射一折射物鏡。在理論上，在一個完全的反射顯微鏡中可以用波長直到20μm的紅外光形成物體的像，然而要製造較高孔徑的反射物鏡卻是相當困難的。對於取決於孔徑的分辨力來說，小孔徑是更大的缺點，而且分辨力會隨著波長的增大而相應地減小。因此，既就是使用近紅外光，在分辨力上的損失也是十分明顯的。
在紅外光顯微鏡中通常使用白熾燈照明，很多白熾燈能夠發射比可見光更多的紅外光，在這裡色溫是一個重要的參數。當燈絲的溫度為24000K時，最大發射是在光譜的1200nm處左右。當溫度為33000K時，最大發射在光譜的800nm處左右。使用特殊的濾光片就可以分離出所要求波長的紅外線。紅外光像的觀察和聚焦可以使用像轉換器或專門設計的電視掃描管來進行。用於紅外光顯微鏡的像轉換器有兩種類型，另一種是“固體”類型，它是由一個光電導體層和一個電子發光層所組成，這兩者被夾在可以提供交流電的兩層薄透明導體層之間。相當於真空管陽極的電子發光層，對著光電導體層已經被紅外光輻射轟擊的區域發射可見光，從而形成了可見的像。另外，已經設計製造出對直到3,500n m波長範圍都敏感的電視管。在紅外光顯微照相中可以使用經過特殊敏感化處理的乳膠片，它在直到大約1300nm較低的紅外光區域都是敏感的。
套用範圍與局限
紅外光顯微鏡在生物學中的套用範圍是有限的。當用可見光觀察不透明的某些物體時，在較溉的紅外光區域就會變得透明，這種效應已經被用於研究在某些昆蟲中發現的滲入黑色素的甲殼質層。但是，某些有機物質在2-30微米波長範圍內的吸收特性實際上並沒有套用到生物學物質的定性和定量的顯微研究中，除了儀器和像的記錄問題而外，也由於在這種波長範圍內分辨力的損失已經變得十分引人注目。一個數值孔徑為0.6物鏡的最小分辨距離大約與所使用的光線的波長是相等的，這就意味著使用一個這樣孔徑的反射物鏡，以波長為10μm的紅外光觀察一個直徑為10μm左右的細胞幾乎是不可能的。
