DE202004010121U1 - Lichtquelle für ein Auflichtfluoreszenzmikroskop - Google Patents
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Abstract
Lichtquelle für ein Auflichtfluoreszenzmikroskop, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Hochleistungs-LED (1) aufweist.
Description
- Stand der Technik
- Die Fluoreszenzmikroskopie wird in vielen Bereichen der medizinischen Diagnostik eingesetzt. Es wird der physikalische Effekt der Fluoreszenz ausgenutzt. Bei der Bestrahlung eines Präparates mit Licht wird diesem Lichtenergie zugeführt. Diese Energie kann von den Atomen bzw. Molekülen des Präparats absorbiert werden. Im Fall der Fluoreszenzmikroskopie findet diese Absorption in Farbstoffen statt, mit welchen das Präparat vor Betrachtung eingefärbt wurde. Diese Farbstoffe werden auch als Fluorochrome bezeichnet.
- Durch die zugeführte Energie wird die Substanz in einen energetisch höheren Zustand versetzt. Da ein energieärmerer Zustand meist der stabilere Zustand ist fällt die angeregte Substanz nach kurzer Zeit (10–5 bis 10–8 sec) unter Abgabe von Energie in den energieärmeren Zustand zurück. Die freiwerdende Energie wird bei der Fluoreszenz in Form von Licht abgegeben und bildet die Grundlage für die Fluoreszenzmikroskopie.
- Das Präparat wird mit Licht einer bestimmten Wellenlänge (Anregungswellenlänge) bestrahlt und gibt während der Bestrahlung Licht einer anderen Wellenlänge (Fluoreszenzwellenlänge) ab. Dabei ist die Anregungswellenlänge immer kleiner als die Fluoreszenzwellenlänge.
- Bei handelsüblichen Fluoreszenzmikroskopen wird als Lichtquelle für die Fluoreszenz eine Xenon- oder Quecksilberdampflampe verwendet, welche über ein Hochspannungsnetzteil mit Energie versorgt wird. Die Dampflampen sind nach einer Betriebszeit von 150 Stunden wegen alterungsbedingter Leistungsabnahme zu ersetzten.
- Aus dem weißen Licht der Dampflampe wird durch einen Anregungsfilter die für die Anregung des Fluorochroms geeignete Wellenlänge (meist blaues Licht) herausgefiltert. Im Inneren des Mikroskops wird das Licht von einem dichroischen Spiegel auf das Präparat reflektiert. Dieser Spiegel reflektiert Licht kleiner Wellenlängen und ist für Licht mit größerer Wellenlänge durchlässig. Der Spiegel ist so gewählt, dass seine kritische Wellenlänge zwischen Anregungs- und Emissionsmaximum des Fluorochroms liegt. So wird das Anregungslicht zum Präparat gelenkt, während das vom Präparat ausgestrahlte langwelligere Licht den Spiegel passiert und durch das Okular zum Auge des Betrachters geleitet wird.
- Aufgabe der Erfindung
- Die Erfindung soll einen deutlich längeren Betrieb der Lichtquelle ohne Austausch dieser Lichtquelle ermöglichen. Des weiteren soll eine Möglichkeit zum netzunabhängigen Betrieb geschaffen werden.
- Lösung der Aufgabe
- Das zur Fluoreszenzmikroskopie notwendige Anregungslicht wird durch eine LED zur Verfügung gestellt. Das Licht der LED wird durch geeignete optische Komponenten (Linsen bzw. Spiegel) in das Mikroskop geleitet.
- Ausführungsbeispiel
- Ein Ausführungsbeispiel wird Anhand von
1 erläutert. - Das Licht einer blauen Hochleistung-LED
1 der Firma Lumileds wird durch einen Kollimator, bestehend -aus einer asphärischen Kondensorlinse2 und einer Plankonvexlinse3 , in den Lichteinlass4 eines nicht dargestellten Mikroskops geleitet. Das verwendete Mikroskop ist zweckmäßigerweise ein dem Fachmann bekanntes Auflichtmikroskop, beispielsweise vom Typ Zeiss Axiostar Plus FL. Derartige Mikroskope haben im allgemeinen einen Lichteinlass4 , durch den das zur Auflichtmikroskopie erforderliche Licht von einer externen Lichtquelle eingeleitet wird. Als Lichtquellen kamen bislang Metalldampflampen in Frage. - Die Neuerung besteht nun darin, als Lichtquelle an Stelle eine Metalldampflampe eine Licht emittierende Hochleistungsdiode (LED)
1 mit einem Wellenlängenbereich von 460 – 480 nm einzusetzen, die also blaues Licht abstrahlt. - Dabei wurde das Vorurteil überwunden, dass LEDs aufgrund ihrer geringen Lichtleistung und ihrer ungünstigen Abstrahlcharakteristik für Anwendungen ungeeignet sind, bei denen eine hohe Lichtleistung erforderlich ist.
Claims (6)
- Lichtquelle für ein Auflichtfluoreszenzmikroskop, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Hochleistungs-LED (
1 ) aufweist. - Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die LED (
1 ) blaues Licht aussendet. - Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgesendete Licht durch mindestens ein optisches Element in das Auflichtfluoreszenzmikroskop gelenkt wird.
- Lichtquelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element eine Linsenanordnung (
2 ,3 ) ist. - Lichtquelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element ein Spiegel ist.
- Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie netzunabhängig betrieben werden kann.
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Publications (1)
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2004
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