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显微镜的LED照明

显微镜的LED照明

光学显微镜中有希望的新技术之一是发光二极管（LED）照明，这种多功能半导体设备有着白炽灯、弧光灯没有的多种优势，低电压下供电仍能提供有效照明，电源相对便宜。LED 还能提供多种多样的光谱线，这样你能选择单个二极管光源提供从超紫外、可见和近红外的合适的激发波长。此外，新的高能LEDs能产生出足够的强度提供给荧光显微镜的广泛应用，包括固定细胞和组织的观察、FRET、FLIM技术。新开发的ZEISS Colibri LED 照明就是为宽场荧光显微镜设计的。

和激光相比，LEDs有更宽的带宽，因此能更有效的激发荧光探针；和弧光灯相比，LEDs产热少，面积小，方便电源的循环，能快速选择特定波长。尽管相比之下，LED的激发强度更低，但几家制造商已经将商业化LED照明引入荧光显微镜的设计，目前的发展方向是，近几年提高LED在各个波长的照明强度。此外，LED技术近的进展旨在通过产生死晶体，利用其内部反射减少光损失，这些对发光设备有利的方面会被整合以适应荧光显微镜的各种应用。图1展示的是几个已经商业化的LED激发光谱。

和弧光灯相比，LED展示了高度的内在激发能力和强度，这个技术是从十九世纪六十年代后期发展起来的，当时的设备只能提供千分之**明（光通量单位）的照明强度。在过去的四十年里，LEDs一直**于同类技术。Gordon E. Moore曾预言晶体管的数量将以每两年翻倍的速度增加；安捷伦的技术家Roland Haitz预言LEDs的亮度将以每十年以20个因数的速度递增。事实上，这个Haitz定律已经被证明是可靠的，LEDs正是以历史性的每两年翻倍的速度增加，未来也将继续以这个速度增长前进。随着照明和可用颜色的增加，LEDs也将投入到新的应用，如家居和工业方面，利用有效的能量和耐用性等特点而取代白炽灯。另外，现在高品质的LEDs被应用在其它工业、医疗和**上，尤其是航海、机器人技术、机器视力、内窥镜和诊断机器。将来，对LED高亮度照明光源的需求会逐渐增加，因此它也会有比在光学显微镜方面更广阔的市场。这种需求毫无疑问将推动LEDs在各光谱区域的迅猛发展，因此也会有利于光学显微镜的各种照明方式。

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