КОМПЕНСАЦИЯ ПАРАЗИТНОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ АБСОРБЦИОННЫХ СВЕТОФИЛЬТРОВ

Аннотация

В данной работе было показано, что некоторые оптические светофильтры (в частности, абсорбционные) флуоресцируют. Эта помеха видна на спектрах флуоресценции, что вносит значительную погрешность в результаты экспериментов. В итоге, паразитную составляющую светофильтра удалось скомпенсировать путем её выделения на фоне полезного сигнала. Предложенный способ компенсации паразитной флуоресценции позволяет использовать в процессе экспериментов недорогие и легкодоступные абсорбционные светофильтры.

Полный текст

При регистрации спектров флуоресцен- На рисунке 1 показана схема экспери- ции биообъектов часто возникает необходи- ментального стенда для оптического кон- мость использования светофильтров для отсе- троля роста биологических объектов спек- чения возбуждающего излучения, интенсив- тральным методом. ность которого может на несколько порядков Спектры флуоресценции биообъекта, превышать интенсивность флуоресценции [1]. расположенного в кювете 1-2, регистри- Однако при использовании широко распро- руются спектрофотометром Andor Idus 416 странённых абсорбционных светофильтров через отверстие 9 (радиус 5 мм) с использо- возникает помеха, связанная с их собственной ванием оптоволокна, которое закрепляется в флуоресценцией [2]. Уменьшения флуорес- разъёме 5 под углом 90° к кювете. Ультрафи- ценции светофильтров можно добиться путём олетовые светодиоды 6 находятся с обратной усложнения оптической схемы регистрирую- стороны металлического экрана 7 и распо- щей аппаратуры, а также использованием ин- ложены под углом 45° к кювете 1-2 для охва- терференционных светофильтров (например, та наибольшей «полезной» площади биообъ- fgl435 и других), которые не флуоресцируют екта в кювете. Исследуемый светофильтр [3-4]. Однако недостатком подобных решений устанавливается между отверстием 9 и опто- являются более высокие затраты на разработку волокном 5 спектрофотометра. Стойки 3 конструкции стенда или приобретение более служат для регулировки высоты приёмной дорогих светофильтров. части. В качестве биообъекта использовалась Условия и методы исследования водная культура одноклеточной зелёной во- Для решения вышеописанных проблем доросли Chlorella sp. предложен способ компенсации «паразитной» флуоресценции, который позволит в процессе Результаты и их обсуждение эксперимента использовать недорогие и легко- Полученный с помощью данной схемы доступные абсорбционные светофильтры. спектр флуоресценции биообъекта ISF(λ) со- держит в себе паразитную составляющую, образующуюся в светофильтре 2. Для её вы- © Василькин М. С., 2017. деления дополнительно регистрируется Василькин Максим Сергеевич спектр флуоресценции светофильтра IF(λ), (maks_sv@inbox.ru), магистрант факультета электроники получаемый при установке светорассеивате- и приборостроения ля (матированной металлической пластины) Самарского университета, вместо кюветы 1. 443086, Россия, г. Самара, Московское шоссе, 34. Вестник молодых учёных и специалистов Самарского университета. 2017. № 2 (11) 75 Рис. 1. Схема экспериментального стенда: 1-стекло; 2-кювета; 3-стойки; 4-светофильтр; 5-приёмник (разъём для оптоволокна); 6- плата с диодами; 7-экран; 8-крепление для светодиодов; 9-отверстие для оптоволокна Рис. 2. Флуоресценция биообъекта и светофильтров - флуоресценция биообъекта (излучение светофильтра скомпенсировано), - флуоресценция биообъекта без учёта компенсации, - флуоресценция светофильтра Нормировка полученных данных по источника излучения (ультрафиолетового освещённости светофильтра возбуждающим светодиода), в данном случае достаточно излучением требует ещё двух дополнитель- определить интенсивности возбуждающего ных измерений, выполняемых при установке излучения в максимуме его спектра: ISD_max и бесцветного матового стекла вместо свето- ID_max - для биообъекта и металлического фильтра 2, причём благодаря узкополосности светорассеивателя соответственно. Так полу- 76 Физика чается нормировочный коэффициент, на ко- Предложенный способ компенсации торый по точкам умножается спектр флуо- паразитной флуоресценции позволяет ресценции светофильтра. Спектр биообъекта использовать в процессе эксперимента с учётом сказанного выше определяется вы- недорогие и легкодоступные абсорбци- ражением: онные светофильтры, не усложняя при этом конструкцию экспериментального стенда. . Литература На рисунке 2 приведён пример компен-