Τι είναι η μικροσκοπία φθορισμού δύο φωτονίων
Η βασική αρχή της διέγερσης με δύο φωτόνια είναι: στην περίπτωση υψηλής πυκνότητας φωτονίων, τα φθορίζοντα μόρια μπορούν να απορροφήσουν δύο φωτόνια μεγάλου μήκους κύματος ταυτόχρονα και να εκπέμπουν ένα φωτόνιο μικρότερου μήκους κύματος μετά από μια σύντομη περίοδο ζωής της λεγόμενης διεγερμένης κατάστασης . ; το αποτέλεσμα είναι το ίδιο με τη χρήση ενός φωτονίου του οποίου το μήκος κύματος είναι το μισό του μεγάλου μήκους κύματος για να διεγείρει ένα φθορίζον μόριο. Η διέγερση με δύο φωτόνια απαιτεί υψηλή πυκνότητα φωτονίων. Για να μην βλάψει τα κύτταρα, το μικροσκόπιο δύο φωτονίων χρησιμοποιεί παλμικά λέιζερ με κλειδωμένη λειτουργία υψηλής ενέργειας. Το λέιζερ που εκπέμπεται από αυτό το λέιζερ έχει υψηλή ενέργεια αιχμής και χαμηλή μέση ενέργεια, το πλάτος του παλμού του είναι μόνο 100 femtoseconds και η συχνότητά του μπορεί να φτάσει τα 80 έως 100 megahertz. Όταν χρησιμοποιείται αντικειμενικός φακός υψηλού αριθμητικού διαφράγματος για την εστίαση των φωτονίων του παλμικού λέιζερ, η πυκνότητα φωτονίων στο εστιακό σημείο του αντικειμενικού φακού είναι η υψηλότερη και η διέγερση δύο φωτονίων εμφανίζεται μόνο στο εστιακό σημείο του αντικειμενικού φακού. το μικροσκόπιο δύο φωτονίων δεν χρειάζεται ομοεστιακή οπή καρφίτσας, η οποία βελτιώνει την απόδοση ανίχνευσης φθορισμού.
Σε γενικά φαινόμενα φθορισμού, λόγω της χαμηλής πυκνότητας φωτονίων του φωτός διέγερσης, ένα φθορίζον μόριο μπορεί να απορροφήσει μόνο ένα φωτόνιο ταυτόχρονα και στη συνέχεια να εκπέμψει ένα φωτόνιο φθορισμού μέσω μιας ακτινοβολίας μετάβασης, που είναι φθορισμός ενός φωτονίου. Για τη διαδικασία διέγερσης φθορισμού χρησιμοποιώντας λέιζερ ως πηγή φωτός, μπορεί να προκύψει φθορισμός δύο φωτονίων ή ακόμη και πολλαπλών φωτονίων. Αυτή τη στιγμή, η ένταση της πηγής φωτός διέγερσης που χρησιμοποιείται είναι υψηλή και η πυκνότητα των φωτονίων ικανοποιεί τις απαιτήσεις των μορίων φθορισμού που απορροφούν δύο φωτόνια ταυτόχρονα. Στη διαδικασία χρήσης ενός γενικού λέιζερ ως πηγής φωτός διέγερσης, η πυκνότητα των φωτονίων εξακολουθεί να μην είναι αρκετή για να προκαλέσει το φαινόμενο της απορρόφησης δύο φωτονίων. Συνήθως, χρησιμοποιείται ένα παλμικό λέιζερ femtosecond και η στιγμιαία ισχύς του μπορεί να φτάσει την τάξη των μεγαβάτ. Επομένως, το μήκος κύματος του φθορισμού δύο φωτονίων είναι μικρότερο από το μήκος κύματος του φωτός διέγερσης, το οποίο είναι ισοδύναμο με το φαινόμενο που παράγεται από τη διέγερση στο μισό του μήκους κύματος διέγερσης.
