Что такое флуоресцентная: Флуоресцентная краска для разметки

Содержание

описание, что такое флуоресцентный источник света

Флуоресцентная микроскопия на сегодня является одним из распространенных методов исследования, в котором используется метод люминесценции (свечения) объектов. Дело в том, что существуют предметы, которые рассмотреть и изучить в обычном свете невозможно из-за того, что они не видны. Благодаря ультрафиолетовому излучению, которое на них попадает, такие вещества начинают светиться и подлежат исследованию с помощью специальной микроскопии. Помимо этого при флуоресцентной микроскопии используют и специальные красители (подобрать их можно с помощью специальных таблиц), так как определенные вещества взаимодействуют строго с определенными красителями, что облегчает процесс их исследования и изучения.

Метод люминесцентной микроскопии представляет собой физический процесс, где любое вещество органической или неорганической природы способно поглощать фотоны света, излучая при этом свет другой волны. Фотоны света, исходят из веществ, значительно низкой энергии, но имеют большую длину волны. Впервые этот метод был обнаружен еще в 19 веке нашего столетия английскими учеными, но только в начале 20 века ученые научились использовать данное свойство для изучения мелких веществ путем окрашивания их. Изобретение и совершенство флуоресцентного микроскопа настолько велико, что ученым удается проводить исследование объектов, размер которых колеблются от 1 до 10 нм.

Флуоресцентный метод – это явление физическое, при котором происходит поглощение кванта энергии флуорофором (вещество, способно светиться в темном поле). Использование данного метода активно используют не только в медицине, но и в физике и биологии.

Использование флуоресцентного микроскопа основано на том, что объект, подлежащий исследованию, начинает светиться после световозбуждения. Таким светом является электромагнитная волна ультрафиолета. С помощью зеркала, расположенного на штативе, свет попадает вертикально на предмет исследования. Флуоресцентный источник света чаще всего является ртутная или ксеноновая лампа. Свет от источника попадает на предмет излучения и часть лучей поглощается им, а другая часть отражается к человеку вместе с собственным излучением объекта. Для того, чтобы их разделить, перед линзой установлен фильтр, который лучи с короткой длинной волны отсекает.

Применение флуоресцентных микроскопов стало активно использоваться спустя несколько сотен лет после его изобретения. Благодаря совершенству микроскопов, ученые используют их не только в медицинской сфере, но и в биологии, судебной медицине, криминалистике и прочее. Именно с помощью флуоресцентной микроскопии сегодня проводятся исследования различных инфекционных заболеваний проводится исследование клеток крови, костного мозга, а также изучение клеток сетчатки глаза, ведь такие элементы, как палочки и колбочки слишком маленькие (1 нм) и рассмотреть в обычных микроскопах не удается.

Флуоресцентная микроскопия: описание метода

Для того, чтобы разобраться, как работает данный метод, мы вкратце рассказали Вам об основных моментах микроскопа. Сейчас остановимся на самом процессе исследования. Итак, исследуемый образец помещается на предметное стекло микроскопа и освещается светом определенной волны, который поглащается специально обработанным его флуорофором, способный излучать свет более длинной волны, что делает его другим цветом. Для того, чтобы изображение было четким, в таком микроскопе используется один из методов освещения: ксеноновая лампа, лазер, суперконтинуум, светодиодная лампа или ртутная.

Благодаря флуоресцентной микроскопии ученым и исследователям удается получать изображение в увеличенном варианте с помощью использования возбужденных атомов и молекул. Микроскопы, работа которых основана на флуоресцентном методе, образец облучается светом с большой частотой, а изображение – в оптическом спектре. От исследуемого образца отражается излучение, проходит через специальные фильтры, которые способны отсекать свет на высоких частотах, создавая красивую, четкую картинку.

Учитывая то, что не все предметы и объекты, которые подлежат исследованию, проводят свет и отражают его, проводя исследование с помощью флуоресцентного микроскопа, прибегают к использованию специальных люминесцентных красителей, которые носят название флуорохромов. Способность их диффузно или избирательно накапливаться в клетках позволяет проводить многочисленные исследования и наблюдения. Но есть и вещества, которые связываются с химическими веществами и также выделяют свет. В качестве флуорохромов сегодня используют множество органических соединений (производные акрила, хлорофилл, липохромы, хинин, бензпирен, азокрасители), которые являются самыми распространенными и широко используемыми. Окраску препарата проводят прижизненно или после фиксации. Учитывая то, что красители разводят максимально, повреждающее действие вещества на клетку не происходит, поэтому данный метод микроскопии активно используется прижизненно.

На нашем рынке сегодня представлен широкий выбор флуоресцентных микроскопов, выбрать которые Вы можете самостоятельно или воспользовавшись услугами интернет магазинов.

Преимущество флуоресцентного метода микроскопии

Дело в том, что с помощью данного исследования удается максимально быстро провести оценку состояния клеток водорослей или других растений, не повреждая их структуру. Помимо этого, метод флуоресцентной микроскопии быстрый, точный и удобный. С помощью него санитарные службы проводят экспресс тесты на степень загрязнения вод, определяют токсичность веществ.

Получение изображение с помощью флуоресцентного микроскопа связано с тем, что в оптическую его систему введены два фильтра, пропускающих и преломляющих свет. Первый светофильтр располагается перед конденсором, работа которого направлена на пропускание только тех волн, которые приводят к возбуждению люминесценции, излучающие объектом самостоятельно или те, что образуются от красителей, заранее введенные в препарат. А вот после объектива на микроскопе расположен второй светофильтр, действие которого направлено на пропуск к глазу наблюдателя люминесцентный свет. Освещение исследуемого объекта может быть осуществлено как сверху, так и снизу. При освещении сверху метод исследования носит название микроскопии в отраженном свете.

Учитывая то, что метод флуоресценции на сегодня принято считать одним из самых чувствительных методов, которые позволяют проводить исследования объектов не разрушая их, применение его во многих областях актуально и распространено. Дело в том, что не только в медицине, но и в биологии, физике, криминалистике и прочих науках использование данного метода исследования с каждым годом неуклонно растет. Сегодня Вашему вниманию на рынке представлен широкий выбор микроскопов такого плана, которые отличаются не только фирмой производителем, но и оптикой, разрешающими способностями, видом освещения и прочее.

Флуоресцентные лампы(люминесцентные). Виды и устройство.Работа

В современный период флуоресцентные лампы получили широкое применение среди других видов осветительных ламп. Уже в 70-х годах они начали заменять обычные лампы накаливания на производстве и в различных учреждениях. Они имеют достаточно высокую эффективность, качественно освещают помещения и территории.

Флуоресцентная лампа – это источник света, получаемого от свечения разрядов газа. Она состоит из стеклянной трубки, на внутренней поверхности которой нанесен слой люминофора. На торцах трубки находятся электроды в виде спиралей. В полость трубки закачан инертный газ и пары ртути. Под напряжением на электродах в лампе образуется разряд газа, ток проходит по парам ртути, возникает свечение.

Технология изготовления этих ламп постоянно совершенствуется, уменьшаются размеры, повышается яркость и качество света. С 2000-х годов такие лампы используются в домашнем хозяйстве. В настоящее время лампы получили название люминесцентных. По сути и принципу действия это одни и те же лампы. Хотя старое название также используется, поэтому в разной литературе они называются по-разному.

У нас в стране энергосберегающими лампами называют (люминесцентные) флуоресцентные лампы для бытового применения. Многие не знают, что лампы в виде спирали, которые используются в быту, и называются энергосберегающими, являются по принципу действия флуоресцентными лампами. Энергоэффективность приборов освещения делится на два класса: А и В.

Наиболее правильной будет классифицировать флуоресцентные лампы по различным признакам. Учитывая технологию производства и область применения, выделяют следующие типы ламп:

Стандартные флуоресцентные лампы диаметром 26 мм, имеющие несколько слоев люминофора.
Флуоресцентные лампы компактных размеров, имеющие трубку различной конфигурации, также покрытой люминофором.
Лампы специального назначения.

Также флуоресцентные лампы делятся по другим признакам:

Мощность энергии потребления.
Световой поток.
Цветовая температура.
Индекс цветопередачи.
Длина лампы.
Размер цоколя.
Вид подключения.
Размещение пускателя. Размещается в корпусе лампы или в светильнике.

Основным элементом флуоресцентных ламп являются пары ртути в малой концентрации. При прохождении через них электрического тока образуется ультрафиолетовое излучение. Люминофор – это химическое вещество, находящееся на внутренней поверхности трубки лампы, преобразующее ультрафиолетовое излучение в видимый для глаз свет. Качество света зависит от состава люминофора.

Принцип действия

При включении питания в стартере образуется небольшой тлеющий разряд, под действием него нагреваются электроды.

Один из электродов изготовлен из биметаллического материала. При нагревании он изгибается и прикасается к другому электроду. В итоге в цепи резко увеличивается электрический ток, разряд в стартере прекращается. Повышающийся ток нагревает электроды флуоресцентной лампы. они начинают выпускать электроны. Это является подготовкой к запуску работы лампы.

Электроды в стартере в это время охлаждаются, биметаллический элемент выправляется, и между электродами появляется зазор. Сила тока в схеме значительно снижается. В дросселе появляется мгновенное повышенное напряжение, которое называется напряжением самоиндукции. Оно препятствует снижению этого тока. При суммировании с напряжением цепи, напряжение самоиндукции образует в лампе короткий импульс напряжения, которого хватает для образования электроразряда в газе.

Сначала разряд возникает в аргоне, а затем, когда газ разогреется, в ртутных парах. Во время свечения лампы напряжение на электродах, а значит и электродах стартера, подключенного к лампе по параллельной схеме, меньше напряжения цепи на размер ЭДС самоиндукции, появляющейся в дросселе при загорании лампы.

Поэтому, дроссель предназначен не только для запуска люминесцентной лампы, но и в создании препятствия неограниченного повышения тока разряда. Если бы дросселя не было, то при увеличении тока лампа разрушилась бы, либо вышли из строя предохранители сети питания квартиры.

Конденсатор С1 в схеме стартера предназначен для подавления помех радиочастотных волн. А емкость С2 служит для увеличения коэффициента мощности.

Особенности и преимущества флуоресцентных ламп

Ультрафиолетовое излучение заставляет светиться люминофор видимым для глаза человека светом. Стекло колбы лампы не дает выхода вредному ультрафиолетовому излучению. Этим оно защищает наши глаза.

Бактерицидные лампы имеют в своей конструкции кварцевое стекло, которое легко пропускает ультрафиолет. Такие лампы применяются для дезинфекции и кварцевания помещений в медицине. Большое распространение имеют сегодня лампы с амальгамами кадмия и другими элементами. В них давление ртути снижено, вследствие чего расширяется интервал температур отдачи света до 60 градусов. Для чистой ртути эта величина составляет 25 градусов.

При возрастании температуры воздуха больше 25 градусов, температура стенок лампы и давление паров ртути повышается, а поток света снижается. Еще сильнее уменьшается поток света при снижении температуры и давления паров. При этом запуск ламп затрудняется. Поэтому в холодное время применение флуоресцентных ламп ограничено.

Чтобы решить эту проблему, разработана конструкция безртутных люминесцентных ламп, в которых давление инертного газа низкое. В них слой люминофора начинает светиться от излучения с величиной длины волны 58-147 нанометров. Так как давление газа в таких лампах не зависит от температуры воздуха, то поток света не изменяется. Сегодня существуют лампы нового поколения Т5. Они более компактны, в них используется высокочастотный пускатель.

Чем больше длина лампы, тем сильнее поток света. Это происходит из-за уменьшения анодно-катодных потер в потоке света. Поэтому выгоднее применить одну лампочку на 36 ватт, чем 2 лампы по 18 ватт. Срок действия у таких ламп ограничивается распылением катодов. Также снижают срок службы колебания напряжения сети питания и частые переключения.

Достоинства

Флуоресцентные лампы нашли широкое применение в связи с тем, что они обладают значительными достоинствами, по сравнению с простыми лампами накаливания.

Повышенная эффективность. Световая отдача выше в 10 раз, чем у ламп накаливания, КПД 25% по сравнению с лампами накаливания – 7%.
Большой срок работы – до 20000 часов.

Недостатки

Требуется подключение балласта для нормальной работы лампы.
Устойчивая работа лампы зависит от температуры воздуха.

Излучение света оказывает на людей значительное воздействие, как психологическое, так и физиологическое, но чаще благотворное. Самым полезным считается дневной свет. Он оказывает влияние на процессы жизни человека, обмен веществ, развитие в физическом плане и т. д. Искусственное освещение отличается от дневного света. Лампы накаливания излучают желтый и красный спектр света, ультрафиолет отсутствует, поэтому они считаются теплыми источниками света.

Еще одним достоинством люминесцентных ламп является возможность образования света разного спектра, от теплого до дневного. Это делает богаче цветовую палитру домашнего быта. Для разных областей применения рекомендуют свои цвета.

Как изготавливают флуоресцентные лампы

Эта лампа была изобретена в 1909 году. До сих пор ее конструкция принципиально не изменилась. Их изготовление является сложным процессом. Нужна механическая хореография, которая включает в себя сварку, и плавку, а также изгибы, пайка, окраска.

Технологический процесс начинается с трубок из стекла. До этого их тщательно подвергают промывке в теплой воде для удаления примесей и грязи. Далее трубкам придается специфическая форма. Их подвергают нагреву в течение половины минуты, потом быстро сгибают по шаблону. Автоматический станок изгибает трубки со скоростью 14 штук в минуту.

Изогнутые трубки идут в камеру, в которой наносится небольшой слой фосфора на внутреннюю поверхность. Фосфор образует световой поток, преобразуя ультрафиолет, образующийся во время ионизации паров ртути. С краев трубки убирают излишки фосфора, для последующей пайки.

Теперь нужно установить компоненты электросхемы. Монтажным автоматом изготавливается катодное устройство. По ним будет поступать ток. Проводникам придается нужная форма, затем их нагревают до определенного значения температуры. Это является подготовкой к следующему этапу, потому что важно не дать катодному покрытию перейти на штырьки.

Нити лампы вставляют в опору. Эмиссионное вещество в этом процессе имеет большое значение. Она испускает электроны, участвующие в образовании светового потока. На следующем этапе соединяют подставку и стеклянную трубку. Пайка производится при высокой температуре.

Теперь остается самый важный процесс, во время которого выкачивают воздух из трубки и заполняют ее инертным газом. На этой же операции в трубку впрыскивается капля ртути, которая очень важна для образования света.

Следующий этап – это размещение проводов, чтобы установить крышку, закрывающую трубку. Крышка создает электрический контакт, и надевается на конец трубки. Она должна иметь абсолютную герметичность, чтобы не было утечки. Теперь лампа готова.

Каждый образец лампы ставят на испытательное колесо для проверки качества.

После тщательной проверки флуоресцентные лампы перевозят на упаковку. Эта операция требует необходимой точности и ловкости. С помощью фосфора, ртути и паяльных ламп изготавливается устройство, не изменившееся за последний век.

Что такое флуоресценция? | Office for Science and Society

Флуоресценция — это способность некоторых химических веществ испускать видимый свет после поглощения излучения, которое обычно не видно, например, ультрафиолетового света. Это свойство привело к разнообразию использования. Давайте прольем еще немного света на эту тему; рассмотрите вездесущие «люминесцентные» огни. Только как они работают?

Джо Шварц Доктор философии | 20 марта 2017 г.

Вы спросили

Флуоресценция — это способность некоторых химических веществ излучать видимый свет после поглощения излучения, которое обычно не видно, например ультрафиолетового света. Это свойство привело к разнообразию использования. Давайте прольем еще немного света на эту тему; рассмотрите вездесущие «люминесцентные» огни. Только как они работают? Люминесцентные лампы содержат небольшое количество паров ртути. Приложение электрического тока заставляет поток электронов пересекать трубку. Они сталкиваются с атомами ртути, которые получают энергию и, следовательно, излучают ультрафиолетовый свет. Внутренняя часть трубки покрыта флуоресцентным материалом, таким как хлорфосфат кальция, который преобразует невидимый ультрафиолетовый свет в видимый свет. Та же идея используется для получения цветного телевизионного изображения. Экран покрыт крошечными точками вещества, которые флуоресцируют разными цветами, когда их возбуждает пучок электронов, который используется для сканирования изображения.

Но флуоресцентные материалы нашли практическое применение еще до того, как мы мечтали о цветном телевидении. Одним из самых удивительных флуоресцентных материалов является синтетическое соединение, названное флуоресцеином. В ультрафиолетовом свете он производит интенсивную желто-зеленую флуоресценцию, которая во время Второй мировой войны спасла жизни многих сбитых летунов. В 1943 году было изготовлено более миллиона фунтов этого вещества, которое в небольших пакетах было роздано летчикам для использования в качестве морского маркера. Поскольку флуоресценция настолько сильна, что ее можно увидеть, когда концентрация флуоресцеина составляет всего 25 частей на миллиард, спасательные самолеты легко заметили людей в океане. Авианосцы также широко использовали флуоресцеин. Сигнальщики на палубе носили одежду и размахивали флагами, обработанными составом, который затем заставляли светиться при освещении ультрафиолетовым светом. Прибывающие пилоты могли ясно видеть палубу, и отпала необходимость использовать огни взлетно-посадочной полосы, которые привлекли бы внимание самолетов противника. Некоторые природные вещества также флуоресцируют в ультрафиолетовом свете. Интересными примерами являются моча и мех лося. Заключенные действительно воспользовались этим свойством мочи и использовали ее как секретные чернила. А мех лося? Что ж, в Канаде и Швеции ежегодно происходят сотни аварий, связанных со столкновением автомобилей с лосями. Некоторые из них заканчиваются смертельным исходом. Некоторые производители автомобилей в настоящее время рассматривают возможность оснащения своих автомобилей фарами, излучающими УФ-излучение, чтобы уменьшить количество столкновений с лосями! Как насчет того, чтобы заставить работать правильную химию.

Ключевые слова:

флуоресцеин

флуоресценция

свет

флуоресценция | физика | Британика

Развлечения и поп-культура
География и путешествия
Здоровье и медицина
Образ жизни и социальные вопросы
Литература
Философия и религия
Политика, право и правительство
Наука
Спорт и отдых
Технология
Изобразительное искусство
Всемирная история

В этот день в истории
Викторины
Подкасты
Словарь
Биографии
Резюме
Популярные вопросы
Обзор за неделю
Инфографика
Демистификация
Списки
#WTFact
Товарищи
Галереи изображений
Прожектор
Форум
Один хороший факт

Развлечения и поп-культура
География и путешествия
Здоровье и медицина
Образ жизни и социальные вопросы
Литература
Философия и религия
Политика, право и правительство
Наука
Спорт и отдых
Технология
Изобразительное искусство
Всемирная история

Britannica объясняет
В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
Britannica Classics
Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
Demystified Videos
В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
#WTFact Видео
В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
На этот раз в истории
В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

Студенческий портал
Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
Портал COVID-19
Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
100 женщин
Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.