超高分辨率荧光显微镜用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等。细胞中有些物质，如叶绿素等，受紫外线照射后可发荧光；另有一些物质本身虽不能发荧光，但如果用荧光染料或荧光抗体染色后，经紫外线照射亦可发荧光，超高分辨率荧光显微镜就是对这类物质进行定性和定量研究的工具之一。
在选择光源时, 还需注意到弧光尺寸, 即光源发光区的大小。如汞灯50W 弧光尺寸为110×013mm ,200W 为212×015mm , 而100W 为0125×0125mm。能否正好充满系统的入瞳使光能充分利用, 对一个优良的超高分辨率荧光显微镜, 各种倍率的物镜“光能”皆可充分有效的利用是一个值得关注的指标。
在超高分辨率荧光显微镜设计中, 光源选择在总体设计中是至关重要的, 它决定了仪器的使用范围和成本, 也反映了仪器的档次。实验室以上的超高分辨率荧光显微镜应以汞灯为主光源.
光源选择其次要考虑它的功率, 选用大功率还是低瓦数的灯泡? 原则上讲应尽可能选用低瓦数的光源, 无疑这对结构设计和成本是有利的。但过低的瓦数在激发时不能激发出荧光或发出荧光不稳定, 就不能使用了。而能否激发出荧光又与整个成像系统的光能利用相关, 能充分合理有效地利用光能, 瓦数就可以降下来, 单纯地追求大功率光源作为荧光检测并不可取, 还会引发荧光的衰减和猝灭。
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