дихроичное зеркало что это такое
Что такое дихроическое зеркало?
Дихроичное зеркало. Что такое и как выбрать?
Флуоресцентные микроскопы с дихроичным зеркалом усиливают мелкие вещи, такие как клетки растений и животных, которые невооруженным глазом не могут восприниматься. С того момента, когда Захариас Янссен предположительно впервые изобрел сложный микроскоп, технология этого устройства была ответственна за большой прогресс человека в науке и медицине.
Одним из важных достижений, в частности, является изобретение флуоресцентного микроскопа, который опирается на светофильтр и отражения в соответствии с длиной волны для создания четких изображений. Для этого флуоресцентные микроскопы используют дихроичное зеркало. Покупая такое зеркало, те, кто серьезно относится к покупкам дихроичных зеркал для своего микроскопа, должны знать, как они работают, их преимущества и доступные типы.
Дихроическое зеркало: краткий обзор
Когда происходит фильтрация света от источника и изучение его отражения, дихроическое зеркало создает изображение, которое отличается от того, которое наблюдается в стандартных микроскопах. Эта форма фильтра попадает в категорию помех, поскольку она мешает как источнику света, так и отраженному свету внутри устройства.
Термины, синонимы к Дихроическому зеркалу
При покупке дихроичных зеркал важно знать все остальные термины и фразы, которые относятся к нему. Например, «дихроичные светоделители» и «диэлектрические зеркала» относятся к дихроичным зеркалам. «Дихроические» могут также относиться к материалам, которые избирательно поглощают свет в зависимости от состояния поляризации, поэтому некоторые люди используют термин «дихроматические светоделители», чтобы избежать путаницы.
Другие термины включают кросс-разветвитель, хроматический светоделитель, короткое замыкание с отражением и разветвитель цвета. Люди, которые только начинают познавать работу в флуоресцентной микроскопии, должны отметить, что эти термины, как правило, взаимозаменяемы.
Как работает дихроичное зеркало?
Флуоресцентные микроскопы используют дихроичные зеркала, особенно потому, что эти зеркала имеют покрытия с высокой отражательной способностью для более коротких длин волн и высокую передачу для более длинных волн.
Большую часть времени ученые используют их в сочетании с барьерными фильтрами и фильтрами возбудителя для создания фильтров для своих микроскопов.
Ориентация этих дихроматических зеркал обычно находится под углом 45 градусов к траектории света возбуждения, поступающего в куб через люминесцентный осветитель отраженного света. Их функция состоит в том, чтобы направлять выбранные длины волн через объектив и на образец. Они также имеют дополнительные функции пропускания длинноволнового света в барьерный фильтр и отражение любого рассеянного света назад.
Когда дихроичные зеркала отражают свет возбуждения в объективе, излучаемая флуоресценция, которая имеет более длинную длину волны, чем длина волны возбуждения, передает информацию через зеркало в научную камеру или фотоумножитель. Затем зеркало отражает лишний отраженный или рассеянный свет во второй раз. Более длинные волны движутся через фильтр, параллельный траектории начального падающего светового луча, в то время как более короткие длины волн отражаются вне оси. В идеале, дихроичные зеркала должны иметь острый разрез, бесконечную область передачи и широкую область отражения.
Преимущества дихроичного зеркала
Использование дихроичных зеркал имеет много преимуществ. Эти зеркала чисто разделяют спектр света между передачей и отражением, поглощая очень мало света. Эта низкая скорость поглощения также минимизирует риск термического напряжения и обеспечивает правильное и эффективное отражение зеркала. Они имеют спектральную стабильность независимо от рабочих температур или уровней влажности. Большинство из них также устойчивы к царапинам и имеют высокую степень механической устойчивости.
Длинноволновые против коротковолновых дихроичных зеркал
В общем, два вида дихроичных зеркал используются в обычном режиме. Оба вида зеркал выделяют свет через селективное отражение и передачу на основе длины волны. Длинноволновые дихроичные зеркала передают длины волн выше отсечки и отражают те, которые ниже него. С другой стороны, коротковолновые дихроичные зеркала пропускают ниже длины волны отсечки и отражаются над ней.
Как купить дихроичные зеркала?
Покупки таких зеркал просты и удобны в специализированном магазине. Введите «дихроические зеркала» или любые синонимы в панель поиска, присутствующие на всех веб-страницах лабораторного оборудования.
Дихроическое зеркало
Содержание
Дихроизм [ править | править код ]
Дихроический материал разделяет видимый свет на лучи различных длин волн (цвета), отражая и пропуская в одном случае и материал, которым поляризуют световые лучи, выделяя нужные из общего спектра — во втором случае, производит раздвоение или разделение. Откуда пошло название. (Дихроический фильтр и дихроическое стекло).
Любое оптическое устройство с применением таких материалов может разделить пучок света на два луча с отличающимися длинами волны. К таким устройствам относятся дихроические зеркала и фильтры. Обычно это касается материалов с оптическими покрытиями, которые применяются, чтобы отразить свет с определенным диапазоном длин волны и пропустить свет нужного диапазона. Например, дихроическая призма, используемая в некоторых видеокамерах, использует несколько покрытий, чтобы разделить свет на красные, зеленые и синие компоненты и чтобы сделать запись на отдельных CCD фотосенсорах. Этот вид дихроического устройства обычно не зависит от поляризации света. Здесь использован термин — двуцветный для данного принципа. Второе значение дихроизма относится к материалу, в котором свет в различных ситуациях поляризации проходит через оптическую систему поляриации (два поворотных поляризвционных фильтра) и испытывает переменное поглощение. Этот термин появился в результате наблюдений за эффектом в кристаллах турмалин. В этих кристаллах сила дихроического эффекта изменяется так с длиной волны света, когда кристалл заставляет их интерферироваться (синтезироавть) и давать различные цвета. (Например, при настройке поляризатора на нужный эффект поляризации при фотографировании происходит выделение степени голубизны неба).
Важность значения дихроизма может назначаться из контекста. Так, дихроидное зеркало, дихроидный фильтр, или разделитель луча, которые упоминаются как дихроические — применяют в первом случае, в более важном смысле; дихроический кристалл или материал, применяемый к абсорбирующему принципу при поляризации, обычно относят ко второму случаю. (Дихроизм и дисперсию в отнощении разложения света следует различать).
Дихроические зеркала и дихроические фильтры [ править | править код ]
Если дихроические зеркала и дихроические отражатели определяются цветом или цветами света, который они отражают, а не цвет или цвета, который они передают (см. дихроизм для этимологии термина), то дихроический фильтр образует и передаёт свет(цвета) как насыщенный (интенсивный). Такие фильтры популярны и используются в архитектуре и театрах. Применяемые за источником света дихроические зеркала обычно отражают видимый свет вперед, позволяя невидимый инфракрасный свет (излученная высокая температура) пройти за пределами крепления, отражая пучок света, который «более прохладен».
Дихроические фильтры используют принцип вмешательства. Переменные слои оптического покрытия нанесены на задней поверхности стеклянного основания, выборочно усиливая определенные длины волн света интерферируя с другими длинами волны. Слои обычно депонируются в вакууме. Управляя толщиной и числом слоев, частота (длина волны) полосы пропускания фильтра может быть настроена и сделана столь же широкая или узкая по желанию. Поскольку нежелательные длины волны отражены, а не поглощены, дихроические фильтры не поглощают много энергии во время операции и не становятся столь горячими как эквивалентный обычный светофильтр (который пытается поглотить всю энергию за исключением энергии в полосе пропускания.
Физика работы дихроических зеркал и фильтров [ править | править код ]
Дихроические зеркала и фильтры в фотографии [ править | править код ]
В настоящее время ведется интенсивная работа в области создания фотосенсоров, где необходимо избавится от фильтров Байера RGB — CCD фотосенсорах и от фотосенсоров — 3CCD-сенсоров (дорогостоящей, не компактной конструкции). Корпорация Nikon запатентовала способ изготовления фотосенсоров, который позволит в будущем решить эту задачу (См.Рис.1), (См. Nikon RGB-матрица). Разработанный Foveon X3-сенсор, который применяется фирмой Sigma (в фотокамерах Sigma SD14, Sigma SD15), параллельно решил эту задачу. Изображения с применением этих фотосенсоров по качеству передачи цветов не уступают цветной плёночной фотографии и находят широкое применение в студийных съёмках, съёмках на натуре, заповедниках и научных целях. Пока они работают без шума в пределах ISO 60—800 единиц. (Для сравнения фотосенсоры типа CMOS работают при ISO в диапазоне 100—3200 и более единиц). [1] [2]
Дихроическое зеркало
Рис.1,Схема работы дихроических зеркал в Nikon RGB-матрица без светофильтровRGB
Дихроическое зеркало (дихроизм от греческого dikhroos — двухцветный) — дихроические зеркала и дихроические отражатели характеризуются цветом или цветами света, который они отражают. (А не цветом или цветами, который они передают (см. дихроизм для этимологии термина)).
Содержание
Дихроизм
Вообще дихроический материал, который разделяет видимый свет на лучи различных длин волн (цвета), отражая и пропуская в одном случае и материал, которым поляризуют световые лучи, выделяя нужные из общего спектра — во втором случае, производит раздвоение или разделение. Откуда пошло название. (Дихроический фильтр и дихроическое стекло).
Важность значения дихроизма может назначаться из контекста. Так, дихроидное зеркало, дихроидный фильтр, или разделитель луча, которые упоминаются как дихроические — применяют в первом случае, в более важном смысле; дихроический кристалл или материал, применяемый к абсорбирующему принципу при поляризации, обычно относят ко второму случаю. (Дихроизм и дисперсию в отношении разложения света следует различать).
Дихроические зеркала и дихроические фильтры
Если дихроические зеркала и дихроические отражатели определяются цветом или цветами света, который они отражают, а не цвет или цвета, который они передают (см. дихроизм для этимологии термина), то дихроический фильтр образует и передаёт свет(цвета) как насыщенный (интенсивный). Такие фильтры популярны и используются в архитектуре и театрах. Применяемые за источником света дихроические зеркала обычно отражают видимый свет вперед, позволяя невидимый инфракрасный свет (излученная высокая температура) пройти за пределами крепления, отражая пучок света, который «более прохладен».
Дихроические фильтры используют принцип вмешательства. Переменные слои оптического покрытия нанесены на задней поверхности стеклянного основания, выборочно усиливая определенные длины волн света интерферируя с другими длинами волны. Слои обычно депонируются в вакууме. Управляя толщиной и числом слоев, частота (длина волны) полосы пропускания фильтра может быть настроена и сделана столь же широкая или узкая по желанию. Поскольку нежелательные длины волны отражены, а не поглощены, дихроические фильтры не поглощают много энергии во время операции и не становятся столь горячими как эквивалентный обычный светофильтр (который пытается поглотить всю энергию за исключением энергии в полосе пропускания.
Физика работы дихроических зеркал и фильтров
Дихроические зеркала и фильтры в фотографии
Схема трехслойного пикселя Foveon X3 без светофильтров RGB
В настоящее время ведется интенсивная работа в области создания фотосенсоров, где необходимо избавится от фильтров Байера RGB — CCD фотосенсорах и от фотосенсоров — 3CCD-сенсоров (дорогостоящей, не компактной конструкции). Корпорация Nikon запатентовала способ изготовления фотосенсоров, который позволит в будущем решить эту задачу (См.Рис.1), (См. Nikon RGB-матрица). Разработанный Foveon X3-сенсор, который применяется фирмой Sigma (в фотокамерах Sigma SD14, Sigma SD15), параллельно решил эту задачу. Изображения с применением этих фотосенсоров по качеству передачи цветов не уступают цветной плёночной фотографии и находят широкое применение в студийных съёмках, съёмках на натуре, заповедниках и научных целях. Пока они работают без шума в пределах ISO 60—800 единиц. (Для сравнения фотосенсоры типа CMOS работают при ISO в диапазоне 100—3200 и более единиц). [1] [2]
Дихроик. Делюсь знанием.
Многие фьюзингисты, создающие украшения из стекла, используют это стекло.
Многие покупатели спрашивают : «А что это за покрытие?», «А где взять ТАКИЕ краски?» и т.д.
Решила написать один раз, думаю, что другим мастерам пригодится статья, чтоб рассказать и своим покупателям )))
Дихроик, дихроическое стекло, дихроичное стекло.
Вообще это светофильтр на самом деле. Технология изначално использовалась в оптике ( в военной тоже!)
Дихроичный светофильтр отражает свет не интересующей области спектра, работая, как очень специализированное зеркало.
Например тут : отражает фиолетовый и пропускает голубой (голубой свет под стеклом).
Дихроичный светофильтр состоит из тончайших слоев прозрачных диэлектрических материалов (например, оксида титана и оксида кремния), наложенных на термостойкое боросиликатное стекло ( в нашем случае специальное стекло для фьюзинга).
Когда луч света пересекает границу между двумя слоями, некоторая часть его отражается. При специальном подборе расстояний между слоями диэлектриков, можно добиться отражения лучей, имеющих определенную длину волны, а вся остальная часть спектра пройдет через фильтр. Например, при отражении фиолетовых лучей на выходе свет станет голубым.
Папа рассказал, как работает установка по напылению дихроика, расскажу, как я поняла :
Еще по такому подобию работает плазменный монитор.
Число оттенков светофильтров на данный момент достигает нескольких сотен.
Т.к. для фьюзинга мы используем разноцветное стекло, то и дихроик бывает на стеклах разного цвета
На красном
На черном не прозрачном
На белом
Стекло для спекания с миллефиори
Витражное (не для спекания)
или в один слой дихроиком вниз
, но некоторые мастера запекают дихроиком наверх. Правда тогда не видно красоты стекла. Но появляется другой эффект металлизированности.
Поискав информацию об этом покрытии, решили, что это навроде люстровых красок.
Покрытие прочно сцепляется с поверхностью стекла, не разрушается под действием воды и не стирается. Иридизированное стекло может быть бесцветным или слабоокрашенным (в проходящем свете). Пленка выглядит радужной только в отраженном свете. Такая игра цвета наблюдается на мыльных пузырьках, на нефтяной пленке, расплывшейся по поверхности воды и т.д. Такое стекло используют на витражном стекле, при запекании оно исчезает.
Надеюсь, что понятно изложила. А может даже что-то забыла. спрашивайте!
Что такое дихроическое стекло
Что видит наблюдатель, рассматривая изделие из дихроического стекла? Он замечает два различных цвета, видных в зависимости от угла зрения на предмет. Например, поверхность, кажущаяся зеленой при фронтальном освещении, будет казаться красной при боковом. Отсюда и происходит термин «дихроический», означающий буквально «два цвета» от греческих слов «di» (два) и «chroos» (цвет).
Дихроизм – оптическое явление, первоначально относящееся к кристаллам, имеющим оптическую асимметрию, то есть различную окраску при наблюдении вдоль оптической оси и перпендикулярно к ней. Например, кристалл апатита меняет свою окраску в зависимости от угла зрения от светло-жёлтого до зеленого цвета. Впервые это свойство кристаллов избирательно поглощать свет различных длин волн в зависимости от направления поляризации было описано французским геологом П.Кордье (P.Cordier) в 1809 году на примере минерала, названного в честь первооткрывателя кордиеритом.
Современное понятие дихроизма содержит в первую очередь способность материала делить световой поток на две (и более) части, например, дихроичный фильтр, применяемый в осветительных приборах и цифровой технике, отражает одну и пропускает другую часть спектра падающего на него излучения.
Все мы наблюдали явление дихроизма, любуясь зелеными переливами павлиньего пера или пламенной игре света в опале. Существует удивительная тропическая бабочка Morpho, что в переводе с греческого означает «красивая». «Кусочком неба, упавшим на землю», называют ее индейцы: бабочка отражает фантастический голубой цвет. Если она раскрывает крылья, то видна с расстояния двух с половиной километров, а если сложит – становится совсем незаметной даже вблизи. Самое поразительное в этом уникальном создании природы, что сами крылья бесцветны, цвет изменяется не за счет пигментации, а за счет их оптических свойств. Учены выяснили, что краски (отраженный свет) играют только за счет того, что в разных местах красочных пятен имеется наноструктура разной геометрии – крохотные разнообразные нановолоски.
По такому же принципу устроены искусственно созданные дихроические поверхности – они представляют собой множество сверхтонких слоев оксидов металлов толщиной в миллионные доли сантиметра. Для получения нужного эффекта на поверхность прозрачной пластины наносят от десяти до двухсот слоев с чередующимися высоким и низким показателями преломления.
Таким образом, понятие «дихроического стекла» содержит определенную неточность – само стекло прозрачно, различные цвета, которые мы видим, создаются микротонкими слоями металлических окисей. Микротонкие слои прозрачны, сами по себе они не несут никакого цвета, они лишь играют роль фильтра, позволяя лучам света с определенной длиной волны проходить через пластину стекла или отражаться от нее, создавая различные цветовые эффекты.
Почему именно стекло стало идеальным материалом для создания искусственных дихроических поверхностей? Стекло устойчиво, твердо, в состоянии противостоять довольно высоким температурам, не боится влажности или растворителей, и главное, оно прозрачно. Уникальность дихроического фильтра в том, что он не поглощает света, луч с любой длиной волны, попадающий на него, либо отражается, либо пропускается (в цветном стекле, напротив, испускается лишь часть цветного спектра, остальное поглощается). В зависимости от толщины каждого микрослоя, сочетания металлических окисей и свойств самого стекла, дихроический фильтр выборочно отражает свет с определенной длиной волны, создавая различные цвета, которые мы видим. Можно было бы сравнить дихроическую поверхность с наслоенными друг на друга микротонкими зеркалами. Переливчатость происходит, когда световые волны, отраженные от всех слоев, совпадают по фазе и объединяются.
Прежде чем технология производства дихроического стекла не сформировалась, не существовало искусственного материала, который обладал бы истинной переливчатостью в техническом смысле. Только когда космическая промышленность заинтересовалась производством дихроических покрытий для оптических систем, мерцающие и изменяющиеся под различными углами зрения цвета стали доступными творческому сообществу.