[发明专利]深背景高陡度荧光滤光片的制造工艺

说明书

技术领域

本发明属光学滤光片领域，尤其涉及一种深背景高陡度荧光滤光片的制造工艺。

背景技术

荧光滤光片是应用于生物医学和生命科学仪器的关键元件，主要作用是在生物医学荧光检验分析系统中分离和选择物质的激发光与发射荧光的特征波段光谱。通常要求滤光片背景深度在OD6以上。近年来荧光探针技术、偏振荧光检测技术、多光子荧光检测技术、基因扩增荧光定量检测等生物医学检测技术不断涌现，对荧光滤光片的陡度、背景深度提出了更高的要求。现有荧光滤光片存在着制造工艺复杂，隔离度低，微量荧光的探测能力弱，检测精度差等特点。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种操作简单，微量荧光探测能力强，检测精度高的深背景高陡度荧光滤光片的制造工艺。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

深背景高陡度荧光滤光片的制造工艺，其以低荧光效应玻璃为镀膜基片，运用离子辅助沉积法进行镀膜；在膜系处理中，其隔离陡度OD0.3到OD5的波长间隔小于10nm，半带宽为15nm～40nm。

作为一种优选方案，本发明可采用标准的7至9腔带通膜系。

作为另一种优选方案，本发明也可采用单侧陡度极高的非对称型带通膜系。

另外，在膜系处理中，其隔离陡度OD0.3到OD5的波长间隔为小于或等于9nm。

本发明在荧光滤光片设计制造技术中，采用优化设计的膜系，隔离陡度能够达到OD0.3到OD5波长间隔小于10nm；采用平衡深度衰减测试技术，滤光片的测试背景深度可以达到OD7--8；改善薄膜散射，可以有效提高镀制薄膜的背景与陡度。采用以上技术制造的滤光片达到了高陡度、深背景、优良环境稳定性的特性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围将不仅局限于下列内容的表述。

图1为荧光检测系统典型光路结构图；

图2为本发明荧光试剂的受激发射及荧光滤光片光谱；

图3为半带宽15nm带通膜系对比；

图4为激发、发射滤光片背景设计曲线；

图5为相同膜系不同散射效果对光谱截止的影响；

图6为本发明荧光滤光片典型光谱；

图7为本发明荧光滤光片典型光谱。

具体实施方式

深背景高陡度荧光滤光片的制造方法，其以低荧光效应玻璃为镀膜基片，运用离子辅助沉积法进行镀膜；在膜系处理中，其隔离陡度OD0.3到OD5的波长间隔小于10nm，半带宽为15nm～40nm。本发明采用标准的7至9腔带通膜系。本发明也可采用单侧陡度极高的非对称型带通膜系。在膜系处理中，其隔离陡度OD0.3到OD5的波长间隔为小于或等于9nm。

1、荧光检测系统概述及其对滤光片的要求

荧光检测系统通常由激发滤光片、发射滤光片、分色滤光片三种配套使用；有的荧光检测系统只包括激发滤光片、发射滤光片两种。其光路结构如图1所示：

荧光试剂受激发射荧光的持续时间只有10-7--10-9秒；发射荧光的能量(荧光亮度)相当于激发光能量的千分之一到万分之一的量级，相对于激发光，荧光非常微弱，二者共存于测试样品中；并且荧光激发光谱与发射光谱波长间隔很小(30nm左右)，如图2所示。要检测到荧光，需要将激发光与发射荧光在光谱中相互深度隔离。隔离度达到10-4以上，才能检测到样品发射的荧光。为提高荧光检测准确度，需要将隔离度提高到10-6以上。而且隔离度越高，微量荧光的探测能力越强，检测精度越高。

因此应用于荧光检测系统的滤光片的核心要求就是高截止陡度、高透过率、高定位精度、高的邻域背景截止度以及优良的环境稳定性。

2、荧光滤光片的工艺路线设计

(1)、光谱结构设计

在荧光检测系统中，不仅荧光试剂有荧光效应，其他任何物质都有荧光效应，包括制造荧光滤光片用的玻璃基片，所不同的是荧光效应的强弱程度。因此在光谱结构设计时需要用低荧光效应玻璃做镀膜基片，不能选用自发荧光较强的颜色玻璃。这就要求在光电探测器的光谱响应范围内全部用截止膜实现背景的深度截止。需要镀膜次数多，产品厚度也比较厚。通过光谱结构的优化设计可减少镀膜次数、降低产品厚度。

(2)、膜系设计