励起フォトン (Excitation photons)

励起フォトン顕微鏡パラメータ（「フォトン数」とも呼ばれます）は、蛍光イベントで蛍光体によって同時に吸収される特定の励起波長を持つフォトンの数です。

蛍光分子は、通常、特定の波長に対応する特定のエネルギーの単一フォトンを吸収することによって、励起されます。 ただし、励起は、2 つのフォトン（n）の同時吸収によっても可能であり、それぞれがエネルギーの半分（1/n）、したがって、波長の 2 倍（n 倍）です。 これには、吸収されたすべてのフォトンが限られたタイムフレーム内で分子の近くにある必要があるため、マルチフォトン励起イベントが発生する可能性は、単一フォトンイベントが発生する可能性よりもはるかに低くなります。 単一フォトンイベントの可能性は、分子に「当たる」フォトンの数に比例するため、強度に比例します。 短い間隔で 2 つのフォトンが分子に衝突する可能性は、この衝突率の 2 乗に比例するため、強度の 2 乗に比例します。

光子確率分布を n 乗すると、点像分布関数が減少し、解像度と帯域幅が増加するため、それに応じて理想的なサンプリングのナイキストレートが変化します。

重要なことは、バンドパスボリュームの 3D 形状が非常に異なることです： 広視野顕微鏡領域の中央にくさびがあり、大きな広視野のぼやけた円錐が生じますが、マルチフォトンバンドパスボリュームには、そのような欠陥は、ありません。

マルチフォトン励起は、使用される励起波長が低いため、褪色効果 を低減します。 また、単一フォトンコンフォーカルおよび広視野システムよりも散乱およびバックグラウンドノイズが少なくなります。 したがって、マルチフォトンは、より厚い 3D サンプルのイメージングに最適です。

マルチフォトン顕微鏡で Huygens を使用する方法については、マルチフォトン顕微鏡を参照してください。