倒置熒光顯微鏡由熒光附件與倒置顯微鏡有機結合構成的，主要用于細胞等活體組織的熒光、相差觀察。是為了適應生物學、醫學等領域中的組織培養、細胞離體培養、浮游生物、環境保護、食品檢驗等顯微觀察。由于這些活體被檢物體均放置在培養皿（或培養瓶）中，這樣就要求倒置顯微鏡的物鏡和聚光鏡的工作距離很長，能直接對培養皿中的被檢物體進行顯微觀察和研究。因此，物鏡、聚光鏡和光源的位置都顛倒過來，故稱為"倒置顯微鏡"。

倒置熒光顯微鏡是近代發展起來的新式熒光顯微鏡，特點是激發光從物鏡向下落射到標本表面，即用同一物鏡作為照明聚光器和收集熒光的物鏡。光路中需加上一個雙色束分離器，它與光鈾呈45°角，激發光被反射到物鏡中，并聚集在樣品上，樣品所產生的熒光以及由物鏡透鏡表面、蓋玻片表面反射的激發光同時進入物鏡，反回到雙色束分離器，使激發光和熒光分開，殘余激發光再被阻斷濾片吸收。

倒置熒光顯微鏡有圖像輸出系統，可將傳統的光學顯微鏡與電腦計算機(數碼相機)通過專業的工業相機連接，可以在目鏡筒上進行直接觀察，還能在電腦計算機(數碼相機)等顯示設備實時進行觀察，可以方便的將觀察畫面及動態視頻進行保存和打印。

其攝影技術對于記錄熒光圖像十分必要，由于熒光很易褪色減弱，要即時攝影記錄結果。方法與普通顯微攝影技術基本相同，只是需要采用高速感光膠片即可。因紫外光對熒光猝滅作用大，如FITC的標記物，在紫外光下照射30s，熒光亮度降低50%。所以，曝光速度太慢，就不能將熒光圖像拍攝下來。

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