Βασικές Αρχές Συνεστιακών Μικροσκοπίων Λέιζερ
Ο πυρήνας της ομοεστιακής μικροσκοπίας λέιζερ βρίσκεται στην τεχνολογία "confocal". Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί μια σημειακή πηγή φωτός (συνήθως λέιζερ) και ένα ειδικό οπτικό σύστημα, έτσι ώστε μόνο το δείγμα στο εστιακό σημείο να φωτίζεται και να απεικονίζεται κατά τη διαδικασία απεικόνισης, ενώ οι περιοχές εκτός του εστιακού σημείου αγνοούνται. Αυτή η μέθοδος επιλεκτικού φωτισμού και ανίχνευσης βελτιώνει σημαντικά την ανάλυση και την αντίθεση της απεικόνισης.
1. Πηγή φωτός
Τα ομοεστιακά μικροσκόπια χρησιμοποιούν λέιζερ ως πηγές φωτός επειδή τα λέιζερ έχουν υψηλή μονοχρωματικότητα, συνοχή και κατευθυντικότητα. Αυτά τα χαρακτηριστικά επιτρέπουν στα λέιζερ να παρέχουν σταθερό φωτισμό και ακριβή έλεγχο της εστίασης της δέσμης.
2. Σύστημα φωτισμού
Το σύστημα φωτισμού περιλαμβάνει λέιζερ και συσκευή σάρωσης. Η δέσμη λέιζερ κινείται γρήγορα μέσα από μια συσκευή σάρωσης (συνήθως ένα γαλβανόμετρο) για να επιτευχθεί σάρωση σημείο προς σημείο του δείγματος. Αυτή η μέθοδος σάρωσης επιτρέπει στη δέσμη λέιζερ να σχηματίσει μια σειρά εστιακών σημείων στο δείγμα, επιτυγχάνοντας έτσι την απεικόνιση στρώμα προς στρώμα του δείγματος.
3. Ομοεστιακό διάφραγμα
Υπάρχει ένα ομοεστιακό άνοιγμα μεταξύ του αντικειμενικού φακού του μικροσκοπίου και του δείγματος. Η λειτουργία αυτού του διαφράγματος είναι να περιορίζει το βάθος της απεικόνισης και μόνο το φως που διέρχεται από αυτό το άνοιγμα μπορεί να ληφθεί από τον ανιχνευτή. Με αυτόν τον τρόπο, μόνο το φως στο εστιακό σημείο μπορεί να εισέλθει στον ανιχνευτή, ενώ το φως έξω από το εστιακό σημείο μπλοκάρεται.
4. Αντικειμενικός φακός
Ο αντικειμενικός φακός είναι ένα βασικό συστατικό στην ομοεστιακή μικροσκοπία, υπεύθυνος για την εστίαση του λέιζερ στο δείγμα και τη συλλογή του φωτός που ανακλάται ή εκπέμπεται πίσω από το δείγμα. Οι αντικειμενικοί φακοί υψηλής ποιότητας μπορούν να παρέχουν απεικόνιση υψηλής ανάλυσης.
5. Ανιχνευτής
Ο ανιχνευτής είναι υπεύθυνος για τη λήψη φωτός που διέρχεται από το ομοεστιακό άνοιγμα και τη μετατροπή του σε ηλεκτρικό σήμα. Αυτά τα ηλεκτρικά σήματα στη συνέχεια υποβάλλονται σε επεξεργασία για τη δημιουργία εικόνων.
6. Επεξεργασία εικόνας
Τα ακατέργαστα δεδομένα που δημιουργούνται από την ομοεστιακή μικροσκοπία είναι μια σειρά από εικόνες δύο διαστάσεων που πρέπει να υποβληθούν σε επεξεργασία από λογισμικό υπολογιστή για την ανακατασκευή τρισδιάστατων-εικόνων. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει επικάλυψη εικόνας, βελτίωση και ανακατασκευή 3D.
