Οι αρχές της μικροσκοπίας φθορισμού και της ομοεστιακής μικροσκοπίας λέιζερ
μικροσκόπιο φθορισμού
1. Το μικροσκόπιο φθορισμού είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί το υπεριώδες φως ως πηγή φωτός για να φωτίσει το αντικείμενο που εξετάζεται, προκαλώντας το να εκπέμπει φθορισμό και, στη συνέχεια, παρατηρεί το σχήμα και τη θέση του αντικειμένου κάτω από το μικροσκόπιο. Το μικροσκόπιο φθορισμού χρησιμοποιείται για τη μελέτη της απορρόφησης, μεταφοράς, κατανομής και εντοπισμού ενδοκυτταρικών ουσιών. Ορισμένες ουσίες στα κύτταρα, όπως η χλωροφύλλη, μπορούν να εκπέμπουν φθορισμό μετά την έκθεση τους στην υπεριώδη ακτινοβολία. Αν και ορισμένες ουσίες οι ίδιες δεν μπορούν να εκπέμψουν φθορισμό, μπορούν επίσης να εκπέμψουν φθορισμό αφού χρωματιστούν με φθορίζουσες βαφές ή φθορίζοντα αντισώματα και ακτινοβοληθούν με υπεριώδες φως. Το μικροσκόπιο φθορισμού είναι ένα από τα εργαλεία για ποιοτική και ποσοτική έρευνα για αυτές τις ουσίες.
2. Αρχή του μικροσκοπίου φθορισμού:
(Α) Πηγή φωτός: Η φωτεινή πηγή εκπέμπει φως διαφόρων μηκών κύματος (από υπεριώδες έως υπέρυθρο).
(Β) Πηγή φωτός φίλτρου διέγερσης: Εκπέμπει φως συγκεκριμένου μήκους κύματος που μπορεί να παράγει φθορισμό στο δείγμα, ενώ εμποδίζει το φως που είναι άχρηστο για φθορισμό διέγερσης.
(Γ) Δείγμα φθορισμού: Γενικά χρωματίζεται με φθορίζουσα χρωστική ουσία.
(Δ) Φίλτρο αποκλεισμού: μεταδίδει επιλεκτικά τον φθορισμό εμποδίζοντας τη διέγερση που δεν έχει απορροφηθεί από το δείγμα και ορισμένα μήκη κύματος μεταδίδονται επίσης επιλεκτικά στον φθορισμό. Ένα μικροσκόπιο που χρησιμοποιεί το υπεριώδες φως ως πηγή φωτός για να εκπέμπει φθορισμό από ακτινοβολημένα αντικείμενα. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο συναρμολογήθηκε για πρώτη φορά από τους Knorr και Harroska στο Βερολίνο της Γερμανίας το 1931. Αυτός ο τύπος μικροσκοπίου χρησιμοποιεί δέσμες ηλεκτρονίων υψηλής ταχύτητας αντί για δέσμες φωτός. Λόγω του πολύ μικρότερου μήκους κύματος της ροής των ηλεκτρονίων σε σύγκριση με τα κύματα φωτός, η μεγέθυνση του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου μπορεί να φτάσει τις 8 00000 φορές, με ελάχιστο όριο ανάλυσης 0,2 νανόμετρα. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης, το οποίο άρχισε να το χρησιμοποιεί το 1963, επιτρέπει στους ανθρώπους να δουν τις μικροσκοπικές δομές στην επιφάνεια των αντικειμένων.
3. Πεδίο εφαρμογής: Χρησιμοποιείται για μεγέθυνση εικόνων μικρών αντικειμένων. Χρησιμοποιείται γενικά για παρατήρηση βιολογίας, ιατρικής, μικροσκοπικών σωματιδίων κ.λπ.
ομοεστιακό μικροσκόπιο
1. Ένα ομοεστιακό μικροσκόπιο προσθέτει έναν ημιανακλαστικό ημιφακό στη διαδρομή ανακλώμενου φωτός, ο οποίος κάμπτει το ανακλώμενο φως που έχει ήδη περάσει μέσα από τον φακό προς άλλες κατευθύνσεις. Υπάρχει ένα διάφραγμα με μια τρύπα καρφίτσας στο εστιακό του σημείο και η μικρή τρύπα βρίσκεται στο εστιακό σημείο. Πίσω από το διάφραγμα υπάρχει ένας σωλήνας φωτοπολλαπλασιαστή. Μπορεί να φανταστεί κανείς ότι το ανακλώμενο φως πριν και μετά το εστιακό σημείο του φωτός ανίχνευσης δεν μπορεί να εστιαστεί στη μικρή οπή μέσω αυτού του ομοεστιακού συστήματος και θα μπλοκαριστεί από το διάφραγμα. Αυτό που μετρά λοιπόν το φωτόμετρο είναι η ένταση του ανακλώμενου φωτός στο εστιακό σημείο.
2. Αρχή: Τα παραδοσιακά οπτικά μικροσκόπια χρησιμοποιούν μια πηγή φωτός πεδίου και η εικόνα κάθε σημείου του δείγματος επηρεάζεται από τη διάθλαση ή το σκεδαζόμενο φως από γειτονικά σημεία. Το ομοεστιακό μικροσκόπιο σάρωσης λέιζερ χρησιμοποιεί μια σημειακή πηγή φωτός που σχηματίζεται από μια δέσμη λέιζερ που περνά μέσα από μια φωτισμένη οπή καρφίτσας για να σαρώσει κάθε σημείο στο εστιακό επίπεδο του δείγματος. Το φωτισμένο σημείο στο δείγμα απεικονίζεται στην οπή του ανιχνευτή και λαμβάνεται σημείο προς σημείο ή γραμμή από τον σωλήνα φωτοπολλαπλασιαστή (PMT) ή τη συσκευή θερμοηλεκτρικής σύζευξης (cCCD) μετά την οπή του ανιχνευτή, σχηματίζοντας γρήγορα μια φθορίζουσα εικόνα στην οθόνη της οθόνης του υπολογιστή . Η οπή φωτισμού και η οπή ανίχνευσης είναι συζευγμένες σε σχέση με το εστιακό επίπεδο του αντικειμενικού φακού. Τα σημεία στο εστιακό επίπεδο εστιάζονται ταυτόχρονα στην οπή καρφίτσας φωτισμού και στην τρύπα εκπομπής και τα σημεία εκτός του εστιακού επιπέδου δεν απεικονίζονται στην οπή ανίχνευσης. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια ομοεστιακή εικόνα που είναι η οπτική διατομή του δείγματος, ξεπερνώντας το μειονέκτημα της θολότητας σε γενικές εικόνες μικροσκοπίου.
3. Τομείς εφαρμογής: περιλαμβάνει ιατρική, έρευνα ζώων και φυτών, βιοχημεία, βακτηριολογία, κυτταρική βιολογία, εμβρυολογία ιστών, επιστήμη τροφίμων, γενετική, φαρμακολογία, φυσιολογία, οπτική, παθολογία, βοτανική, νευροεπιστήμη, θαλάσσια βιολογία, επιστήμη υλικών, ηλεκτρονική επιστήμη, μηχανική , γεωλογία πετρελαίου και ορυκτολογία.
