Γιατί χρειαζόμαστε ένα ομοεστιακό μικροσκόπιο;
1. Μετά τις προσπάθειες και τις βελτιώσεις των μεγάλων προκατόχων μας, το οπτικό μικροσκόπιο έχει φτάσει σε ένα τέλειο επίπεδο. Στην πραγματικότητα, τα συνηθισμένα μικροσκόπια μπορούν να μας προσφέρουν όμορφες μικροσκοπικές εικόνες απλά και γρήγορα. Ωστόσο, συνέβη το γεγονός που έφερε επαναστατική καινοτομία σε αυτόν τον σχεδόν τέλειο κόσμο του μικροσκοπίου, το οποίο ήταν η εφεύρεση του «συνεστιακού μικροσκοπίου σάρωσης λέιζερ». Το χαρακτηριστικό αυτού του νέου τύπου μικροσκοπίου είναι ότι υιοθετεί ένα οπτικό σύστημα που εξάγει πληροφορίες εικόνας μόνο από την επιφάνεια όπου είναι συγκεντρωμένη η εστίαση. Με την αλλαγή της εστίασης κατά την επαναφορά των πληροφοριών που λαμβάνονται στη μνήμη της εικόνας, μπορεί να αποκτήσει μια ζωντανή εικόνα με πλήρη τρισδιάστατη ευφυΐα πληροφοριών. Μέσω αυτής της μεθόδου, μπορούν εύκολα να ληφθούν πληροφορίες σχετικά με το σχήμα της επιφάνειας που δεν μπορούν να επιβεβαιωθούν με συμβατικά μικροσκόπια. Επιπλέον, για τα τυπικά οπτικά μικροσκόπια, η "βελτίωση της ανάλυσης" και η "εμβάθυνση εστιακού βάθους" είναι αντιφατικές συνθήκες, ειδικά σε υψηλή μεγέθυνση. Ωστόσο, στα ομοεστιακά μικροσκόπια, αυτό το πρόβλημα λύνεται εύκολα.
2. Πλεονεκτήματα των ομοεστιακών οπτικών συστημάτων
Σχηματικό διάγραμμα ομοεστιακού μικροσκοπίου λέιζερ
Το ομοεστιακό οπτικό σύστημα χρησιμοποιείται για να φωτίσει το δείγμα με σημεία, ενώ το ανακλώμενο φως λαμβάνεται επίσης από αισθητήρα σημείου. Όταν το δείγμα τοποθετηθεί στο εστιακό σημείο, σχεδόν όλο το ανακλώμενο φως μπορεί να φτάσει στη φωτοευαίσθητη συσκευή. Όταν το δείγμα αποκλίνει από το εστιακό σημείο, το ανακλώμενο φως δεν μπορεί να φτάσει στη φωτοευαίσθητη συσκευή. Δηλαδή, σε ένα ομοεστιακό οπτικό σύστημα, μόνο εικόνες που συμπίπτουν με το εστιακό σημείο θα εξάγονται και το φωτεινό σημείο και το άχρηστο διάσπαρτο φως θα θωρακίζονται.
Γιατί να χρησιμοποιήσετε λέιζερ;
Σε ένα ομοεστιακό οπτικό σύστημα, το δείγμα φωτίζεται και το ανακλώμενο φως λαμβάνεται επίσης από έναν αισθητήρα σημείου. Επομένως, οι σημειακές πηγές φωτός καθίστανται απαραίτητες. Το λέιζερ είναι μια πολύ σημειακή πηγή φωτός. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η πηγή φωτός ενός ομοεστιακού μικροσκοπίου είναι μια πηγή φωτός λέιζερ. Επιπλέον, η μονοχρωματικότητα, η κατευθυντικότητα και το εξαιρετικό σχήμα δέσμης των λέιζερ είναι επίσης σημαντικοί λόγοι για την ευρεία υιοθέτησή τους.
4. Η παρατήρηση σε πραγματικό χρόνο με βάση τη σάρωση υψηλής ταχύτητας καθίσταται δυνατή
Η σάρωση με λέιζερ χρησιμοποιεί ακουστικό οπτικό εκτροπέα (AO prime) στην οριζόντια κατεύθυνση και κάτοπτρο Servo Galvano στην κατακόρυφη κατεύθυνση. Λόγω της απουσίας μηχανικών δονήσεων στη μονάδα οπτικής πόλωσης ήχου, είναι δυνατή η εκτέλεση σάρωσης υψηλής ταχύτητας και η παρατήρηση σε πραγματικό χρόνο στην οθόνη παρακολούθησης. Η υψηλή ταχύτητα αυτού του τύπου κάμερας είναι ένα πολύ σημαντικό στοιχείο που επηρεάζει άμεσα την ταχύτητα εστίασης και ανάκτησης θέσης.
5. Σχέση μεταξύ εστιακής θέσης και φωτεινότητας
Σε ένα ομοεστιακό οπτικό σύστημα, η φωτεινότητα του δείγματος είναι υψηλή όταν τοποθετείται σωστά στην εστιακή θέση και η φωτεινότητά του μειώνεται απότομα πριν και μετά από αυτό (συμπαγή γραμμή στο Σχήμα 4). Η ευαίσθητη επιλεκτικότητα αυτού του εστιακού επιπέδου είναι ακριβώς η αρχή πίσω από τον προσδιορισμό της κατεύθυνσης του ύψους και τη διεύρυνση του εστιακού βάθους στην ομοεστιακή μικροσκοπία. Σε σύγκριση με αυτό, τα τυπικά οπτικά μικροσκόπια δεν δείχνουν σημαντικές αλλαγές φωτεινότητας πριν και μετά την εστιακή θέση (διακεκομμένη γραμμή στο Σχήμα 4).
6. Υψηλή αντίθεση και ανάλυση
Συνήθως, στα οπτικά μικροσκόπια, εμφανίζεται το ανακλώμενο φως που αποκλίνει από το εστιακό σημείο
