Γιατί χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε ομοεστιακό μικροσκόπιο;
1. Τα οπτικά μικροσκόπια έχουν φτάσει σε μια κατάσταση τελειότητας μέσα από τις προσπάθειες και τις βελτιώσεις των μεγάλων προκατόχων μας. Στην πραγματικότητα, τα συνηθισμένα μικροσκόπια μπορούν να μας προσφέρουν όμορφες μικροσκοπικές εικόνες απλά και γρήγορα. Ωστόσο, συνέβη ένα γεγονός που έφερε επαναστατική καινοτομία σε αυτόν τον σχεδόν τέλειο κόσμο της μικροσκοπίας. Αυτή ήταν η εφεύρεση του «συνεστιακού μικροσκοπίου σάρωσης λέιζερ». Το χαρακτηριστικό αυτού του νέου τύπου μικροσκοπίου είναι ότι χρησιμοποιεί ένα οπτικό σύστημα που εξάγει πληροφορίες εικόνας μόνο στην επιφάνεια όπου εστιάζεται η εστίαση και επαναφέρει τις πληροφορίες που λαμβάνονται στη μνήμη της εικόνας ενώ αλλάζει την εστίαση, λαμβάνοντας έτσι πλήρεις τρισδιάστατες πληροφορίες. Μια ζωντανή εικόνα ευφυΐας. Μέσω αυτής της μεθόδου, μπορούν εύκολα να ληφθούν πληροφορίες σχετικά με το σχήμα της επιφάνειας που δεν μπορούν να επιβεβαιωθούν με κανονικό μικροσκόπιο. Επιπλέον, για τα συνηθισμένα οπτικά μικροσκόπια, η «αύξηση της ανάλυσης» και η «εμβάθυνση του βάθους εστίασης» είναι αντικρουόμενες συνθήκες, ειδικά σε υψηλές μεγεθύνσεις. Ωστόσο, στην ομοεστιακή μικροσκοπία, αυτό το πρόβλημα λύνεται εύκολα.
2. Πλεονεκτήματα του ομοεστιακού οπτικού συστήματος
Το ομοεστιακό οπτικό σύστημα εκτελεί σημειακό φωτισμό στο δείγμα και το ανακλώμενο φως χρησιμοποιεί επίσης έναν υποδοχέα σημείου για να λάβει το φως. Όταν το δείγμα τοποθετηθεί στη θέση εστίασης, σχεδόν όλο το ανακλώμενο φως μπορεί να φτάσει στον φωτοϋποδοχέα. Όταν το δείγμα είναι εκτός εστίασης, το ανακλώμενο φως δεν μπορεί να φτάσει στον φωτοϋποδοχέα. Με άλλα λόγια, στο ομοεστιακό οπτικό σύστημα θα βγαίνει μόνο η εικόνα που συμπίπτει με την εστίαση και τα φωτεινά σημεία και το άχρηστο διάσπαρτο φως θα θωρακίζονται.
3. Γιατί να χρησιμοποιήσετε λέιζερ;
Στο ομοεστιακό οπτικό σύστημα, το δείγμα φωτίζεται σε ένα σημείο και το ανακλώμενο φως λαμβάνεται επίσης χρησιμοποιώντας έναν σημειακό φωτοϋποδοχέα. Επομένως, οι σημειακές πηγές φωτός καθίστανται απαραίτητες. Τα λέιζερ είναι πολύ σημειακές πηγές φωτός. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η πηγή φωτός των ομοεστιακών μικροσκοπίων χρησιμοποιεί πηγές φωτός λέιζερ. Επιπλέον, τα χαρακτηριστικά του λέιζερ όπως η μονοχρωματικότητα, η κατευθυντικότητα και το εξαιρετικό σχήμα δέσμης είναι επίσης σημαντικοί λόγοι για την ευρεία υιοθέτησή του.
4. Η παρατήρηση σε πραγματικό χρόνο με βάση τη σάρωση υψηλής ταχύτητας καθίσταται δυνατή
Για τη σάρωση με λέιζερ, χρησιμοποιείται ένας ακουστικός οπτικός εκτροπέας (στοιχείο AO) στην οριζόντια κατεύθυνση και ένας σερβοηλεκτρικά ελεγχόμενος καθρέφτης σάρωσης δέσμης (Servo Galvano-mirror) στην κατακόρυφη κατεύθυνση. Δεδομένου ότι η μονάδα ακουστικής-οπτικής εκτροπής δεν διαθέτει εξάρτημα μηχανικής δόνησης, μπορεί να σαρώσει με υψηλή ταχύτητα, καθιστώντας δυνατή την παρατήρηση σε πραγματικό χρόνο στην οθόνη παρακολούθησης. Η υψηλή ταχύτητα αυτού του είδους απεικόνισης είναι ένα πολύ σημαντικό στοιχείο που επηρεάζει άμεσα την ταχύτητα εστίασης και ανάκτησης θέσης.
5. Η σχέση μεταξύ θέσης εστίασης και φωτεινότητας
Στο ομοεστιακό οπτικό σύστημα, η φωτεινότητα είναι μέγιστη όταν το δείγμα τοποθετηθεί σωστά στη θέση εστίασης και η φωτεινότητά του θα μειωθεί απότομα μπροστά και πίσω του (συμπαγή γραμμή στο Σχήμα 4). Αυτή η ευαίσθητη επιλεκτικότητα του εστιακού επιπέδου είναι επίσης η αρχή πίσω από τον προσδιορισμό της κατεύθυνσης ύψους και την επέκταση του βάθους εστίασης του ομοεστιακού μικροσκοπίου. Αντίθετα, ένα κανονικό οπτικό μικροσκόπιο δεν έχει εμφανείς αλλαγές φωτεινότητας πριν και μετά τη θέση εστίασης (διακεκομμένη γραμμή στο Σχήμα 4).
6. Υψηλή αντίθεση και υψηλή ανάλυση
Στα συνηθισμένα οπτικά μικροσκόπια, το ανακλώμενο φως από το τμήμα εκτός εστίασης θα παρεμβαίνει και θα επικαλύπτεται με το τμήμα απεικόνισης εστίασης, με αποτέλεσμα τη μείωση της αντίθεσης της εικόνας. Αντίθετα, στο ομοεστιακό οπτικό σύστημα, το αδέσποτο φως έξω από την εστίαση και το αδέσποτο φως μέσα στον αντικειμενικό φακό αφαιρούνται σχεδόν εντελώς, επομένως μπορεί να ληφθεί μια εικόνα με πολύ υψηλή αντίθεση. Επιπλέον, επειδή το φως διέρχεται από τον αντικειμενικό φακό δύο φορές, η σημειακή εικόνα οξύνεται, γεγονός που βελτιώνει επίσης την ικανότητα ανάλυσης του μικροσκοπίου.
