Защо трябва да използвам конфокален микроскоп?
1. Оптичният микроскоп е усъвършенстван чрез усилията и подобренията на нашите велики предшественици. Всъщност обикновеният микроскоп може лесно и бързо да ни предостави красиви микроскопични изображения. Но събитието, което революционизира света на почти съвършените микроскопи, беше изобретяването на „лазерно сканиращия конфокален микроскоп“. Този нов тип микроскоп се характеризира с оптична система, която извлича информация за изображението само от повърхността, върху която е концентриран фокусът, и чрез промяна на фокуса, докато възстановява получената информация в паметта на изображението, е възможно да се получи рязко изображение с пълна 3-информация за размери. По този начин е възможно лесно да се получи информация за формата на повърхността, която не може да бъде потвърдена с конвенционален микроскоп. В допълнение, докато "увеличаването на разделителната способност" и "задълбочаването на дълбочината на фокуса" са противоречиви условия за конвенционалните оптични микроскопи, особено при голямо увеличение, този проблем се решава с конфокални микроскопи.
2. Предимства на конфокалната оптична система
Схематична диаграма на лазерен конфокален микроскоп
Конфокалната оптична система е точково осветяване на пробата, докато отразената светлина също се получава с помощта на точков рецептор. Когато пробата е поставена във фокусната точка, почти цялата отразена светлина достига до фоторецептора, а когато пробата е извън фокус, отразената светлина не може да достигне до фоторецептора. С други думи, в конфокална оптична система се извежда само изображението, което съвпада с фокусната точка, а петна и безполезна разсеяна светлина се блокират.
3. Защо да използваме лазер?
В конфокална оптична система пробата се осветява в точка и отразената светлина се получава от точков сензор. Следователно е необходим точков източник на светлина. Лазерите са много точков източник на светлина. В повечето случаи източникът на светлина за конфокалните микроскопи е лазерен източник на светлина. В допълнение, монохроматичността, насочеността и отличната форма на лъча на лазерите са важни причини за тяхното широко разпространение.
4. Възможно е наблюдение в реално време на базата на високоскоростно сканиране.
За лазерно сканиране се използва акустичен оптичен дефлектор (Acoustic Optical Deflector, AO prime) в хоризонтална посока и сервоелектронно управлявано огледало за сканиране на лъч (Servo Galvano-mirror) във вертикална посока. Тъй като в AO дефлектора няма механични вибрации, е възможно високоскоростно сканиране и е възможно наблюдение в реално време на екрана на монитора. Високата скорост на тази камера е много важен елемент, който пряко влияе върху скоростта на фокусиране и извличане на позиция.
5. Връзка между позицията на фокуса и яркостта
В конфокална оптична система пробата е поставена правилно във фокусна позиция, когато яркостта е много голяма, пред и зад нея нейната яркост ще бъде рязко намалена (фигура 4, плътна линия). Тази чувствителна селективност на фокалната равнина е принципът зад ориентацията по височина на конфокалния микроскоп и дълбочината на разширяване на фокуса. Обратно, обичайните оптични микроскопи не показват значителна промяна в яркостта преди и след фокусната позиция (пунктирана линия на Фиг. 4).
6. Висок контраст, висока разделителна способност
В конвенционален оптичен микроскоп отразената светлина от частта извън фокуса на микроскопа пречи и се припокрива с частта за фокално изображение на микроскопа, което води до намаляване на контраста на изображението. За разлика от това, в конфокална оптична система, разсеяната светлина извън фокусната точка и вътре в лещата на обектива се премахва почти напълно, което води до изображения с много висок контраст. В допълнение, разделителната способност на микроскопа е подобрена, тъй като светлината преминава през лещата на обектива два пъти, изостряйки точковото изображение.
7. Функция за оптична локализация
В конфокалната оптична система отразената светлина се екранира от микроапертурата в точка, различна от фокусната точка. В резултат на това, когато се наблюдава триизмерна проба, изображението се формира така, сякаш пробата е била нарязана с фокусната точка (фиг. 5). Този ефект се нарича оптична локализация и е една от характеристиките на конфокалните оптични системи.
