چرا باید از میکروسکوپ کانفوکال استفاده کنم؟
1. میکروسکوپ نوری با تلاش ها و پیشرفت های پیشینیان بزرگ ما کامل شده است. در واقع میکروسکوپ معمولی می تواند تصاویر میکروسکوپی زیبایی را به راحتی و به سرعت در اختیار ما قرار دهد. با این حال، رویدادی که دنیای میکروسکوپهای تقریباً کامل را متحول کرد، اختراع «میکروسکوپ کانفوکال اسکن لیزری» بود. مشخصه این نوع جدید میکروسکوپ یک سیستم نوری است که اطلاعات تصویر را فقط از سطحی که فوکوس روی آن متمرکز شده است استخراج می کند و با تغییر فوکوس در حین بازیابی اطلاعات به دست آمده در حافظه تصویر، می توان تصویری واضح به دست آورد. اطلاعات کامل 3-بعدی. به این ترتیب می توان به راحتی اطلاعاتی در مورد شکل سطح به دست آورد که با میکروسکوپ معمولی قابل تایید نیست. علاوه بر این، در حالی که «افزایش تفکیک پذیری» و «عمیق شدن عمق فوکوس» شرایط متناقضی برای میکروسکوپ های نوری معمولی به ویژه در بزرگنمایی بالا هستند، این مشکل با میکروسکوپ های کانفوکال حل می شود.
2. مزایای سیستم نوری کانفوکال
نمودار شماتیک میکروسکوپ کانفوکال لیزری
سیستم نوری کانفوکال یک نور نقطه ای از نمونه است، در حالی که نور منعکس شده نیز با استفاده از یک گیرنده نقطه دریافت می شود. هنگامی که نمونه در نقطه کانونی قرار می گیرد، تقریباً تمام نور منعکس شده به گیرنده نوری می رسد و زمانی که نمونه از فوکوس خارج می شود، نور بازتاب شده نمی تواند به گیرنده نور برسد. به عبارت دیگر، در یک سیستم نوری کانفوکال، تنها تصویری که با نقطه کانونی منطبق است خروجی می شود و نقاط و نور پراکنده بی فایده مسدود می شوند.
3. چرا از لیزر استفاده کنیم؟
در یک سیستم نوری کانفوکال، نمونه در یک نقطه روشن می شود و نور منعکس شده توسط یک سنسور نقطه دریافت می شود. بنابراین، یک منبع نور نقطه ای ضروری است. لیزرها بسیار منبع نور نقطه ای هستند. در بیشتر موارد، منبع نور برای میکروسکوپ های کانفوکال، منبع نور لیزر است. علاوه بر این، تک رنگ بودن، جهتپذیری و شکل پرتوی عالی لیزرها دلایل مهمی برای پذیرش گسترده آنها است.
4. مشاهده زمان واقعی بر اساس اسکن با سرعت بالا امکان پذیر است.
برای اسکن لیزری، یک واحد انحراف نوری صوتی (Acoustic Optical Deflector، AO prime) در جهت افقی و یک آینه اسکن پرتو کنترل شده سروو الکترونیکی (Servo Galvano-mirror) در جهت عمودی استفاده می شود. از آنجایی که هیچ لرزش مکانیکی در AO Deflector وجود ندارد، اسکن با سرعت بالا امکانپذیر است و مشاهده بیدرنگ روی صفحه نمایشگر امکانپذیر است. سرعت بالای این دوربین مورد بسیار مهمی است که به طور مستقیم بر سرعت فوکوس و بازیابی موقعیت تاثیر می گذارد.
5. رابطه بین موقعیت فوکوس و روشنایی
در یک سیستم نوری کانفوکال، نمونه به درستی در موقعیت کانونی قرار می گیرد که روشنایی zui بزرگ است، در جلو و پشت آن، روشنایی آن به شدت کاهش می یابد (شکل 4 خط ثابت). این گزینش پذیری حساس صفحه کانونی، اصل پشت جهت گیری ارتفاع میکروسکوپ کانفوکال و عمق انبساط فوکوس است. در مقابل، میکروسکوپ های نوری معمولی هیچ تغییر قابل توجهی در روشنایی قبل و بعد از موقعیت کانونی نشان نمی دهند (خط نقطه چین در شکل 4).
6. کنتراست بالا، وضوح بالا
در یک میکروسکوپ نوری معمولی، نور منعکس شده از قسمت خارج از فوکوس میکروسکوپ با بخش تصویربرداری کانونی میکروسکوپ تداخل پیدا می کند و با آن همپوشانی می کند و در نتیجه کنتراست تصویر کاهش می یابد. در مقابل، در یک سیستم نوری کانفوکال، نور پراکنده در خارج از نقطه کانونی و داخل لنز شیئی تقریباً به طور کامل حذف می شود و در نتیجه تصاویری با کنتراست بسیار بالا ایجاد می شود. علاوه بر این، قدرت تفکیک میکروسکوپ بهبود مییابد زیرا نور دو بار از عدسی شیئی عبور میکند و تصویر نقطهای را واضح میکند.
7. تابع محلی سازی نوری
در سیستم نوری کانفوکال، نور منعکس شده توسط میکرو دیافراگم در نقطه ای غیر از نقطه کانونی محافظت می شود. در نتیجه، هنگام مشاهده یک نمونه سه بعدی، تصویر به گونه ای شکل می گیرد که گویی نمونه با نقطه کانونی برش داده شده است (شکل 5). این اثر محلی سازی نوری نامیده می شود و یکی از ویژگی های سیستم های نوری کانفوکال است.
