چرا به میکروسکوپ کانفوکال نیاز داریم؟
1. پس از تلاش ها و پیشرفت های پیشینیان بزرگ ما، میکروسکوپ نوری به سطح عالی رسیده است. در واقع میکروسکوپ های معمولی می توانند تصاویر میکروسکوپی زیبایی را به سادگی و به سرعت در اختیار ما قرار دهند. با این حال، رویدادی که نوآوری انقلابی را در این دنیای تقریباً کامل میکروسکوپ به ارمغان آورد، رخ داد، که اختراع "میکروسکوپ کانفوکال اسکن لیزری" بود. ویژگی این نوع جدید میکروسکوپ این است که از یک سیستم نوری استفاده می کند که فقط اطلاعات تصویر را از سطحی که فوکوس متمرکز است استخراج می کند. با تغییر فوکوس ضمن بازیابی اطلاعات به دست آمده در حافظه تصویر، می تواند تصویری زنده با هوش اطلاعاتی کامل سه بعدی به دست آورد. از طریق این روش، اطلاعاتی در مورد شکل سطح که توسط میکروسکوپ های معمولی تایید نمی شود، به راحتی بدست می آید. علاوه بر این، برای میکروسکوپ های نوری معمولی، "بهبود وضوح" و "عمیق کردن عمق کانونی" شرایط متناقضی هستند، به ویژه در بزرگنمایی بالا. اما در میکروسکوپ های کانفوکال این مشکل به راحتی حل می شود.
2. مزایای سیستم های نوری کانفوکال
نمودار شماتیک میکروسکوپ کانفوکال لیزری
سیستم نوری کانفوکال برای روشن کردن نمونه با نقاط استفاده می شود، در حالی که نور منعکس شده نیز توسط یک سنسور نقطه دریافت می شود. هنگامی که نمونه در نقطه کانونی قرار می گیرد، تقریباً تمام نور منعکس شده می تواند به دستگاه حساس به نور برسد. هنگامی که نمونه از نقطه کانونی منحرف می شود، نور منعکس شده نمی تواند به دستگاه حساس به نور برسد. یعنی در یک سیستم نوری کانفوکال تنها تصاویری که با نقطه کانونی منطبق هستند خروجی میشوند و نقطه نوری و نور پراکنده بیفایده محافظت میشوند.
چرا از لیزر استفاده کنیم؟
در یک سیستم نوری کانفوکال، نمونه روشن می شود و نور منعکس شده نیز توسط یک سنسور نقطه دریافت می شود. بنابراین، منابع نور نقطه ای ضروری می شوند. لیزر یک منبع نور بسیار نقطه ای است. در بیشتر موارد، منبع نور میکروسکوپ کانفوکال، منبع نور لیزر است. علاوه بر این، تک رنگ بودن، جهت بودن و شکل پرتوی عالی لیزرها نیز دلایل مهمی برای پذیرش گسترده آنهاست.
4. مشاهده زمان واقعی بر اساس اسکن با سرعت بالا امکان پذیر می شود
اسکن لیزری از منفجر کننده نوری صوتی (AO prime) در جهت افقی و آینه سروو گالوانو در جهت عمودی استفاده می کند. به دلیل عدم وجود ارتعاشات مکانیکی در واحد بایاس نوری صوتی، امکان انجام اسکن با سرعت بالا و مشاهده در زمان واقعی بر روی صفحه مانیتورینگ وجود دارد. سرعت بالای این نوع دوربین مورد بسیار مهمی است که به طور مستقیم بر سرعت فوکوس و بازیابی موقعیت تاثیر می گذارد.
5. رابطه بین موقعیت کانونی و روشنایی
در یک سیستم نوری کانفوکال، روشنایی نمونه زمانی که به درستی در موقعیت کانونی قرار می گیرد زیاد است و روشنایی آن قبل و بعد از آن به شدت کاهش می یابد (خط جامد در شکل 4). گزینش پذیری حساس این صفحه کانونی دقیقاً اصل پشت تعیین جهت ارتفاع و گسترش عمق کانونی در میکروسکوپ کانفوکال است. در مقایسه با این، میکروسکوپ های نوری معمولی تغییرات روشنایی قابل توجهی را قبل و بعد از موقعیت کانونی نشان نمی دهند (خط نقطه چین در شکل 4).
6. کنتراست و وضوح بالا
معمولاً در میکروسکوپ های نوری، نور منعکس شده ای که از نقطه کانونی منحرف می شود، رخ می دهد.
