Hvorfor har vi brug for konfokal mikroskopi?
1. Efter vores store forgængeres indsats og forbedringer har det optiske mikroskop nået et perfekt niveau. Faktisk kan almindelige mikroskoper give os smukke mikroskopiske billeder enkelt og hurtigt. Men en begivenhed, der bragte revolutionerende innovation til denne næsten perfekte verden af mikroskoper, indtraf, som var opfindelsen af "laser scanning konfokalmikroskopet". Det karakteristiske ved denne nye type mikroskop er, at den anvender et optisk system, der kun udtrækker billedinformation på overfladen, hvor fokus er koncentreret. Ved at ændre fokus og gendanne den opnåede information i billedhukommelsen kan den opnå levende billeder med komplet 3D-informationsintelligens. Gennem denne metode kan information om overfladeform, som ikke kan bekræftes af konventionelle mikroskoper, let opnås. For typiske optiske mikroskoper er "øgende opløsning" og "uddybning af brændvidde" desuden modstridende forhold, især ved høj forstørrelse. Men i konfokale mikroskoper er dette problem let at løse.
2. Fordele ved konfokale optiske systemer
Det konfokale optiske system bruges til punktbelysning af prøven, og det reflekterede lys modtages også af en punktsensor. Når prøven placeres i fokuspositionen, kan næsten alt det reflekterede lys nå sensoren. Når prøven afviger fra brændpunktet, kan det reflekterede lys ikke nå sensoren. Det vil sige, at i et konfokalt optisk system vil kun det billede, der falder sammen med fokus, blive udsendt, og spottet og det ubrugelige spredte lys vil blive afskærmet.
Hvorfor bruge laser?
I konfokale optiske systemer påføres punktbelysning på prøven, og det reflekterede lys modtages også af en punktsensor. Derfor er punktlyskilder blevet nødvendige. Laser er en meget punktlyskilde. I de fleste tilfælde er lyskilden til konfokal mikroskopi laser. Derudover er monokromaticiteten, retningsbestemtheden og den fremragende stråleform af lasere også vigtige grunde til deres udbredte anvendelse.
4. Realtidsobservation baseret på højhastighedsscanning bliver mulig
Laserscanningen bruger akustisk optisk reflektor (AO) i vandret retning og Servo Galvano spejl i lodret retning. På grund af fraværet af mekaniske vibrationer i den optiske lydforspændingsenhed er det muligt at udføre højhastighedsscanning og observere i realtid på overvågningsskærmen. Den høje hastighed af denne type kamera er en meget vigtig faktor, der direkte påvirker fokuseringen og positionssøgningshastigheden.
5. Forholdet mellem fokusposition og lysstyrke
I et konfokalt optisk system, når prøven er korrekt placeret i fokuspositionen, er lysstyrken høj, og lysstyrken falder kraftigt før og efter den (ubrudt linje i figur 4). Den følsomme selektivitet af dette brændplan er netop princippet bag bestemmelsen af højderetningen og udvidelsen af brændvidden i konfokalmikroskopi. Sammenlignet med dette viser typiske optiske mikroskoper ikke væsentlige lysstyrkeændringer før og efter fokuspositionen (stiplet linje i figur 4).
6. Høj kontrast og opløsning
Et typisk optisk mikroskop, på grund af interferensen forårsaget af det reflekterede lys, der afviger fra brændpunktet, overlapper med den fokale billeddannende del, hvilket resulterer i et fald i billedkontrasten. I modsætning hertil fjernes spredt lys uden for fokus og spredt lys inde i objektivlinsen næsten fuldstændigt i konfokale optiske systemer, hvilket giver billeder med meget høj kontrast. På grund af det faktum, at lyset passerer gennem objektivlinsen to gange, bliver punktbilledet desuden skarpere først, hvilket også forbedrer mikroskopets opløsning.
