레이저 공초점 현미경(LSCM)의 원리
레이저 공초점 현미경은 광원 뒤에 배치된 조명 핀홀과 검출기 앞에 배치된 감지 핀홀을 사용하여 점 조명 및 점 감지를 구현합니다. 광원에서 나온 빛은 조명 핀홀을 통해 방출된 빛에 의해 시료의 초점면에 있는 한 지점에 집중되고, 그 지점에서 방출된 형광은 검출 핀홀 내에 결상되며, 그 지점 외부에서 방출된 빛은 차단됩니다. 핀홀 감지. 조명 핀홀과 검출 핀홀은 조명 또는 검출 지점에 대해 결합되어 검출 지점이 공초점이고 검출 지점이 위치한 평면이 공초점 평면입니다. 컴퓨터는 감지된 지점을 이미지 지점의 형태로 컴퓨터 화면에 표시합니다. 완전한 이미지를 생성하기 위해 광학 경로의 스캐닝 시스템이 샘플의 초점면을 스캔하여 완전한 공초점 이미지를 생성합니다. 캐리어 스테이지가 Z축을 따라 위아래로 이동하는 한 샘플의 새로운 레벨이 공초점 평면으로 이동하고 Z축이 계속해서 이동함에 따라 샘플의 새로운 레벨이 모니터에 이미지화됩니다. 이동하면 샘플의 다양한 수준에 대한 연속적인 광 컷 이미지가 얻어집니다.
전통적인 광학 현미경은 필드 광원을 사용하며, 표본의 각 지점의 이미지는 인접한 지점의 빛의 회절 또는 산란에 의해 간섭됩니다. 레이저 스캐닝 공초점 현미경은 조명된 핀홀을 통해 레이저 빔을 사용하여 내부 초점면의 각 지점에서 스캔된 시편에 점광원을 형성하고, 조사된 지점의 시편을 이미징하여 핀홀을 검출함으로써 검출 핀홀을 이미징합니다. 광증배관(PMT)이나 냉전기결합소자(cCCD) 지점을 거쳐 지점별로 또는 라인별로 수신되면 컴퓨터 모니터 화면에 형광 이미지가 빠르게 형성됩니다. 대물 렌즈의 초점면에 대한 조명 핀홀과 감지 핀홀은 공액이며 동시에 초점면의 지점은 조명 핀홀과 방출 핀홀에 초점이 맞춰지며 초점면 외부의 지점은 감지되지 않습니다. 이미징에 핀홀이 있어 얻은 공초점 이미지가 표본의 광학 단면이 되어 흐릿한 일반 현미경 이미지의 단점을 극복합니다.
기본 원리에서 레이저 공초점 현미경은 현대 광학 현미경이며 다음과 같은 개선 사항을 적용한 기술의 일반 광학 현미경입니다.
1. 레이저의 단색성이 매우 좋고 광원 빔의 파장이 동일하여 근본적으로 색수차를 제거하기 때문에 레이저를 광원으로 사용하십시오.
2. 배플에 작은 구멍이 있는 중앙에 배치된 대물 렌즈의 초점 평면에 공초점 기술을 사용하여 미광 외부의 초점 평면을 차단하여 구면 수차를 제거합니다. 그리고 색수차를 더 제거합니다.
3. 점 스캐닝 기술을 이용한 레이저 공초점 현미경은 시료를 2차원 또는 3차원 공간으로 무수한 점으로 분해하여 매우 작은 레이저 빔(점광원)을 점 단위로, 선 단위로 스캐닝 이미징한 후 이를 통해 전체 평면 또는 3차원 이미지의 마이크로컴퓨터 조합. 전통적인 광학 현미경은 일회성 이미징을 수행하는 현장 광원이며, 이미지의 각 지점에 있는 표본은 회절광 및 산란광 간섭 지점에 인접하게 됩니다. 이 두 이미지의 선명도와 정밀도는 비교할 수 없습니다.
4. 컴퓨터로 광 신호를 수집 및 처리하고 광전자 증배관으로 신호를 증폭합니다.
레이저 공초점 현미경에서는 관찰과 비디오 녹화를 위해 컴퓨터가 사람의 눈이나 카메라를 대체하고, 얻은 이미지는 디지털화되어 컴퓨터에서 처리되어 이미지의 선명도를 다시 향상시킬 수 있습니다. 또한, 광전자 증배관을 사용하면 매우 약한 신호를 증폭하여 감도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 위의 기술들을 결합한 결과, LSCM은 세계에서 가장 진보된 현미경이라고 할 수 있습니다. LSCM은 현미경 생산 기술, 광전 기술, 컴퓨터 기술 **의 결합으로 현대 기술 발전의 필연적 산물이라고 할 수 있습니다.
