왜 공초점 현미경이 필요한가요?
1. 우리의 위대한 선배들의 노력과 개선 끝에 광학 현미경은 완벽에 도달했습니다. 사실, 일반 현미경은 우리에게 아름다운 현미경 이미지를 간단하고 빠르게 제공할 수 있습니다. 그러나 거의 완벽에 가까운 현미경 세계에 혁명적인 혁신을 가져온 사건이 일어났습니다. 바로 "레이저 스캐닝 공초점 현미경"의 발명입니다. 이 신형 현미경의 특징은 초점이 집중된 면에서만 이미지 정보를 추출하고, 초점을 바꾸면서 얻은 정보를 이미지 메모리에 복원하는 광학계를 채택해 완전한 3차원 정보를 얻을 수 있다는 점이다. 획득. 지성의 뚜렷한 이미지. 이 방법을 사용하면 일반 현미경으로는 확인할 수 없는 표면 형상에 대한 정보를 쉽게 얻을 수 있습니다. 또한, 일반 광학현미경의 경우 '해상도를 높이다'와 '초점심도를 깊게 한다'는 상반되는 조건이며, 특히 고배율에서는 이 모순이 더욱 두드러지지만 공초점현미경에서는 이 문제가 쉽게 해결된다.
2. 공초점 광학계의 장점
공초점 광학 시스템은 샘플에 포인트 조명을 수행하고 반사광도 포인트 리셉터에 수신됩니다. 샘플을 초점 위치에 놓으면 거의 모든 반사광이 광수용체에 도달할 수 있으며, 샘플의 초점이 맞지 않으면 반사광이 광수용체에 도달할 수 없습니다. 즉, 공초점 광학계에서는 초점에 일치하는 상만 출력하고 광점이나 쓸데없는 산란광은 차폐한다.
3. 왜 레이저를 사용합니까?
공초점 광학 시스템에서 샘플은 한 점에서 조명되고 반사된 빛도 점 광수용체에 의해 수신됩니다. 따라서 점광원이 필요하게 된다. 레이저는 매우 점 광원입니다. 대부분의 경우 레이저 광원은 공초점 현미경의 광원으로 사용됩니다. 또한 레이저의 단색성, 지향성 및 우수한 빔 형태의 특성도 널리 채택되는 중요한 이유입니다.
4. 고속 스캐닝 기반 실시간 관찰 가능
레이저 스캐닝의 경우 수평 방향은 Acoustic Optical Deflector(AO 소자)를 채택하고 수직 방향은 서보 전자 제어식 빔 스캐닝 미러(Servo Galvano-mirror)를 채택합니다. 음향 광학 편향 장치는 기계적 진동 부분이 없기 때문에 고속 스캐닝이 가능하고 모니터 화면에서 실시간 관찰이 가능합니다. 이 고속 이미징은 포커싱 속도와 위치 검색 속도에 직접적인 영향을 미치는 매우 중요한 항목입니다.
5. 초점 위치와 밝기의 관계
공초점 광학계에서 샘플의 밝기는 샘플이 초점 위치에 올바르게 놓였을 때 최대가 되며 그 밝기는 전후에 급격히 감소합니다(그림 4의 실선). 초점면의 민감한 선택성은 공초점 현미경 높이 방향 결정 및 초점 깊이 확장의 원리이기도 합니다. 대조적으로 일반 광학 현미경은 초점 위치 전후에 뚜렷한 밝기 변화가 없습니다.
6. 고대비, 고해상도
일반 광학현미경에서는 초점부에서 반사된 빛의 간섭으로 인해 초점 이미징부와 중첩되어 이미지 콘트라스트가 감소합니다. 한편, 공초점 광학계에서는 초점 외부의 산란광과 대물렌즈 내부의 산란광이 거의 완전히 제거되어 콘트라스트가 매우 높은 상을 얻을 수 있다. 또한 빛이 대물렌즈를 두 번 통과하기 때문에 포인트 이미지가 먼저 선명해지면서 현미경의 해상력도 향상됩니다.
7. 광학 위치 파악 기능
공초점 광학계에서 초점과의 일치점 이외의 반사광은 미세기공에 의해 차폐된다. 따라서 3차원 샘플을 관찰할 때 샘플을 초점면으로 잘라낸 듯한 이미지가 형성된다. 이 효과는 광학 국소화로 알려져 있으며 공초점 광학 시스템의 전문 분야 중 하나입니다.
8. 포커스 모바일 메모리 기능
초점 외부의 소위 반사광은 미세 기공에 의해 차폐됩니다. 한편, 공초점 광학계에 의해 형성된 상 상의 모든 점은 초점과 일치한다고 볼 수 있다. 따라서 3차원 샘플을 Z축(광축)을 따라 이동시키면 이미지가 누적되어 메모리에 저장되고 최종적으로 전체 샘플과 초점이 이루는 이미지를 얻게 된다. 이렇게 초점 심도를 무한히 깊게 하는 기능을 모바일 메모리의 기능이라고 합니다.
9. 표면 형상 측정 기능
초점 이동 기능 측면에서 표면 높이 기록 회로를 추가하여 샘플의 표면 형상을 비접촉으로 측정할 수 있습니다. 이 기능을 기반으로 최대 휘도 값으로 구성된 Z축 좌표를 각 픽셀에 기록할 수 있으며, 이 정보를 기반으로 시료 표면의 형상과 관련된 정보를 얻을 수 있습니다.
10. 고정밀 마이크로 사이즈 측정 기능
수광부는 1-차원 CCD 이미징 센서를 채택하여 스캐닝 장치의 스캐닝 기울기에 영향을 받지 않아 고정밀 측정이 가능합니다. 또한 초점 심도(심화)를 조절할 수 있는 초점 이동 메모리 기능을 사용하여 초점 이동으로 인한 측정 오차를 없앨 수 있습니다.
11. 3차원 이미지 분석
표면 형상 측정 기능을 사용하면 샘플 표면의 3차원 이미지를 쉽게 만들 수 있습니다. 뿐만 아니라 표면 거칠기 측정, 면적, 부피, 표면적, 원형도, 반지름, 최대 길이, 둘레, 무게 중심, 단층 이미지, FFT 변환, 선폭 측정 등과 같은 다양한 분석을 수행할 수 있습니다. .
레이저 공초점 스캐닝 현미경은 세포 형태 관찰뿐만 아니라 세포 내 생화학 성분의 정량 분석, 광학 밀도 통계 및 세포 형태 측정에도 사용할 수 있습니다.
