Ievads konfokālajā mikroskopijā
Konfokālais mikroskops ir optiskais mikroskops. Tas apvieno optiskās attēlveidošanas tehnoloģiju un datoru apstrādi, lai nodrošinātu augstas izšķirtspējas divdimensiju attēlus, kā arī trīsdimensiju attēlu rekonstrukciju.
Konfokālās mikroskopijas darbības princips ir balstīts uz jēdzienu "konfokāls", kas nozīmē, ka var skaidri attēlot tikai tos punktus, kas atrodas objektīva lēcas fokusa plaknē, savukārt attēlveidošana no punktiem ārpus fokusa plaknes ir izslēgta. Tas tiek panākts, izmantojot īpašas optiskās sistēmas, piemēram, konfokālo apertūru (pinhole). Konfokālajā mikroskopā uz parauga tiek apstarota gaismas avots (parasti lāzers) un pēc tam tiek savākta no parauga atstarotā vai izstarotā gaisma. Tikai gaisma no fokusa plaknes var iziet cauri konfokālajai apertūrai, savukārt gaisma no citām pozīcijām tiek bloķēta, kā rezultātā tiek iegūts ļoti skaidrs fokusa plaknes attēls.
Turklāt konfokālā mikroskopija var skenēt parauga slāni pa slānim un savākt attēla datus par katru slāni, un pēc tam izmantot šos datus, lai rekonstruētu parauga trīsdimensiju morfoloģiju. Šī slāņa pa slāņa skenēšanas metode nodrošina augstāku izšķirtspēju nekā tradicionālie optiskie mikroskopi, īpaši parauga vertikālajā virzienā.
Konfokālo mikroskopu var saukt arī par mērīšanas mikroskopu. Ja to izmanto precīzai parauga lieluma, formas, virsmas raupjuma vai citu fizikālu īpašību mērīšanai, tas var nodrošināt ļoti precīzus trīsdimensiju morfoloģijas attēlus, padarot to par spēcīgu rīku parauga virsmas raksturlielumu mērīšanai. Tam ir plašs lietojumu klāsts dažādās jomās, piemēram, materiālzinātnē un pusvadītāju rūpniecībā, jo īpaši, ja ir nepieciešama augsta izšķirtspēja un 3D attēlveidošanas iespējas. Mērījumu raksturlielumi ir šādi:
1. Augstas precizitātes mērījumi: Konfokālā mikroskopija var nodrošināt nanometru līmeņa izšķirtspēju, ļaujot tai izmērīt ļoti mazas parauga pazīmes.
2. Trīsdimensiju morfoloģija: skenējot paraugus dažādos dziļuma līmeņos, konfokālā mikroskopija var radīt paraugu trīsdimensiju attēlus, kas ir ļoti noderīgi, lai analizētu paraugu trīsdimensiju struktūru.
3. Virsmas raupjuma analīze. Konfokālā mikroskopija var precīzi izmērīt un analizēt paraugu virsmas raupjumu. Tam ir spēcīga vertikālā dziļuma izšķirtspēja, tas var skaidri parādīt mazu objektu attēla morfoloģijas detaļas, parādīt smalkus attēlus, un tam ir labāki attēlveidošanas efekti izstrādājumiem ar lielām nogāzēm. Tas ir ļoti svarīgi materiālu zinātnē un inženierzinātnēs.
4. Nesagraujošs mērījums: kā optiskā metode konfokālā mikroskopija ļauj veikt mērījumus, nepieskaroties paraugam vai nesabojājot to.
5. Programmatūras analīzes rīki. Mūsdienu konfokālie mikroskopi parasti ir aprīkoti ar specializētu programmatūru, kas var veikt dažādus mērījumus un analīzes, piemēram, attāluma, tilpuma, formas un tekstūras analīzi.
6. Piemērots dažādiem materiāliem: Konfokālo mikroskopiju var izmantot, lai izmērītu dažāda veida materiālus, tostarp metālus, plastmasu un pusvadītāju materiālus. 5. Programmatūras analīzes rīki. Mūsdienu konfokālie mikroskopi parasti ir aprīkoti ar specializētu programmatūru, kas var veikt dažādus mērījumus un analīzes, piemēram, attāluma, tilpuma, formas un tekstūras analīzi.
