Kāpēc mums ir nepieciešams konfokālais mikroskops?
1. Pēc mūsu lielo priekšgājēju pūlēm un uzlabojumiem optiskais mikroskops ir sasniedzis perfektu līmeni. Faktiski parastie mikroskopi var sniegt mums skaistus mikroskopiskus attēlus vienkārši un ātri. Tomēr notika notikums, kas ienesa revolucionārus jauninājumus šajā gandrīz ideālajā mikroskopa pasaulē, un tas bija "lāzerskenējošā konfokālā mikroskopa" izgudrojums. Šī jaunā tipa mikroskopa īpašība ir tāda, ka tajā ir izmantota optiskā sistēma, kas tikai iegūst attēla informāciju no virsmas, kurā ir koncentrēts fokuss. Mainot fokusu, vienlaikus atjaunojot iegūto informāciju attēla atmiņā, tā var iegūt spilgtu attēlu ar pilnīgu trīsdimensiju informācijas inteliģenci. Izmantojot šo metodi, var viegli iegūt informāciju par virsmas formu, ko nevar apstiprināt ar parastajiem mikroskopiem. Turklāt tipiskiem optiskajiem mikroskopiem "izšķirtspējas uzlabošana" un "fokusa dziļuma palielināšana" ir pretrunīgi apstākļi, īpaši lielā palielinājumā. Tomēr konfokālajos mikroskopos šī problēma ir viegli atrisināma.
2. Konfokālo optisko sistēmu priekšrocības
Lāzera konfokālā mikroskopa shematiskā diagramma
Konfokālā optiskā sistēma tiek izmantota parauga apgaismošanai ar punktiem, savukārt atstarotā gaisma tiek uztverta arī ar punktu sensoru. Kad paraugs tiek novietots fokusa punktā, gandrīz visa atstarotā gaisma var sasniegt gaismjutīgo ierīci. Kad paraugs novirzās no fokusa punkta, atstarotā gaisma nevar sasniegt gaismjutīgo ierīci. Tas nozīmē, ka konfokālā optiskā sistēmā tiks izvadīti tikai tie attēli, kas sakrīt ar fokusa punktu, un gaismas punkts un bezjēdzīgi izkliedētā gaisma tiks ekranēti.
Kāpēc izmantot lāzeru?
Konfokālajā optiskajā sistēmā paraugs tiek apgaismots un atstarotā gaisma tiek uztverta arī ar punktu sensoru. Tāpēc ir nepieciešami punktveida gaismas avoti. Lāzers ir ļoti punktveida gaismas avots. Vairumā gadījumu konfokālā mikroskopa gaismas avots ir lāzera gaismas avots. Turklāt lāzeru monohromatiskums, virziens un lieliskā stara forma ir arī nozīmīgi iemesli to plašajai ieviešanai.
4. Kļūst iespējama novērošana reāllaikā, pamatojoties uz ātrgaitas skenēšanu
Lāzerskenēšanā tiek izmantots akustiskais optiskais deflektors (AO prime) horizontālā virzienā un Servo Galvano spogulis vertikālā virzienā. Tā kā audio optiskajā nobīdes blokā nav mehānisku vibrāciju, ir iespējams veikt liela ātruma skenēšanu un novērot reāllaikā uzraudzības ekrānā. Šāda veida kameru ātrgaitas raksturs ir ļoti svarīgs elements, kas tieši ietekmē fokusēšanas ātrumu un pozīcijas izgūšanu.
5. Saistība starp fokusa pozīciju un spilgtumu
Konfokālā optiskā sistēmā parauga spilgtums ir augsts, ja tas ir pareizi novietots fokusa pozīcijā, un tā spilgtums krasi samazinās pirms un pēc tā (nepārtraukta līnija 4. attēlā). Šīs fokusa plaknes jutīgā selektivitāte ir tieši princips, kas nosaka augstuma virzienu un fokusa dziļuma paplašināšanos konfokālajā mikroskopijā. Salīdzinot ar to, tipiskie optiskie mikroskopi neuzrāda būtiskas spilgtuma izmaiņas pirms un pēc fokusa stāvokļa (punktēta līnija 4. attēlā).
6. Augsts kontrasts un izšķirtspēja
Parasti optiskajos mikroskopos radīsies atstarotā gaisma, kas novirzās no fokusa punkta
