Pourquoi avez-vous besoin d'un microscope confocal ?
1. Après les efforts et les améliorations de nos grands prédécesseurs, le microscope optique a atteint le point de perfection. En fait, les microscopes ordinaires peuvent nous fournir de belles images microscopiques simplement et rapidement. Cependant, un événement qui a apporté une innovation révolutionnaire à ce monde de microscope presque parfait s'est produit, à savoir l'invention du "microscope confocal à balayage laser". La particularité de ce nouveau type de microscope est qu'il adopte un système optique qui extrait uniquement les informations d'image sur la surface où la mise au point est concentrée, et restaure les informations obtenues dans la mémoire d'image tout en modifiant la mise au point, de sorte que des informations 3D complètes peuvent être obtenu. Une image crue de l'intelligence. Avec cette méthode, il est possible d'obtenir facilement des informations sur la forme de la surface qui ne peuvent pas être confirmées avec un microscope normal. De plus, pour les microscopes optiques ordinaires, "l'augmentation de la résolution" et "l'approfondissement de la profondeur de champ" sont des conditions contradictoires, en particulier à des grossissements élevés, cette contradiction est plus importante, mais en termes de microscopes confocaux, ce problème est facilement résolu.
2. Avantages du système optique confocal
Le système optique confocal effectue un éclairage ponctuel sur l'échantillon, et la lumière réfléchie est également reçue par le récepteur ponctuel. Lorsque l'échantillon est placé dans la position de mise au point, presque toute la lumière réfléchie peut atteindre le photorécepteur, et lorsque l'échantillon est flou, la lumière réfléchie ne peut pas atteindre le photorécepteur. C'est-à-dire que dans le système optique confocal, seule l'image qui coïncide avec le point focal sera émise, et les points lumineux et la lumière diffusée inutile seront protégés.
3. Pourquoi utiliser le laser ?
Dans le système optique confocal, l'échantillon est éclairé en un point et la lumière réfléchie est également reçue par un photorécepteur ponctuel. Par conséquent, une source lumineuse ponctuelle devient nécessaire. Les lasers sont des sources lumineuses très ponctuelles. Dans la plupart des cas, les sources lumineuses laser sont utilisées comme sources lumineuses pour les microscopes confocaux. De plus, les caractéristiques de monochromaticité, de directivité et d'excellente forme du faisceau laser sont également des raisons importantes pour son adoption à grande échelle.
4. L'observation en temps réel basée sur le balayage à grande vitesse devient possible
Pour le balayage laser, la direction horizontale adopte le déflecteur optique acoustique (élément AO) et la direction verticale adopte le miroir de balayage de faisceau à commande électronique servo (Servo Galvano-mirror). Étant donné que l'unité de déviation acousto-optique n'a pas de partie de vibration mécanique, elle peut effectuer un balayage à grande vitesse et une observation en temps réel sur l'écran du moniteur est possible. Cette imagerie à grande vitesse est un élément très important qui affecte directement la vitesse de mise au point et de récupération de position.
5. La relation entre la position de mise au point et la luminosité
Dans le système optique confocal, la luminosité de l'échantillon est maximale lorsque l'échantillon est correctement placé dans la position focale, et sa luminosité diminuera fortement avant et après (la ligne continue sur la figure 4). La sélectivité sensible du plan focal est également le principe de la détermination de la direction de la hauteur du microscope confocal et de l'expansion de la profondeur focale. En revanche, les microscopes optiques ordinaires n'ont pas de changements de luminosité évidents avant et après la position de mise au point
6. Contraste élevé, haute résolution
Dans les microscopes optiques ordinaires, en raison de l'interférence de la lumière réfléchie sur la partie de mise au point, elle chevauche la partie d'imagerie de mise au point, ce qui entraîne une diminution du contraste de l'image. D'autre part, dans le système optique confocal, la lumière diffusée à l'extérieur du point focal et la lumière diffusée à l'intérieur de l'objectif sont presque complètement supprimées, de sorte qu'une image avec un contraste très élevé peut être obtenue. De plus, comme la lumière traverse deux fois l'objectif, l'image ponctuelle est d'abord accentuée, ce qui améliore également le pouvoir de résolution du microscope.
7. Fonction de localisation optique
Dans le système optique confocal, la lumière réfléchie autre que le point coïncident avec le point focal est masquée par le micropore. Par conséquent, lors de l'observation d'un échantillon tridimensionnel, une image se forme comme si l'échantillon était découpé avec le plan focal. Cet effet est connu sous le nom de localisation optique et est l'une des spécialités des systèmes optiques confocaux.
8. Fonction de mémoire mobile de mise au point
La lumière dite réfléchie à l'extérieur du point focal est protégée par les micropores. D'autre part, on peut considérer que tous les points de l'image formée par le système optique confocal coïncident avec le point focal. Par conséquent, si l'échantillon tridimensionnel est déplacé le long de l'axe Z (axe optique), les images sont accumulées et stockées dans la mémoire, et finalement l'image formée par l'ensemble de l'échantillon et le point focal sera obtenue. La fonction d'approfondir infiniment la profondeur de champ de cette manière s'appelle la fonction de la mémoire mobile.
9. Fonction de mesure de la forme de la surface
En termes de fonction de décalage de mise au point, la forme de surface de l'échantillon peut être mesurée sans contact en ajoutant un circuit d'enregistrement de hauteur de surface. Sur la base de cette fonction, il est possible d'enregistrer les coordonnées de l'axe Z formées par la valeur de luminance maximale dans chaque pixel, et sur la base de ces informations, des informations relatives à la forme de la surface de l'échantillon peuvent être obtenues.
10. Fonction de mesure de micro-taille de haute précision
L'unité de réception de lumière adopte un capteur d'imagerie CCD 1-dimensionnel, de sorte qu'elle n'est pas affectée par l'inclinaison de balayage du dispositif de balayage, de sorte qu'une mesure de haute précision peut être effectuée. De plus, grâce à l'utilisation de la fonction de mémoire de décalage de mise au point avec une profondeur de mise au point réglable (approfondissement), l'erreur de mesure causée par le décalage de mise au point peut être éliminée.
11. Analyse d'images en trois dimensions
Grâce à la fonction de mesure de la forme de la surface, vous pouvez facilement créer une image tridimensionnelle de la surface de l'échantillon. Non seulement cela, mais peut également effectuer une variété d'analyses telles que : mesure de la rugosité de surface, surface, volume, surface, circularité, rayon, longueur maximale, périmètre, centre de gravité, image tomographique, transformation FFT, mesure de largeur de ligne, etc. .
Le microscope à balayage confocal laser peut être utilisé non seulement pour observer la morphologie cellulaire, mais également pour l'analyse quantitative des composants biochimiques intracellulaires, les statistiques de densité optique et la mesure de la morphologie cellulaire.
