Basisprincipes van confocale lasermicroscopen
De kern van confocale lasermicroscopie ligt in de "confocale" technologie. Deze technologie maakt gebruik van een puntlichtbron (meestal een laser) en een speciaal optisch systeem, zodat alleen het monster op het brandpunt wordt belicht en afgebeeld tijdens het beeldvormingsproces, terwijl de gebieden buiten het brandpunt worden genegeerd. Deze selectieve verlichtings- en detectiemethode verbetert de resolutie en het contrast van de beeldvorming aanzienlijk.
1. Lichtbron
Confocale microscopen gebruiken lasers als lichtbronnen omdat lasers een hoge monochromaticiteit, coherentie en directionaliteit hebben. Dankzij deze kenmerken kunnen lasers stabiele verlichting en nauwkeurige controle van de bundelfocussering bieden.
2. Verlichtingssysteem
Het verlichtingssysteem omvat een laser en een scanapparaat. De laserstraal beweegt snel door een scanapparaat (meestal een galvanometer) om het monster punt voor punt te scannen. Deze scanmethode maakt het mogelijk dat de laserstraal een reeks brandpunten op het monster vormt, waardoor laag voor laag beeldvorming van het monster wordt bereikt.
3. Confocaal diafragma
Er is een confocale opening tussen de objectieflens van de microscoop en het monster. De functie van deze opening is om de beelddiepte te beperken, en alleen licht dat door deze opening gaat, kan door de detector worden ontvangen. Op deze manier kan alleen het licht op het brandpunt de detector binnendringen, terwijl het licht buiten het brandpunt wordt geblokkeerd.
4. Objectieflens
De objectieflens is een sleutelcomponent in confocale microscopie, verantwoordelijk voor het scherpstellen van de laser op het monster en het verzamelen van het licht dat wordt gereflecteerd of teruggestraald door het monster. Objectieflenzen van hoge kwaliteit kunnen beeldvorming met hoge-resolutie opleveren.
5. Detector
De detector is verantwoordelijk voor het ontvangen van licht dat door de confocale opening gaat en het omzetten ervan in een elektrisch signaal. Deze elektrische signalen worden vervolgens verwerkt om beelden te genereren.
6. Beeldverwerking
De onbewerkte gegevens die door confocale microscopie worden gegenereerd, zijn een reeks twee-dimensionale afbeeldingen die door computersoftware moeten worden verwerkt om drie-dimensionale afbeeldingen te reconstrueren. Dit proces omvat beeldoverlay, verbetering en 3D-reconstructie.
