ทำไมเราถึงต้องใช้กล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอล?
1. หลังจากความพยายามและปรับปรุงรุ่นก่อนๆ ของเรา กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงก็มาถึงระดับที่สมบูรณ์แบบแล้ว ที่จริงแล้ว กล้องจุลทรรศน์ธรรมดาสามารถให้ภาพกล้องจุลทรรศน์ที่สวยงามแก่เราได้ง่ายและรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม เหตุการณ์ที่นำนวัตกรรมการปฏิวัติมาสู่โลกของกล้องจุลทรรศน์ที่เกือบจะสมบูรณ์แบบนี้เกิดขึ้น ซึ่งเป็นการประดิษฐ์ "กล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลสแกนด้วยเลเซอร์" คุณลักษณะของกล้องจุลทรรศน์ชนิดใหม่นี้คือ ใช้ระบบออพติคอลที่จะดึงข้อมูลภาพจากพื้นผิวที่โฟกัสอยู่เท่านั้น ด้วยการเปลี่ยนโฟกัสขณะกู้คืนข้อมูลที่ได้รับในหน่วยความจำภาพ ทำให้ได้ภาพที่สดใสพร้อมข้อมูลอัจฉริยะสามมิติที่สมบูรณ์ ด้วยวิธีนี้ จึงสามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับรูปร่างพื้นผิวที่ไม่สามารถยืนยันได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ทั่วไปได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้ สำหรับกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงทั่วไป "การปรับปรุงความละเอียด" และ "ความลึกของโฟกัสที่ลึกขึ้น" ถือเป็นเงื่อนไขที่ขัดแย้งกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้กำลังขยายสูง อย่างไรก็ตาม ในกล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอล ปัญหานี้แก้ไขได้ง่าย
2. ข้อดีของระบบคอนโฟคอลออปติคอล
แผนผังของกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลแบบเลเซอร์
ระบบออพติคัลคอนโฟคอลใช้เพื่อส่องสว่างตัวอย่างด้วยจุดต่างๆ ในขณะที่เซนเซอร์แบบจุดก็รับแสงที่สะท้อนเช่นกัน เมื่อวางตัวอย่างไว้ที่จุดโฟกัส แสงสะท้อนเกือบทั้งหมดจะไปถึงอุปกรณ์ที่ไวต่อแสงได้ เมื่อตัวอย่างเบี่ยงเบนไปจากจุดโฟกัส แสงที่สะท้อนจะไม่สามารถเข้าถึงอุปกรณ์ที่ไวต่อแสงได้ กล่าวคือ ในระบบออพติคอลคอนโฟคอล เฉพาะภาพที่ตรงกับจุดโฟกัสเท่านั้นที่จะถูกส่งออก และจุดแสงและแสงที่กระจัดกระจายไร้ประโยชน์จะได้รับการปกป้อง
ทำไมต้องใช้เลเซอร์?
ในระบบออพติคอลคอนโฟคอล ตัวอย่างจะถูกส่องสว่างและเซ็นเซอร์แบบจุดยังได้รับแสงที่สะท้อนอีกด้วย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้แหล่งกำเนิดแสงแบบจุด เลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่มีจุดมาก ในกรณีส่วนใหญ่ แหล่งกำเนิดแสงของกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลคือแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ นอกจากนี้ ความเป็นเอกรงค์เดียว ทิศทาง และรูปร่างลำแสงที่ยอดเยี่ยมของเลเซอร์ยังเป็นเหตุผลสำคัญที่ทำให้มีการนำไปใช้อย่างแพร่หลาย
4. สามารถสังเกตแบบเรียลไทม์ด้วยการสแกนความเร็วสูงได้
การสแกนด้วยเลเซอร์ใช้ Acoustic Optical Deflector (AO prime) ในแนวนอน และใช้กระจกเงาของ Servo Galvano ในแนวตั้ง เนื่องจากไม่มีการสั่นสะเทือนทางกลในหน่วยออปติคัลออปติคัลเสียง จึงเป็นไปได้ที่จะทำการสแกนด้วยความเร็วสูงและสังเกตแบบเรียลไทม์บนหน้าจอมอนิเตอร์ ลักษณะของกล้องความเร็วสูงประเภทนี้เป็นสิ่งสำคัญมากซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความเร็วในการโฟกัสและการเรียกตำแหน่ง
5. ความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งโฟกัสและความสว่าง
ในระบบออพติคอลคอนโฟคอล ความสว่างของตัวอย่างจะสูงเมื่อวางในตำแหน่งโฟกัสอย่างถูกต้อง และความสว่างจะลดลงอย่างรวดเร็วทั้งก่อนและหลังตัวอย่าง (เส้นทึบในรูปที่ 4) การเลือกสรรที่ละเอียดอ่อนของระนาบโฟกัสนี้เป็นหลักการเบื้องหลังการกำหนดทิศทางความสูงและการขยายความลึกโฟกัสในกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลอย่างแม่นยำ เมื่อเปรียบเทียบกับสิ่งนี้ กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงทั่วไปไม่แสดงการเปลี่ยนแปลงความสว่างอย่างมีนัยสำคัญก่อนและหลังตำแหน่งโฟกัส (เส้นประในรูปที่ 4)
6. คอนทราสต์และความละเอียดสูง
โดยปกติแล้วในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง แสงสะท้อนที่เบี่ยงเบนไปจากจุดโฟกัสจะเกิดขึ้น
