Miért van szükségünk konfokális mikroszkópra?
1. Nagy elődeink erőfeszítései és fejlesztései után az optikai mikroszkóp tökéletes szintet ért el. Valójában a közönséges mikroszkópok egyszerűen és gyorsan gyönyörű mikroszkopikus képeket biztosítanak számunkra. Megtörtént azonban az az esemény, amely forradalmi újítást hozott ebbe a szinte tökéletes mikroszkópvilágba, amely a "lézer pásztázó konfokális mikroszkóp" találmánya volt. Ennek az új típusú mikroszkópnak az a jellemzője, hogy olyan optikai rendszert alkalmaz, amely csak arról a felületről vonja ki a képinformációkat, ahol a fókusz koncentrálódik. A fókusz megváltoztatásával, miközben a képmemóriában visszaállítja a kapott információt, élénk képet kaphat teljes háromdimenziós információs intelligenciával. Ezzel a módszerrel könnyen megszerezhető olyan információ a felület alakjáról, amelyet hagyományos mikroszkóppal nem lehet megerősíteni. Ezenkívül a tipikus optikai mikroszkópok esetében a "javító felbontás" és a "mélyebb fókuszmélység" egymásnak ellentmondó feltételek, különösen nagy nagyításnál. A konfokális mikroszkópokban azonban ez a probléma könnyen megoldható.
2. A konfokális optikai rendszerek előnyei
Lézeres konfokális mikroszkóp sematikus diagramja
A konfokális optikai rendszer a minta pontokkal történő megvilágítására szolgál, míg a visszavert fényt egy pontérzékelő is fogadja. Ha a mintát a fókuszpontba helyezzük, a visszavert fény szinte teljes mennyisége elérheti a fényérzékeny eszközt. Ha a minta eltér a fókuszponttól, a visszavert fény nem éri el a fényérzékeny eszközt. Vagyis egy konfokális optikai rendszerben csak a fókuszponttal egybeeső képek kerülnek kiadásra, és a fényfolt és a haszontalan szórt fény árnyékolásra kerül.
Miért használjunk lézert?
Konfokális optikai rendszerben a mintát megvilágítják, és a visszavert fényt egy pontérzékelő is fogadja. Ezért pontszerű fényforrások szükségesek. A lézer nagyon pontszerű fényforrás. A legtöbb esetben a konfokális mikroszkóp fényforrása lézerfényforrás. Emellett a lézerek monokromatikussága, irányultsága és kiváló sugárformája is fontos okai széleskörű elterjedésének.
4. Lehetővé válik a nagysebességű szkennelésen alapuló valós idejű megfigyelés
A lézeres szkennelés vízszintes irányban Acoustic Optical Deflektort (AO prime), függőleges irányban pedig Servo Galvano tükröt használ. A mechanikai rezgések hiánya miatt az audio optikai előfeszítő egységben lehetőség van nagy sebességű pásztázásra és valós idejű megfigyelésre a felügyeleti képernyőn. Az ilyen típusú fényképezőgépek nagysebessége nagyon fontos elem, amely közvetlenül befolyásolja a fókuszálás és a pozíciókeresés sebességét.
5. A fókuszhelyzet és a fényerő kapcsolata
Konfokális optikai rendszerben a minta fényereje magas, ha helyesen helyezzük el a fókuszhelyzetben, fényereje pedig élesen csökken előtte és utána (folytonos vonal a 4. ábrán). Ennek a fókuszsíknak az érzékeny szelektivitása éppen a magassági irány meghatározásának és a fókuszmélység növelésének alapelve konfokális mikroszkópiában. Ehhez képest a tipikus optikai mikroszkópok nem mutatnak szignifikáns fényerőváltozást a fókuszhelyzet előtt és után (szaggatott vonal a 4. ábrán).
6. Nagy kontraszt és felbontás
Általában az optikai mikroszkópokban a fókuszponttól eltérő visszavert fény fordul elő
