3D сканирующий лазерный Рамановский микроскоп Confotec® NR500

Свернуть меню
 


Конфокальная микроскопия

 

В последние годы конфокальный лазерный сканирующий микроскоп (LSM) стал широко признанным исследовательским инструментом.
LSM применяется в биологии и медицине преимущественно с использованием флуоресцентных методов. Другая важная область применения - материаловедение, где особенно часто строится изображение с высоким контрастом и пространственным разрешением
в отраженном лазерном свете. Четкие конфокальные изображения обеспечивают эффективный путь обнаружения дефектов в полупроводниковых материалах.

 

В обычной микроскопии получение изображения объекта происходит одновременно для всех точек образца. В противоположность этому в конфокальном микроскопе образец облучается поточечно и так же поточечно измеряется результат взаимодействия лазерного света с облучаемой поверхностью образца. Для получения информации о всём образце лазерный луч сканируется по образцу с помощью гальванозеркал.
Главной конструктивной особенностью конфокального микроскопа является наличие конфокального отверстия, обычно называемого пинхолом (pinhole), расположенного в плоскости, сопряженной с плоскостью промежуточного изображения, а значит и с плоскостью объекта микроскопа. В результате детектор может регистрировать только тот свет, который проходит через пинхол.
Принцип конфокального микроскопа показан на рисунке. Из приведенной схемы видно, что пинхол блокирует свет, рассеянный от образца из плоскости Z2, при этом регистрируется спектр исключительно из плоскости Z1, фокальной плоскости. Только сфокусированные и идущие по оси световые пучки достигают детектора, а внеосевые и несфокусированные пучки блокируются, таким образом ограничивается глубина детектирования объема образца. Поэтому конфокальный микроскоп способен получать изображение тонких оптических слоев, слой за слоем, фокусируясь в глубину образца вплоть до 80 мкм.

 

При определенных условиях толщина такого слоя может составлять менее 500 нм. Преимущества конфокального лазерного микроскопа по сравнению с обычным микроскопом очевидны. Это способность собирать рассеянный образцом свет из маленькой исследуемой точки внутри достаточно большого образца. При этом не только значительно возрастает осевое разрешение, но и улучшается поперечное разрешение. Подавляется мешающая флуоресценция и уменьшается рассеянный свет. Все это повышает качество и контраст изображения каждого тонкого оптического слоя и позволяет получить трехмерное изображение, которое содержит информацию о пространственной структуре объекта.

 
Рис.1. Принцип конфокального микроскопа
Принцип конфокального микроскопа.