لماذا نحتاج إلى مجهر متحد البؤر؟
1. بعد الجهود والتحسينات التي بذلها أسلافنا العظماء، وصل المجهر الضوئي إلى مستوى مثالي. في الواقع، يمكن للمجاهر العادية أن تزودنا بصور مجهرية جميلة ببساطة وبسرعة. ومع ذلك، فقد وقع الحدث الذي جلب الابتكار الثوري إلى عالم المجهر المثالي تقريبًا، وهو اختراع "المجهر البؤري الماسح بالليزر". وما يميز هذا النوع الجديد من المجاهر أنه يعتمد نظاما بصريا يستخرج معلومات الصورة فقط من السطح الذي يتركز فيه التركيز. ومن خلال تغيير التركيز أثناء استعادة المعلومات التي تم الحصول عليها في ذاكرة الصورة، يمكن الحصول على صورة حية مع ذكاء معلوماتي ثلاثي الأبعاد كامل. ومن خلال هذه الطريقة، يمكن بسهولة الحصول على معلومات حول شكل السطح التي لا يمكن تأكيدها بواسطة المجاهر التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة للمجاهر الضوئية النموذجية، يعد "تحسين الدقة" و"تعميق العمق البؤري" شرطين متناقضين، خاصة عند التكبير العالي. ومع ذلك، في المجاهر متحد البؤر، يتم حل هذه المشكلة بسهولة.
2. مزايا الأنظمة البصرية متحد البؤر
رسم تخطيطي للمجهر متحد البؤر الليزر
يُستخدم النظام البصري متحد البؤر لإضاءة العينة بالنقاط، بينما يتم استقبال الضوء المنعكس أيضًا بواسطة مستشعر النقطة. عندما يتم وضع العينة في النقطة البؤرية، يمكن أن يصل كل الضوء المنعكس تقريبًا إلى الجهاز الحساس للضوء. عندما تنحرف العينة عن النقطة البؤرية، لا يمكن للضوء المنعكس أن يصل إلى الجهاز الحساس للضوء. وهذا يعني أنه في النظام البصري متحد البؤر، سيتم إخراج الصور التي تتطابق مع نقطة التركيز فقط، وسيتم حماية نقطة الضوء والضوء المتناثر عديم الفائدة.
لماذا استخدام الليزر؟
في النظام البصري متحد البؤر، يتم إضاءة العينة ويتم استقبال الضوء المنعكس أيضًا بواسطة مستشعر النقطة. لذلك، تصبح مصادر الضوء النقطية ضرورية. الليزر هو مصدر ضوء نقطة للغاية. في معظم الحالات، يكون مصدر ضوء المجهر متحد البؤر هو مصدر ضوء الليزر. بالإضافة إلى ذلك، فإن أحادية اللون، والاتجاه، وشكل شعاع الليزر الممتاز هي أيضًا أسباب مهمة لاعتمادها على نطاق واسع.
4. المراقبة في الوقت الحقيقي على أساس المسح عالي السرعة تصبح ممكنة
يستخدم المسح بالليزر عاكسًا صوتيًا بصريًا (AO prime) في الاتجاه الأفقي ومرآة Servo Galvano في الاتجاه الرأسي. نظرًا لغياب الاهتزازات الميكانيكية في وحدة التحيز الصوتي البصري، فمن الممكن إجراء مسح عالي السرعة ومراقبته في الوقت الفعلي على شاشة المراقبة. تعد الطبيعة عالية السرعة لهذا النوع من الكاميرات عنصرًا مهمًا جدًا يؤثر بشكل مباشر على سرعة التركيز واسترجاع الموضع.
5. العلاقة بين الموضع البؤري والسطوع
في النظام البصري متحد البؤر، يكون سطوع العينة مرتفعًا عند وضعها بشكل صحيح في الموضع البؤري، وينخفض سطوعها بشكل حاد قبلها وبعدها (الخط المتصل في الشكل 4). إن الانتقائية الحساسة لهذا المستوى البؤري هي بالتحديد المبدأ الكامن وراء تحديد اتجاه الارتفاع وتوسيع العمق البؤري في الفحص المجهري متحد البؤر. بالمقارنة مع هذا، المجاهر الضوئية النموذجية لا تظهر تغييرات كبيرة في السطوع قبل وبعد الموضع البؤري (الخط المنقط في الشكل 4).
6. التباين العالي والدقة
عادة، في المجاهر الضوئية، سوف يحدث الضوء المنعكس الذي ينحرف عن نقطة التركيز
