لماذا نحتاج إلى الفحص المجهري 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 حدث جلب الابتكار الثوري إلى عالم المجاهر المثالي تقريبًا، وهو اختراع "المجهر البؤري الماسح بالليزر". ومن مميزات هذا النوع الجديد من المجاهر أنه يعتمد نظاما بصريا يستخرج معلومات الصورة فقط من السطح الذي يتركز فيه التركيز. ومن خلال تغيير التركيز واستعادة المعلومات التي تم الحصول عليها في ذاكرة الصورة، يمكن الحصول على صور حية بذكاء 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، فإن "الدقة المتزايدة" و"العمق البؤري العميق" هما شرطان متناقضان، خاصة عند التكبير العالي. ومع ذلك، في المجاهر متحد البؤر، يتم حل هذه المشكلة بسهولة.
2. مزايا الأنظمة البصرية متحد البؤر
يتم استخدام النظام البصري متحد البؤر لإضاءة نقطة العينة، ويتم استقبال الضوء المنعكس أيضًا بواسطة مستشعر النقطة. عندما يتم وضع العينة في الموضع البؤري، يمكن أن يصل كل الضوء المنعكس تقريبًا إلى المستشعر. عندما تنحرف العينة عن النقطة البؤرية، لا يمكن للضوء المنعكس أن يصل إلى المستشعر. وهذا يعني أنه في النظام البصري متحد البؤر، سيتم إخراج الصورة التي تتزامن مع التركيز فقط، وسيتم حماية البقعة والضوء المتناثر عديم الفائدة.
لماذا استخدام الليزر؟
في الأنظمة البصرية متحد البؤر، يتم تطبيق إضاءة النقطة على العينة، ويتم استقبال الضوء المنعكس أيضًا بواسطة مستشعر النقطة. لذلك، أصبحت مصادر الضوء النقطية ضرورية. الليزر هو مصدر ضوء نقطة للغاية. في معظم الحالات، يكون مصدر الضوء للفحص المجهري متحد البؤر هو 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 العاكس الصوتي البصري (AO) في الاتجاه الأفقي ومرآة Servo Galvano في الاتجاه الرأسي. ونظرًا لغياب الاهتزازات الميكانيكية في وحدة التحيز الصوتي البصري، فمن الممكن إجراء مسح عالي السرعة ومراقبته في الوقت الفعلي على شاشة المراقبة. تعد السرعة العالية لهذا النوع من الكاميرات عاملاً مهمًا جدًا يؤثر بشكل مباشر على التركيز وسرعة استرجاع الموضع.
5. العلاقة بين الموضع البؤري والسطوع
في النظام البصري متحد البؤر، عندما يتم وضع العينة بشكل صحيح في الموضع البؤري، يكون السطوع مرتفعًا، وينخفض السطوع بشكل حاد قبله وبعده (خط متصل في الشكل 4). إن الانتقائية الحساسة لهذا المستوى البؤري هي بالضبط 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
يتداخل المجهر الضوئي النموذجي، بسبب التداخل الناتج عن انحراف الضوء المنعكس عن النقطة البؤرية، مع جزء التصوير البؤري، مما يؤدي إلى انخفاض في تباين الصورة. في المقابل، في الأنظمة البصرية متحد البؤر، تتم إزالة الضوء المتناثر خارج التركيز والضوء المتناثر داخل العدسة الشيئية بالكامل تقريبًا، وبالتالي يتم الحصول على صور ذات تباين عالٍ جدًا. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لحقيقة مرور الضوء عبر العدسة الشيئية مرتين، تصبح الصورة النقطية أكثر وضوحًا أولاً، مما يؤدي أيضًا إلى تحسين دقة المجهر.
