الفرق بين مجهر مضان (ثنائي الفوتون ، متحد البؤر) والمجهر العادي
المبدأ الأساسي لإثارة ثنائي الفوتون هو أنه عند كثافة الفوتون العالية ، يمكن أن تمتص الجزيئات الفلورية في وقت واحد فوتونات طويلة الطول الطول وينبعث منها فوتون أقصر طول موجة بعد فترة قصيرة من عمر الحالة المتحمسة ؛ التأثير هو نفسه استخدام فوتون مع نصف الطول الموجي للطول الموجي الطويل لإثارة جزيئات الفلورسنت. يتطلب إثارة الفوتون كثافة فوتون عالية ، ومن أجل تجنب الخلايا الضارة ، يستخدم الفحص المجهري ثنائي الفوتون ليزر النبضات ذات الطاقة العالية. يحتوي الليزر المنبعث من هذا الليزر على طاقة ذات ذروة عالية ومتوسط طاقة منخفضة ، مع عرض نبض قدره 100 فم فقط وتردد يصل إلى 80 إلى 100 ميغا فيتز. عند استخدام عدسة موضوعية عالية الفتحة لتركيز الفوتونات للليزر النبضي ، فإن كثافة الفوتون في النقطة البؤرية للعدسة الموضوعية هي الأعلى ، ويحدث الإثارة ثنائية الفوتون فقط عند النقطة البؤرية للعدسة الهدف. لذلك ، لا يتطلب المجهر ثنائي الفوتون ثقب متحد البؤر ، مما يحسن كفاءة اكتشاف مضان.
بشكل عام ، ظواهر مضان عامة ، نظرًا لكثافة الفوتون المنخفضة لضوء الإثارة ، يمكن لجزيء الفلورسنت أن يمتص فوتون واحد فقط في وقت واحد ثم ينبعث منه فوتون الفلورسنت آخر من خلال الانتقال الإشعاعي ، والذي يُعرف باسم مضان الفوتون المفرد. بالنسبة لعمليات الإثارة مضان باستخدام أشعة الليزر كمصادر للضوء ، قد تحدث ظواهر ثنائية الفوتون أو حتى متعددة الفلورات. في هذه الحالة ، يحتوي مصدر ضوء الإثارة المستخدم على كثافة عالية وكثافة الفوتون التي تلبي متطلبات جزيئات الفلورسنت لامتصاص اثنين من الفوتونات في وقت واحد. في عملية استخدام الليزر العام كمصدر لضوء الإثارة ، لا تزال كثافة الفوتون غير كافية لإنتاج ظاهرة امتصاص ثنائي الفوتون. عادةً ما يتم استخدام الليزر النبض في الفمتوثانية ، مع وصول القوة الفورية إلى مستوى ميجاوات. لذلك ، فإن الطول الموجي للفلور ثنائي الفوتون هو أقصر من ضوء الإثارة ، وهو ما يعادل التأثير الناتج عن الإثارة نصف الطول الموجي.
المعرفة المتعلقة بالمجهر المضان متحد البؤر
يتمثل المبدأ الأساسي للمجهر المجهري للضوء متحد البؤر في استخدام مصدر ضوء نقطة لإشعاع العينة ، مما يشكل بقعة ضوء صغيرة محددة جيدًا على المستوى البؤري. يتم جمع التألق المنبعث من هذه البقعة بعد التشعيع بواسطة العدسة الموضوعية وإرساله مرة أخرى على طول مسار التشعيع الأصلي إلى الخائن الذي يتكون من مرآة ثنائية اللون. يرسل المطياف مضان مباشرة إلى الكاشف. هناك ثقب أمام كل من مصدر الضوء والكاشف ، يسمى ثقب الإضاءة والثقب الكشف ، على التوالي. الأبعاد الهندسية للاثنين متسقة ، تقريبا 100-200 nm ؛ بالمقارنة مع بقعة الضوء على المستوى البؤري ، فإن الاثنين متزامن ، مما يعني أن بقعة الضوء تمر عبر سلسلة من العدسات ويمكن أن تركز في نهاية المطاف على كل من ثقب الإضاءة والثقب الكشف في وقت واحد. وبهذه الطريقة ، يمكن أن يتقارب الضوء من المستوى البؤري في نطاق فتحة الكشف ، بينما يتم حظر الضوء المتناثر من أعلى أو أسفل المستوى البؤري خارج فتحة الكشف ولا يمكن تصويره. مسح النقطة ذات النقطة بالليزر ، يحصل أنبوب الضوئيات الضوئية بعد اكتشاف الثقب أيضًا على صورة متحد البؤر المقابلة لنقطة بقعة الضوء تلو الأخرى ، وتحويلها إلى إشارة رقمية وتنقلها إلى الكمبيوتر ، وتجمعها أخيرًا في صورة متحد البؤر الواضحة على الشاشة بأكملها على الشاشة.
