3D共聚焦顯微鏡的基本原理

3D共聚焦顯微鏡的共聚焦顯微成像技術(shù)是一種利用逐點(diǎn)照明和空間針孔調(diào)制來(lái)去除樣品非焦點(diǎn)平面的散射光的光學(xué)成像手段，相比于傳統(tǒng)成像方法可以提高光學(xué)分辨率和視覺(jué)對(duì)比度。

從一個(gè)點(diǎn)光源發(fā)射的探測(cè)光通過(guò)透鏡聚焦到被觀測(cè)物體上，如果物體恰在焦點(diǎn)上，那么反射光通過(guò)原透鏡應(yīng)當(dāng)匯聚回到光源，這就是所謂的共聚焦，簡(jiǎn)稱(chēng)共焦。共焦顯微鏡在反射光的光路上加上了一塊半反半透鏡（dichroic mirror），將已經(jīng)通過(guò)透鏡的反射光折向其它方向，在其焦點(diǎn)上有一個(gè)帶有“針孔”（Pinhole）的擋板，小孔就位于焦點(diǎn)處，擋板后面是一個(gè)光電倍增管（photomultiplier tube，PMT）。可以想像，探測(cè)光焦點(diǎn)前后的反射光通過(guò)這一套共焦系統(tǒng)，必不能聚焦到小孔上，會(huì)被擋板擋住。于是光度計(jì)測(cè)量的就是焦點(diǎn)處的反射光強(qiáng)度。其意義是：通過(guò)移動(dòng)透鏡系統(tǒng)可以對(duì)一個(gè)半透明的物體進(jìn)行三維掃描。這樣的構(gòu)想，是在1953年，美國(guó)學(xué)者馬文·明斯基提出，經(jīng)過(guò)了30年的發(fā)展，才利用激光為光源，發(fā)展出符合馬文·明斯基理想的共聚焦顯微鏡。

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