激光共聚焦顯微鏡是一種高分辨顯微成像技術,其主要組成部分包括以下幾個關鍵模塊:
一、顯微鏡光學系統
作用:顯微鏡是激光共聚焦顯微鏡的主要組件,它關系到系統的成像質量。
特點:激光共聚焦顯微鏡脫離了傳統光學顯微鏡的場光源和局部平面成像模式,采用激光束作為光源。
二、激光光源
作用:為激光共聚焦顯微鏡提供單色激光束,是成像過程中的激發源。
波長選擇:常見的波長有488nm(常用于激發熒光染料)和633nm(常用于激發受體標記染料)等,還有405nm、561nm、638nm等波長可選,基本覆蓋可見光范圍內熒光激發。
聚焦過程:激光通過一系列透鏡逐層聚焦,使得激光束的直徑變窄,激光的光斑能夠更加集中。
三、掃描裝置
組成:包含振鏡、掃描透鏡、筒鏡、物鏡、探測透鏡及狹縫等。
作用:共聚焦點在樣品上以二維或三維方式進行掃描,通常采用高速馬達驅動鏡片組件,使共聚焦點在樣品表面來回掃描。掃描方式包括線掃描和點掃描等形式。
四、檢測系統
組成:熒光探測模塊包含多通道濾光片、濾光片以及光電倍增管(PMT)等,電子控制模塊主要負責光源模塊的開關控制、PMT增益調節、振鏡掃描的控制。
作用:樣品中的熒光或反射光經過共聚焦點時產生的光信號由探測器收集,并轉換為電信號。
五、計算機系統
組成:包括數據采集、處理、轉換、應用軟件等。
作用:控制顯微鏡的操作,處理探測器收集到的信號,并在計算機顯示器上顯示圖像。軟件系統主要為用戶界面、圖像采集、圖像重建、圖像識別及處理、圖像拼接等功能服務。
六、圖像輸出設備
作用:用于輸出并保存顯微鏡觀察所得的圖像,便于后續分析和研究。
綜上所述,激光共聚焦顯微鏡的主要組成部分共同協作,使其能夠在生命科學、材料科學、納米科學等領域中實現高分辨的光學顯微成像,提供空間分辨率較高的二維或三維圖像。