又粗又长黄色视频_中文字幕第23頁_日本翁熄系列乱在线视频_丁香久久五月天激情_国产午夜成年女人看片免费_一级欧美人禽杂交狂配_翘臀美女黄色网站_日本免费人成视频在线播放_AV永久午夜福利无码观看_熟妇在线播放直接进入

共聚焦顯微鏡與普通光學顯微鏡的比較 - 分析行業(yè)新聞

點擊次數(shù):201

 顯微鏡是觀察細胞的主要工具。根據(jù)光源不同,可分為光學顯微鏡和電子顯微鏡兩大類。前者以可見光(紫外線顯微鏡以紫外光)為光源,后者則以電子束為光源。普通光學顯微鏡與激光共聚焦顯微鏡同屬于光學顯微鏡。
  一、普通光學顯微鏡
  普通生物顯微鏡由3部分構成,即:①照明系統(tǒng),包括光源和聚光器;②光學放大系統(tǒng),由物鏡和目鏡組成,是顯微鏡的主體,為了消除球差和色差,目鏡和物鏡都由復雜的透鏡組構成;③機械裝置,用于固定材料和觀察方便。
  顯微鏡物象是否清楚不僅決定于放大倍數(shù),還與顯微鏡的分辨力(resolution)有關,分辨力是指顯微鏡(或人的眼睛距目標25cm處)能分辨物體zui小間隔的能力,分辨力的大小決定于光的波長和鏡口率以及介質的折射率,用公式表示為:
  R=0.61λ /N.A. N.A.=nsinα/2
  式中:n=介質折射率;α=鏡口角(標本對物鏡鏡口的張角),N.A.=鏡口率(numeric aperture)。鏡口角總是要小于180?,所以sina/2的zui大值必然小于1。
  制作光學鏡頭所用的玻璃折射率為1.65~1.78,所用介質的折射率越接近玻璃的越好。對于干燥物鏡來說,介質為空氣,鏡口率一般為0.05~0.95;油鏡頭用香柏油為介質,鏡口率可接近1.5。
  普通光線的波長為400~700nm,因此顯微鏡分辨力數(shù)值不會小于0.2μm,人眼的分辨力是0.2mm,所以一般顯微鏡設計的zui大放大倍數(shù)通常為1000X。
  二、激光共聚焦掃描顯微境
  激光共聚焦掃描顯微鏡(laser confocal scanning microscope),用激光作掃描光源,逐點、逐行、逐面快速掃描成像,掃描的激光與熒光收集共用一個物鏡,物鏡掃描激光的聚焦點,也是瞬時成像的物點。由于激光束的波長較短,光束很細,所以共焦激光掃描顯微鏡有較高的分辨力,大約是普通光學顯微鏡的3倍。系統(tǒng)經一次調焦,掃描限制在樣品的一個平面內。調焦深度不一樣時,就可以獲得樣品不同深度層次的圖像,這些圖像信息都儲于計算機內,通過計算機分析和模擬,就能顯示細胞樣品的立體結構。
  為什么需要共聚焦顯微鏡?
  1.光學顯微鏡經過了我們偉大的前人們的努力與改良,已經臻于完善的地步。事實上,通常的顯微鏡可以簡單、快捷地為我們提供美麗的微觀圖像。但是,給這個近乎完善的顯微鏡世界帶來革命性創(chuàng)新的事件發(fā)生了,這就是“激光掃描型共聚焦顯微鏡”的發(fā)明。這種新型顯微鏡的特點是:采用僅將焦點所集中的面上的圖像情報提取出來的光學系統(tǒng),通過改變焦點的同時將所獲得的信息在圖像存儲器內復原,從而可以獲得具有完全3維信息情報的鮮明的圖像。通過這個方法,可以簡單地獲得以通常的顯微鏡所無法確認的、關于表面形狀的信息。另外,對于通常的光學顯微鏡來說,“提高分辨率”與“加深焦點深度”是相互矛盾的條件,尤其在高倍率時這個矛盾更為突出,但在共聚焦顯微鏡來講,這個難題迎刃而解。
  2.共聚焦光學系統(tǒng)的優(yōu)勢
  激光共焦顯微鏡原理圖
  共聚焦光學系統(tǒng)是對樣品進行點照明,同時反射光也采用點感受器來受光。樣品被放置在焦點位置時,反射光幾乎全部可以到達感光器,樣品偏離焦點時,反射光無法到達感光器。也就是說,共聚焦光學系統(tǒng)中,只有與焦點重合的圖象會被輸出,光斑、無用的散亂光都被屏蔽掉了。
  3.為何用激光?
  共聚焦光學系統(tǒng)中,對樣品進行點照明、同時反射光亦采用點感光器受光。因此,點光源就成為必要。激光屬于非常的點光源。大多數(shù)情況下,共聚焦顯微鏡的光源都采用激光光源。另外,激光所具有的單色性、方向性以及優(yōu)異的光束形狀等特征,也是被廣泛采用的重要理由。
  4.高速掃描基礎上的實時觀察成為可能
  激光的掃描,其水平方向采用了聲控光學偏向單元(Acoustic Optical Deflector,AO素子)、垂直方向采用了伺服電控光束掃描鏡(Servo Galvano-mirror)。音響光學偏向單元由于不存在機械性震動部分,所以可以進行高速的掃描, 在監(jiān)視畫面上實時觀察成為可能。這種攝像的高速性,是直接影響聚焦、位置檢索速度的非常重要的項目。
  5.焦點位置和亮度的關系
  共聚焦光學系統(tǒng)中, ???м?????????????WYS-21C 樣品被正確地放置在焦點位置時亮度為zui大,在它的前后,其亮度皆會銳減(圖4實線)。這種焦點面的敏感的選擇性,也正是共聚焦顯微鏡高度方向測定以及焦點深度擴張的原理所在。相對于此,通常的光學顯微鏡則在焦點位置前后不會有明顯的亮度變化(圖4點線)。
  6.高對比度、高分辨率
  通常的光學顯微鏡,由于偏離焦點部分的反射光會發(fā)生干擾,它與焦點成像部分發(fā)生重疊,從而造成圖像對比度的降低。而相對于此,共聚焦光學系統(tǒng)中,焦點以外的散亂光以及物鏡內部的散亂光幾乎完全被去除掉,因而可以獲得對比度非常高的圖像。另外,由于光線2次通過物鏡使得點像更加先銳化,也提高了顯微鏡的分辨能力。
  7.光學局部化功能
  共聚焦光學系統(tǒng)中,與焦點重合點以外的部分的反射光被微孔屏蔽掉了。因此在觀察立體樣品時,形成如同用焦點面對樣品進行切片后形成的圖象(圖5)。這種效果被稱為光學局部化,屬于共聚焦光學系統(tǒng)的特長之一。
  8.焦點移動記憶機能
  所謂焦點以外的反射光被微孔屏蔽掉,反過來看的話,可以認為共聚焦光學系統(tǒng)所成的像上所有的點均與焦點重合。因此將立體樣品沿Z軸(光軸)方向移動的話,將圖像累積保存在存儲器內,zui終就會獲得樣品全體與焦點重合而形成的圖像。以這種方法將焦點深度無限加深的機能稱做移動記憶機能。
  9.表面形狀測定機能
  焦點移動機能上,追加以面的高度記錄回路,就可以對樣品的表面形狀進行非接觸式測定。以此機能為基礎,對各畫素中zui大輝度值形成的Z軸坐標的記錄成為可能,并以此情報為依據(jù)可以獲得樣品表面形狀相關的情報。
  10.高精度微小尺寸測定機能
  受光單元采用了1維CCD成像傳感器,因此可以不受掃描裝置掃描傾斜等的影響,從而可以完成高精度的測定。另外,由于同時采用焦點深度可調(加深)的焦點移動記憶機能,從而可以剔除由于焦點偏移而造成的測定誤差。
  11.三維圖像解析
  使用表面形狀測定機能,可以輕松地做出樣品表面三維圖像。不僅如此,還可以進行多種解析如:表面粗糙度測定、面積、體積、表面積、圓形度、半徑、zui大長度、周長、重心、斷層圖像、FFT變換、線幅測定等等。
  激光共聚焦掃描顯微鏡既可以用于觀察細胞形態(tài),也可以用于細胞內生化成分的定量分析、光密度統(tǒng)計以及細胞形態(tài)的測量。