Вступ до конфокальної мікроскопії
Конфокальний мікроскоп - це оптичний мікроскоп. Він поєднує технологію оптичного зображення та комп’ютерну обробку для отримання двовимірних зображень високої роздільної здатності, а також реконструкції тривимірних зображень.
Принцип роботи конфокальної мікроскопії базується на концепції «конфокальної», яка означає, що можна чітко відобразити лише точки, розташовані у фокальній площині лінзи об’єктива, тоді як зображення з точок поза фокальною площиною виключається. Це досягається за рахунок використання спеціальних оптичних систем, наприклад конфокальної апертури (pinhole). У конфокальному мікроскопі джерело світла (зазвичай лазер) опромінюється на зразок, а потім збирається світло, відбите або випромінене від зразка. Тільки світло з фокальної площини може проходити через конфокальний отвір, тоді як світло з інших позицій блокується, що призводить до дуже чіткого зображення фокальної площини.
Крім того, конфокальна мікроскопія може сканувати зразок шар за шаром і збирати дані зображення для кожного шару, а потім використовувати ці дані для реконструкції тривимірної морфології зразка. Цей метод пошарового сканування забезпечує вищу роздільну здатність, ніж традиційні оптичні мікроскопи, особливо у вертикальному напрямку зразка.
Конфокальний мікроскоп також можна назвати вимірювальним мікроскопом. При використанні для точного вимірювання розміру зразка, форми, шорсткості поверхні або інших фізичних властивостей він може надати дуже точні тривимірні морфологічні зображення, що робить його потужним інструментом для вимірювання характеристик поверхні зразка. Він має широкий спектр застосувань у різних галузях, таких як матеріалознавство та напівпровідникова промисловість, особливо коли потрібна висока роздільна здатність і можливості 3D-зображення. Характеристики вимірювання такі:
1. Висока точність вимірювання: конфокальна мікроскопія може забезпечити роздільну здатність нанометрового рівня, дозволяючи вимірювати дуже маленькі елементи зразка.
2. Тривимірна морфологія: шляхом сканування зразків на різних рівнях глибини конфокальна мікроскопія може генерувати тривимірні зображення зразків, що дуже корисно для аналізу тривимірної структури зразків.
3. Аналіз шорсткості поверхні: конфокальна мікроскопія може точно вимірювати та аналізувати шорсткість поверхні зразків. Він має потужну вертикальну роздільну здатність, може чітко відображати деталі морфології зображення невеликих об’єктів, відображати зображення з дрібними деталями та має кращий ефект зображення на продуктах із великими нахилами. Це дуже важливо для застосування в матеріалознавстві та інженерії.
4. Неруйнівне вимірювання: як оптичний метод, конфокальна мікроскопія дозволяє проводити вимірювання, не торкаючись і не пошкоджуючи зразок.
5. Інструменти аналізу програмного забезпечення: Сучасні конфокальні мікроскопи зазвичай оснащені спеціальним програмним забезпеченням, яке може виконувати різні вимірювання та аналізи, такі як аналіз відстані, об’єму, форми та текстури.
6. Підходить для різних матеріалів: конфокальна мікроскопія може використовуватися для вимірювання різних типів матеріалів, включаючи метали, пластмаси та напівпровідникові матеріали. 5. Інструменти аналізу програмного забезпечення: Сучасні конфокальні мікроскопи зазвичай оснащені спеціальним програмним забезпеченням, яке може виконувати різні вимірювання та аналізи, такі як аналіз відстані, об’єму, форми та текстури.
