मुझे कॉन्फोकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करने की आवश्यकता क्यों है?

मुझे कॉन्फोकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करने की आवश्यकता क्यों है?

1. ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप हमारे महान पूर्वजों के प्रयासों और सुधारों के माध्यम से परिपूर्ण हुआ है। वास्तव में, सामान्य माइक्रोस्कोप हमें आसानी से और जल्दी से सुंदर सूक्ष्म चित्र प्रदान कर सकता है। हालाँकि, लगभग पूर्ण माइक्रोस्कोप की दुनिया में क्रांति लाने वाली घटना "लेजर स्कैनिंग कॉन्फ़ोकल माइक्रोस्कोप" का आविष्कार था। इस नए प्रकार के माइक्रोस्कोप की विशेषता एक ऑप्टिकल सिस्टम है जो केवल उस सतह से छवि जानकारी निकालता है जिस पर फ़ोकस केंद्रित है, और छवि मेमोरी में प्राप्त जानकारी को पुनर्प्राप्त करते हुए फ़ोकस को बदलकर, पूर्ण 3-आयामी जानकारी के साथ एक स्पष्ट छवि प्राप्त करना संभव है। इस तरह, सतह के आकार के बारे में आसानी से जानकारी प्राप्त करना संभव है जिसे पारंपरिक माइक्रोस्कोप से पुष्टि नहीं की जा सकती है। इसके अलावा, जबकि "बढ़ते रिज़ॉल्यूशन" और "फ़ोकस की गहराई को गहरा करना" पारंपरिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के लिए परस्पर विरोधी स्थितियाँ हैं, विशेष रूप से उच्च आवर्धन पर, यह समस्या कॉन्फ़ोकल माइक्रोस्कोप से हल हो जाती है।

2. कॉन्फोकल ऑप्टिकल सिस्टम के लाभ
लेजर कन्फोकल माइक्रोस्कोप का योजनाबद्ध आरेख
कॉन्फोकल ऑप्टिकल सिस्टम नमूने का एक बिंदु रोशनी है, जबकि परावर्तित प्रकाश भी एक बिंदु रिसेप्टर का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। जब नमूना फोकल बिंदु पर रखा जाता है, तो लगभग सभी परावर्तित प्रकाश फोटोरिसेप्टर तक पहुँच जाता है, और जब नमूना फोकस से बाहर होता है, तो परावर्तित प्रकाश फोटोरिसेप्टर तक नहीं पहुँच सकता है। दूसरे शब्दों में, एक कॉन्फोकल ऑप्टिकल सिस्टम में, केवल वह छवि आउटपुट होती है जो फोकल बिंदु के साथ मेल खाती है, और धब्बे और बेकार बिखरे हुए प्रकाश को अवरुद्ध कर दिया जाता है।

3. लेज़र का उपयोग क्यों करें?
एक कॉन्फोकल ऑप्टिकल सिस्टम में, नमूना एक बिंदु पर प्रकाशित होता है और परावर्तित प्रकाश एक बिंदु सेंसर द्वारा प्राप्त किया जाता है। इसलिए, एक बिंदु प्रकाश स्रोत आवश्यक है। लेजर बहुत हद तक एक बिंदु प्रकाश स्रोत हैं। अधिकांश मामलों में, कॉन्फोकल माइक्रोस्कोप के लिए प्रकाश स्रोत एक लेजर प्रकाश स्रोत है। इसके अलावा, लेजर की मोनोक्रोमैटिकिटी, दिशात्मकता और उत्कृष्ट बीम आकार उनके व्यापक रूप से अपनाए जाने के महत्वपूर्ण कारण हैं।

4. उच्च गति स्कैनिंग पर आधारित वास्तविक समय अवलोकन संभव है।
लेजर स्कैनिंग के लिए, क्षैतिज दिशा में एक ध्वनिक ऑप्टिकल विक्षेपण इकाई (ध्वनिक ऑप्टिकल डिफ्लेक्टर, एओ प्राइम) का उपयोग किया जाता है, और ऊर्ध्वाधर दिशा में एक सर्वो-इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रित बीम स्कैनिंग दर्पण (सर्वो गैल्वेनो-मिरर) का उपयोग किया जाता है। चूंकि एओ डिफ्लेक्टर में कोई यांत्रिक कंपन नहीं है, इसलिए उच्च गति स्कैनिंग संभव है, और मॉनिटर स्क्रीन पर वास्तविक समय का अवलोकन संभव है। इस कैमरे की उच्च गति एक बहुत ही महत्वपूर्ण वस्तु है जो सीधे फोकस और स्थिति पुनर्प्राप्ति की गति को प्रभावित करती है।

5. फोकस स्थिति और चमक के बीच संबंध
एक कॉन्फोकल ऑप्टिकल सिस्टम में, नमूना सही ढंग से फोकल स्थिति में रखा जाता है जब चमक ज़ुई बड़ी होती है, इसके सामने और पीछे, इसकी चमक तेजी से कम हो जाएगी (चित्र 4 ठोस रेखा)। फोकल प्लेन की यह संवेदनशील चयनात्मकता कॉन्फोकल माइक्रोस्कोप की ऊंचाई अभिविन्यास और फोकस विस्तार की गहराई के पीछे का सिद्धांत है। इसके विपरीत, सामान्य ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप फोकल स्थिति से पहले और बाद में चमक में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं दिखाते हैं (चित्र 4 में बिंदीदार रेखा)।

6. उच्च कंट्रास्ट, उच्च रिज़ॉल्यूशन
पारंपरिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप में, माइक्रोस्कोप के आउट-ऑफ-फोकस हिस्से से परावर्तित प्रकाश माइक्रोस्कोप के फोकल इमेजिंग हिस्से में हस्तक्षेप करता है और उसके साथ ओवरलैप होता है, जिसके परिणामस्वरूप छवि कंट्रास्ट में कमी आती है। इसके विपरीत, एक कॉन्फोकल ऑप्टिकल सिस्टम में, फोकल पॉइंट के बाहर और ऑब्जेक्टिव लेंस के अंदर बिखरा हुआ प्रकाश लगभग पूरी तरह से हटा दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बहुत अधिक कंट्रास्ट वाली छवियां प्राप्त होती हैं। इसके अलावा, माइक्रोस्कोप की संकल्प शक्ति में सुधार होता है क्योंकि प्रकाश ऑब्जेक्टिव लेंस से दो बार गुजरता है, जिससे बिंदु छवि तेज हो जाती है।

7. ऑप्टिकल स्थानीयकरण फ़ंक्शन
कॉन्फोकल ऑप्टिकल सिस्टम में, परावर्तित प्रकाश को फोकल पॉइंट के अलावा किसी अन्य बिंदु पर माइक्रो-एपर्चर द्वारा परिरक्षित किया जाता है। परिणामस्वरूप, जब एक त्रि-आयामी नमूने का अवलोकन किया जाता है, तो छवि इस तरह बनती है जैसे कि नमूने को फोकल पॉइंट (चित्र 5) के साथ स्लाइस किया गया हो। इस प्रभाव को ऑप्टिकल स्थानीयकरण कहा जाता है और यह कॉन्फोकल ऑप्टिकल सिस्टम की विशेषताओं में से एक है।