共聚焦顯微鏡的共聚焦成像能有效抑制焦平面外的雜散光和非測(cè)量光進(jìn)入探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)單一焦層面成像，使分辨率大為提高。載物臺(tái)沿橫向均勻移動(dòng)時(shí)，可形成清晰的單層圖像，沿縱向移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)樣品不同深度的逐層掃描，經(jīng)過三維重建得到樣品的三維立體結(jié)構(gòu)，即所謂的“光學(xué)CT”。因?yàn)?，光通過濾鏡的數(shù)目減少，其光學(xué)穿透有效率更高，影像更為鮮明，解析更高。
共聚焦顯微鏡主要組成包括：顯微鏡、激光光源、掃描裝置、檢測(cè)器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(包括數(shù)據(jù)采集，處理，轉(zhuǎn)換，應(yīng)用軟件)、圖像輸出設(shè)備、光學(xué)裝置和共聚焦系統(tǒng)。
激光器：隨著激光技術(shù)的飛速發(fā)展，共聚焦顯微鏡可以根據(jù)研究需要選擇不同的激光器。
照明針孔：照明針孔與探測(cè)針孔相對(duì)于物鏡焦平面是共軛的。激光經(jīng)照明針孔形成點(diǎn)光源，相干性好，頻率、振動(dòng)方向、相位高度一致。
光束分離器：從樣晶上反射和散射的光與熒光束混合在一起，所以需要用光束分離器將激發(fā)和釋放光束分開。
物鏡：選大數(shù)值孔徑平場(chǎng)復(fù)消色差物鏡為好，有利于熒光的采集以獲得更清晰的成像。
焦平面：激光點(diǎn)光源照射標(biāo)本，在焦平面處聚焦，激發(fā)熒光標(biāo)記的樣本發(fā)射熒光，形成焦點(diǎn)光斑。該光斑經(jīng)過物鏡、光束分離器等一系列裝置的處理，分別在照明針孔及探測(cè)器針孔兩處聚焦，共聚焦的含義由此而來。
探測(cè)器針孔：起到空間濾波器的作用。大限度地阻礙非聚焦平面散射光和聚焦平面上非焦點(diǎn)斑以外的散射光，以保證探測(cè)器針孔所接受到的熒光信號(hào)全部來自于樣品光斑焦點(diǎn)位置，因此樣品上衍射聚集光斑和探測(cè)器針孔成像光斑包含相同信息。
探測(cè)器：用光靈敏度*、響應(yīng)速度極快的電倍增管(PMT)檢測(cè)激發(fā)熒光，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)傳輸至計(jì)算機(jī)，從而得到細(xì)胞或組織內(nèi)部微細(xì)結(jié)構(gòu)的熒光圖像。
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