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공초점 현미경 필수요소

공초점 현미경의 기본 원리

공초점 현미경을 통하면 아웃포커스의 모든 구조가 이미지 형태에서 억제됩니다.

광학적으로 광선을 결합한 포인트에서 포인트 광원 및 포인트 감지의 각각의 역할을 하는 조리개들을 조정하여 얻을 수 있습니다.

감지 핀홀이 아웃포커스 광선을 억제합니다.

빛의 파장 외에도 초점면의 깊이는 대상의 개구수(diameter of the diaphragm) 및 조리개 값에 의해 결정됩니다.

넓은 감지 핀홀에서는 공초점 효과를 감소시킬 수 있습니다.  

전체 이미지를 얻기 위해서, 이미지 포인트는 미러 스캐너를 통해 시편을 가로질러 이동하게 됩니다.

방출 및 반사 빛이 감지 핀홀을 통과할 때 광전자 배증관(photomultiplier)에 의해 전기적 신호로 전환되어 컴퓨터 모니터 스크린에 출력이 됩니다.  

 

공초점 현미경의 장점

기존의 현미경에서 찾을 수 없는 공초점 현미경주요 특징을 다음과 같이 요약 할 수 있습니다.

  • 외부 초점면의 광선기록되지 않습니다.
  • 디포커스는 영상이 흐려지지 않고, 대신에 초점면에서 멀어지면서 점차적으로 대상물의 부분들을 잘라냅니다. 잘려진 부분들은 어두워지다가 결국에 사라지게 됩니다. 이러한 특징을 광학 절단이라고 합니다.
  • 진정한, 3차원 데이터 기록이 가능합니다.
  • 대상물을 x/y 방향뿐 아니라 z 방향(광학 축을 따라)으로도 스캔을 하기 때문에 모든 면에서 대상물을 관찰할 수 있습니다. 
  • 초점면의 발광 부분이 작기 때문에, 떠돌이 빛(stray light)이 최소화됩니다.
  • 이미지 처리과정에서, 여러 슬라이스가 이중 인화(superimposed)되어 광범위한 포커스 이미지를 구현할 수 있습니다. 기존의 현미경으로는 조리개를 줄이면 가능했으나 해상도가 떨어지는 것이 단점이었습니다.