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什麽是共聚焦?

2021-06-19影視

共聚焦顯微鏡成像原理

共焦顯微鏡裝置是在被測物件焦平面的共軛面上放置兩個小孔,其中一個放在光源前面,另一個放在探測器前面,如圖所示。

共焦顯微鏡光路示意圖

共聚焦顯微得到的影像是來自一個焦平面的光透過針孔數位相機聚焦拍攝,透過所累積的不同焦平面的影像序列,使用軟件編譯完整的 3d 影像。所展現的放大影像細節要高於常規的光學顯微鏡。傳統光學顯微鏡上常配備靈敏度較低的CCD相機來采集影像,對於低照度的光,如熒光無法探測到,而共聚焦顯微鏡系統使用的探測元件是高靈敏度的光電倍增管,對微弱的熒光訊號可以呈現出很高的靈敏度,並且還可以透過縮小激發範圍並使用光學切片來消除背景雜訊。

在相同物鏡放大的條件下,共焦顯微鏡所展示的 影像形態細節更清晰更微細 ,橫向分辨率更高。如同為微納檢測的利器,共聚焦顯微鏡卻是與 白光幹涉儀 有著諸多不同,如果用一個字眼來形容,那麽白光幹涉儀是「文」,而共聚焦顯微鏡是「武」。白光擅長亞納米級超光滑表面的檢測,追求檢測數值的精準;而 共聚焦擅長微納級粗糙輪廓的檢測 ,雖在檢測分辨率上略遜一籌,但能夠提供色彩斑斕的真彩影像便於觀察。

VT6000系列共聚焦顯微鏡以共聚焦技術為原理、結合精密Z向掃描模組、3D 建模演算法等,能測各類包括從光滑到粗糙、低反射率到高反射率的物體表面,從納米到微米級別工件的粗糙度、平整度、微觀幾何輪廓、曲率等參數, 對各種產品、部件和材料表面的面形輪廓、表面缺陷、磨損情況、腐蝕情況、平面度、粗糙度、波紋度、孔隙間隙、台階高度、彎曲變形情況、加工情況等表面形貌特征進行測量和分析。

自設計之初,便定下了「簡單好用」四字方針的目標。

1)結構簡單:儀器整體由一台輕量化的器材主機和電腦構成,控制單元整合在器材主機之內,亦可采用筆記電腦驅動,真正實作了「拎著走」的便攜式設計;

2)真彩影像:配備了真彩相機並提供還原的3D真彩影像,對細節的展現纖毫畢現;

3)操作便捷:采用全電動化設計,並可無縫銜接位移軸與掃描軸的切換,影像視窗和分析視窗同界面的設計風格,實作了所見即所得的快速檢測效果;

4)安全無憂:采用自研的電動鼻輪塔台,並對軟件防撞設定與硬件傳感器防撞設定功能進行了最佳化,確保共聚焦顯微鏡在使用高倍物鏡僅不到1mm的工作距離時也能輕松應對。