Konfokalmikroskop
Ein Konfokalmikroskop ist ein besonderes Lichtmikroskop. Was genau unter einem Konfokalmikroskop zu verstehen ist und wie es genau funktioniert wird, wird im weiteren Verlauf näher erklärt.
Was ist ein Konfokalmikroskop?
Konfokalmikroskope funktionieren nach dem Prinzip der Konfokalität. Dahinter steckt ein optisches System, das mit einer Lochblende vor dem Lichtaufnahmeelement ausgestattet ist. Damit kann ein Konfokalmikroskop anhand der Intensität des vom Lichtaufnahmeelement reflektierten Lichts erkennen, ob sich ein Messobjekt im Brennpunkt befindet. Die einzelnen Schritte des Detektionsvorgangs eines Konfokalmikroskops werden im Folgenden anhand des konfokalen 3D Laserscanningmikroskops von KEYENCE dargestellt.
Wie funktioniert ein Konfokalmikroskop?
Im Folgenden wird die Funktionsweise eines Konfokalmikroskops erläutert, indem das Prinzip der Konfokalität in vier unterschiedliche Schritte aufgeteilt wird.
1. Übertragung des Lichts
- A
- Lichtquelle
- B
- Objektivlinse
- C
- Prufobjekt
Lichtübertragung des Konfokalmikroskops über die Objektivlinse auf das Prüfobjekt. Das von der Lichtquelle des Konfokalmikroskops erzeugte Licht wird von einer Objektivlinse im Brennpunkt der Messfläche, auf der sich das Prüfobjekt befindet, fokussiert.
2. Reflektiertes Licht
- A
- Lochblende
- B
- Halbspiegel
- C
- Lichtaufnahmeelement
Das im Brennpunkt positionierte Messobjekt reflektiert über einen halbdurchlässigen Spiegel das Licht des konfokalen Mikroskops so, dass es auf das Lichtaufnahmeelement trifft.
3. Lichtbündel passiert die Blende
- A
- Konzentriertes Laserlicht
- B
- Halbspiegel
Das vom Konfokalmikroskop gemessene Objekt befindet sich im Brennpunkt: Das Laserlicht wird mithilfe der Lochblende konzentriert. Der in Richtung Lichtaufnahmeelement fokussierte Lichtstrahl geht durch die Lochblende hindurch, sodass das gesamte Licht auf das Lichtaufnahmeelement des Konfokalmikroskops trifft.
4. Fokussierung
- A
- Fokussiert
- B
- Nicht fokussiert
Nur Licht, das durch die Blende geht, wird fokussiert, das restliche Licht des Konfokalmikroskops wird am Verschlussbereich absorbiert. Wenn sich das Messobjekt nicht im Brennpunkt befindet, wird das Licht an einem Punkt neben der Lochblendenöffnung fokussiert. Damit weitet sich der Lichtstrahl des Konfokalmikroskops und das Licht wird an der Lochblende selbst nicht mehr fokussiert. Folglich wird auch die Lichtmenge, die auf das Lichtaufnahmeelement trifft, geringer. Das konfokale Mikroskop erkennt an der Intensität des vom Lichtaufnahmeelement reflektierten Lichts, ob sich das Messobjekt im Brennpunkt befindet. Licht gelangt also lediglich aus dem scharf gestellten Bereich des Messobjekts in das Lichtaufnahmeelement, aus allen anderen Ebenen wird es blockiert.
Das konfokale 3D Laserscanning-Mikroskop von KEYENCE nutzt das Prinzip der Konfokalität in Verbindung mit einem laserbasierten Punktscanner, um mit nur einem Klick schnelle, präzise und automatisierte Messungen durchzuführen.
