单点扫描共聚焦

单点扫描共聚焦显微镜，又称点扫描共聚焦显微镜或传统的共聚焦显微镜，是一种使用聚焦激光束顺序扫描样品中单个点或感兴趣的小区域的技术。它通过拒绝散焦光提供光学切片和高分辨率成像功能。

单点扫描共聚焦显微镜的主要特点和原理如下：

激光照明：激光束用作共聚焦显微镜的光源。激光通常通过物镜聚焦到样品上的衍射极限点。根据样品中使用的荧光团的激发特性选择激光波长。

针孔孔径：与样品相互作用后，发射的荧光或反射光被同一物镜收集。在到达检测器之前，收集到的光通过一个针孔孔径。针孔阻挡了从离焦区域发射或反射的光，只允许来自焦平面的光通过。

扫描机构：激光束使用扫描机构（例如检流计反射镜或其他扫描设备）以光栅图案扫描样品。扫描机构将激光束引导至感兴趣区域内的不同点，从而能够获取完整的二维图像。

共焦检测：通过针孔的光被引导到检测器，通常是光电倍增管 (PMT)。检测器将光信号转换为电信号，然后用于构建图像。信号强度对应于每个扫描点的荧光强度或反射光强度。

图像重建：检测器输出被收集为一系列强度值，对应于感兴趣区域内扫描的每个点。这些强度值用于构建样本的二维图像。可以使用图像分析软件进一步处理、分析和可视化图像。

单点扫描共聚焦显微镜具有以下几个优点：

光学切片：通过一次有选择地照亮和检测单个点，该技术提供了光学切片功能。散焦光被拒绝，从而产生更清晰和更清晰的焦平面图像。

高分辨率：与宽视场显微镜相比，聚焦激光束和对离焦光的抑制有助于提高共聚焦显微镜的分辨率。这使得样品中的精细细节和结构可视化。

多功能性：单点扫描共聚焦显微镜可应用于各种样品，包括生物标本、薄膜、材料等。它是许多研究领域中广泛使用的技术，例如生物学、材料科学和纳米技术。

扫描场共聚焦显微镜等新技术相比，单点扫描共聚焦显微镜可能相对较慢。这些技术同时利用多个照明点来加速图像采集。

总体而言，单点扫描共聚焦显微镜仍然是高分辨率成像和光学切片的宝贵工具，可提供对生物和非生物样品的结构和功能的详细了解。

单点扫描共聚焦显微镜

线扫描共聚焦

线扫描共聚焦显微镜是一种将共聚焦显微镜的原理与沿着一条线而不是单个点快速获取图像的能力相结合的技术。它允许更快地对生物样本中的动态过程进行成像。在线扫描共聚焦显微镜中，不是以光栅图案逐点扫描聚焦激光束，而是在样品上扫描一条激光照明线。这条线可以是直线，也可以是定制的图案，这取决于具体的成像要求。

线扫描共聚焦显微镜的主要特点和原理如下：

光束整形：柱面光学器件或光束整形元件将激光束扩展并整形为细线。该激光线通过物镜指向样品。

扫描机构：扫描机构，如振镜或声光偏转器，在垂直于线本身的方向上快速扫描穿过样品的激光线。这允许沿线采集图像数据。

共焦检测：样品发出的荧光或反射光被同一物镜收集。与其他共焦技术类似，针孔或狭缝孔径用于阻挡散焦光。穿过针孔或狭缝的光被引导至检测器，通常是光电倍增管 (PMT)。

线检测器：线扫描共聚焦显微镜利用一种专门的检测器，可以沿扫描线捕获荧光或反射光信号。该检测器可以是线性光电二极管阵列或电荷耦合器件 (CCD) 相机。

图像重建：检测器输出提供沿扫描线的每个点的强度值。这些强度值用于构建表示扫描线的一维图像。可以顺序扫描多条线以形成样品的二维图像。

线扫描共聚焦显微镜具有以下几个优点：

快速成像：通过扫描一条线而不是一个点，线扫描共聚焦显微镜可以更快地获取图像。它特别适用于成像动态过程，例如钙信号、膜动力学或神经元活动。

减少光漂白和光毒性：激光线的快速扫描减少了激光在任何特定区域的停留时间，最大限度地减少光漂白和光毒性效应，使其适用于活细胞成像。

高空间分辨率：线扫描共聚焦显微镜可以沿扫描线实现高空间分辨率。这样可以详细显示样本中的精细结构和特征。

线扫描共聚焦显微镜是一项有价值的技术，可用于研究需要快速成像的动态生物过程，以及沿感兴趣的线获取高分辨率图像。它已在神经科学、细胞生物学、发育生物学和其他涉及快速细胞事件可视化的领域得到应用。

线扫描共聚焦显微镜

转盘共聚焦显微镜

转盘共聚焦显微镜是一种将共聚焦显微镜原理与包含多个针孔或狭缝的旋转圆盘相结合的成像技术。与传统的广域显微镜相比，它允许对生物样本进行快速有效的成像，同时提供光学切片和改进的信噪比。

旋转圆盘共聚焦显微镜的主要特点和原理如下：

旋转盘：旋转盘共聚焦显微镜的核心是一个旋转盘，包含多个排列成图案的针孔或狭缝。圆盘放置在样品和检测器之间的光路中。

激光照明：激光聚焦到旋转盘上，然后通过针孔或狭缝在样品上形成照明点图案。由于磁盘的旋转，图案不断变化。

共焦检测：样品发出的荧光或反射光由提供激光照明的同一物镜收集。光通过旋转的圆盘，只有通过打开的针孔或狭缝的光才能到达检测器。

光学切片：旋转盘快速扫描样品上的多个照明点。当旋转的圆盘旋转时，每个点都会与针孔或狭缝短暂重叠，从而允许从相应焦平面发出的光通过。从离焦平面发出的光被针孔或狭缝阻挡，导致光学切片。

检测器：穿过针孔或狭缝的光到达检测器，通常是灵敏相机或光电倍增管 (PMT)。检测器捕获光信号，将其转换为可以处理成图像的电信号。

图像重建：探测器输出用于构建样品的二维图像。该图像表示在旋转圆盘旋转期间收集的各个照明点的合成。

转盘共聚焦显微镜具有以下几个优点：

增强的成像速度：旋转盘允许同时照明样品上的多个点，与点扫描共聚焦显微镜相比，图像采集速度更快。这使其适用于对动态过程和快速细胞事件进行成像。

减少光漂白和光毒性：由于每个照明点的曝光时间很短，旋转圆盘共聚焦显微镜降低了光漂白和光毒性的风险，使其成为活细胞成像的理想选择。

改进的信噪比：在旋转盘中使用多个针孔或狭缝，结合对离焦光的抑制，与宽幅相比，提高了信噪比和更高的图像对比度-野外显微镜。

转盘共聚焦显微镜广泛应用于细胞生物学、发育生物学、神经生物学和其他需要快速和高分辨率成像的领域。它在成像速度和光学切片功能之间提供了有效的平衡，使研究人员能够以增强的空间分辨率捕获动态细胞过程。

转盘共聚焦显微镜

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