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共聚焦显微镜测量过程和原理
2019-11-18 09:42:26


由LED光源 (1) 发出的光束经过一个高速旋转多孔转盘MPD(2)和物镜后,聚焦到样品表面 (3);之后光束经样品表面反射回测量系统;再次通过MPD上的针孔时,反射光将只保留聚焦的光点。最后,光束经平面镜 (4) 反射后在CCD相机 (5)上成像。多孔盘通过高速旋转,高效率的完成对样品表面的全部扫描,极大提高了测量速度,并且从原理上彻底避免了临近测量点的散射光对CCD像素的干扰。

 
 
 
 
物镜通过一个高精度Z轴驱动装置(压电模块)垂直运动,从而使系统得以在不同高度采集一个照片序列。

 
 
 
 
每幅共聚焦图像对应样品的一个水平截面,每次测量可采集多达1000幅共聚焦图像。每个像素的亮度在不同高度上变化,最大亮度的位置即为聚焦位置。整体来看,每个像素的亮度在高度上呈现为一个共聚焦曲线。这样,单个像素点的精确高度就可以通过共聚焦曲线来计算得出。
 
 
测量后每个像素会被精确定位于一个3D表面重构图之中。结合亮度信息,一个高分辨率、大景深的显微图像同时生成。高度,长度,距离,直径,面积,体积,粗糙度,平面度等众多参数同时被计算出来。

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