Opto-mechanical design and development of an optodigital confocal microscope

Lazer tarama eşodaklı mikroskobi (LSCM) tekniği bir örnekten alınmış ince bir kesitin yüksek çözünürlükte, net görüntülerini almayı sağlar. Bu tekniğin gücü örnekte belirlenmiş küçük bölgelerin tek tek uyarılıp, genellikle iğne deliği yapısındaki uzamsal filtre detektörün önüne konumlandırılıp, bulanık ışığın elimine edilmesine dayanır. Daha sonra da, örneğin istenilen bölümü taranarak dijital 2 boyutlu resimleri elde edilir. Bu 2 boyutlu resimler de sonradan bir araya getirilerek, cismin yüksek çözünürlüklü 3 boyutlu resimleri elde edilebilir. Lazer tarama eşodaklı mikroskobi (LSCM) tekniği bir örnekten alınmış ince bir kesitin yüksek çözünürlükte, net görüntülerini almayı sağlar. Bu tekniğin gücü örnekte belirlenmiş küçük bölgelerin tek tek uyarılıp, genellikle iğne deliği yapısındaki uzamsal filtre detektörün önüne konumlandırılıp, bulanık ışığın elimine edilmesine dayanır. Daha sonra da, örneğin istenilen bölümü taranarak dijital 2 boyutlu resimleri elde edilir. Bu 2 boyutlu resimler de sonradan bir araya getirilerek, cismin yüksek çözünürlüklü 3 boyutlu resimleri elde edilebilir. Her ne kadar LSCM sistemleri biyoloji, genetik, fizik ve diğer bilim dallarında geniş kullanım alanı bulsalar da, yüksek maliyetleri genellikle merkezi araştırma laboratuvarlarının karşılayabileceği bir güçlüktür bu da yaygın olarak kullanımlarının önüne geçer. Bu tezin hedefi Dijital Mikroayna Cihaz (DMD) kullanılarak lens ve galvanometreye duyulan ihtiyacı ortadan kaldırarak uygun maliyetli, kompakt ve bilgisayar tabanlı LSCM geliştirmektir. DMD çipi mikro aynalardan oluşur ve bu aynaları her biri iki pozisyona rotasyonlarından dolayı iğne deliği gibi işler. Yüksek hızlı paralel tarama objektifin eşlenik düzlemiyle odağı arasında yer alan DMD çipinin üzerine farklı desenlerin uygulanmasıyla elde edilebilir. Sonrasında da, detektör yardımıyla dijital görüntüler oluşturulabilir. Bu tezde ilk olarak, LSCM tabanlı galvanometre yapıldı. Görüntülerin oluşturulması için aynaları kontrol eden ve veri toplayan program geliştirildi. Daha sonra da örneği tarayabilmek için sıralı desenler kullanılarak DMD tabanlı opto-dijital LSCM geliştirildi. Optik ve mekanik tasarım için gerekli olan optik düzenlemeler, yerleştirme ve simülasyon Zemax ile, 3 boyutlu CAD tasarımı Solidworks ile ve örneklemeler de program aracılığıyla gerçekleştirildi.