Microscópios confocais têm resolução superior — muito superior aos microscópios ópticos convencionais — e são usados principalmente em aplicações de medição. Os microscópios confocais podem ser categorizados como de reflexão ou de transmissão, com base no tipo de iluminação utilizada para a imagem. A maioria dos microscópios confocais utilizados em aplicações industriais são do tipo reflexo. Fornecem uma imagem de alta resolução com todas as áreas em foco em todo o campo de visão, mesmo para uma amostra com amolgadelas e protuberâncias na superfície. Permitem a medição não destrutiva sem contacto de formas tridimensionais.
Microscópios que utilizam um laser como fonte de luz são conhecidos como microscópios laser*1. São também microscópios confocais. Uma vez que captam uma imagem bidimensional através de pontos de varrimento ou feixes de luz em forma de linha em direcções XY, são também um tipo de microscópio de varrimento como o microscópio electrónico de varrimento (SEM) e o microscópio de varrimento (SPM).
Em geral, o desempenho de um microscópio óptico depende largamente do comprimento de onda de luz que utiliza e da abertura numérica (NA) da sua lente objectiva. Não importa quão pequeno o comprimento de onda se torne, a menos que se aumente NA, não se consegue obter uma resolução mais alta. Para observar padrões finos, é necessária uma lente objetiva de alta amplificação de NA. No entanto, se utilizar uma lente de alta amplificação de NA para observar uma superfície inclinada ou rugosa, não é possível obter foco em todos os pontos em todo o campo de visão. Isto porque, à medida que NA se torna mais elevado, a profundidade do foco torna-se mais superficial. Existe um tradeoff entre resolução e profundidade de focagem. Não é possível obter ambos ao mesmo tempo.
Este dilema pode ser resolvido, contudo, se se utilizar um microscópio confocal. Como é isso possível? A resposta reside na óptica confocal utilizada no microscópio.
Imagem de alta resolução
A óptica confocal oferece uma característica única não disponível nos microscópios convencionais. Numa imagem capturada com óptica confocal, as áreas em foco são realçadas. A isto chama-se seccionamento óptico. Não há interferência de luz dispersa indesejável de áreas desfocadas nas secções realçadas. Pode-se assim obter uma imagem de alto contraste de alta resolução. Se efectuar um Z-scan*2 e colar as imagens de alta resolução de todas as secções realçadas, pode criar uma imagem com todas as áreas em foco. Por outras palavras, se capturar continuamente as imagens das áreas de maior luminosidade enquanto muda de posição de foco e as integra numa única imagem, obtém uma imagem em foco em todas as áreas em todo o campo de visão. Como resultado, parece que a profundidade de focagem foi feita mais profundamente.
3D imagem
P> Graças ao efeito de seccionamento óptico, a óptica confocal tem um poder de resolução do sentido Z. A óptica confocal pode reproduzir uma estrutura tridimensional utilizando dados da posição Z em cada ponto obtido a partir da varredura Z. Isto significa que os microscópios confocais podem realizar várias medições não possíveis com microscópios ópticos convencionais, tais como medição de forma, medição de folga de altura e medição de rugosidade.
- *1Microscópio laser é também conhecido como microscópio de varrimento a laser (LSM) ou microscópio laser de varrimento (SLM).
- *2Z varrimento é um varrimento que é realizado ao longo do eixo óptico enquanto a distância entre a amostra e a lente objetiva é alterada.
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