Scientific Volume Imaging

Excitation beam overfill factor

コンフォーカル顕微鏡では、顕微鏡対物レンズの入射瞳にレーザービームが照射されます。 通常、レーザービームは、ガウスプロファイルを持っています。 その結果、照度は、瞳全体で一定ではなく、端に向かって、減少します。 エッジ強度が低いと有効な NA が低下するため、解像度に悪影響を及ぼします。 ほとんどのコンフォーカル顕微鏡では、これは、入射瞳よりもかなり大きいビーム幅を使用することで改善されますが、励起パワーが失われます。 ビーム幅と瞳径の比率は、励起ビームのオーバーフィルファクターであり、コンフォーカル励起の場合は、通常、1 ～ 3 の範囲です（2 は、デフォルト）。 STED の場合、デプレションに使用されるレーザーは、通常、より低いフィルファクターを持っているため、可能な限り、多くの STED パワーが対物レンズを通過して、最大の解像度を得ることができます。 Huygens の顕微鏡パラメータ概要の励起フィルファクター設定では、励起（コンフォーカル）フィルファクターだけを参照することに注意してください。

一部のシート光顕微鏡タイプでは、シート光対物レンズの励起フィルファクターを Huygens で設定することもできます。 この値は、通常、シート光のガウスプロファイルを確保するために、1 未満です。


コンフォーカル顕微鏡では、顕微鏡の対物レンズに入射するコリメートされた励起レーザービーム（青色）は、通常、サンプルに焦点を合わせる前に、対物レンズの後方開口部（射出瞳）をオーバーフィルします。

レンズ入射瞳（赤色）、オーバーフィルファクター 1 （青色）、2 （緑色）、および 4 （濃い赤色）のビーム プロファイル。 オーバーフィルファクター 1 では、ビームエッジ強度は、最大値の 1/e² = 0.14 であり、オーバーフィルファクター 2 では、エッジ強度は、最大値の 0.61 です。

対物レンズの射出瞳は、ビームエキスパンダーを使用する必要がある場合に重要です。 ビームは、射出瞳をオーバーフィルする必要があります。 これは、対物レンズを変更するたびに確認するのが最善です。このオーバーフィルファクター（通常は、2 ～ 4 の範囲）は、顕微鏡パラメータとして設定でき、Huygens で点像分布関数（PSF）を計算するときに考慮されます。

詳細については、ウィキペディアのガウスビームを参照してください。