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光学显微镜和电子显微镜的区别 光学显微镜和电子显微镜的区别( 三 )

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但在自然界普通光源中，产生受激辐射的成分很少，当时的人们并没认识到该理论的实际应用价值 。
阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)(左)，他1916年发表的论文(右)
基于爱因斯坦的理论，几十年之后的1953年，美国的查尔斯·唐尼斯 (Charles Townes) 研制成功一台受激辐射微波放大装置 。后来该项技术由微波扩展到红外及可见光范围 。
1958年，唐尼斯与亚瑟·肖洛(Arthur Schawlow)在《物理评论(Physical Review)》杂志上发表论文，阐述了研制激光器的可能性以及所需的条件，指出这种激光具有亮度极高、单色性好、方向性好的特点 。
就在同一时期，苏联的亚历山大·普罗霍洛夫 (Aleksandr Prokhorov) 及尼古拉·巴索夫 (Nicolay Basov) 也提出了类似的设想 。他们的设想非常吸引人，许多国家竟相开始研制激光器，各种实验方案都有，只是都未获得成功 。
这几位都是了不起的人物，赫赫有名的科学大伽，爱因斯坦就不用说了 。而唐尼斯、普罗霍洛夫及巴索夫三人分享了1964年诺贝尔物理学奖，肖洛则获得了1981年诺贝尔物理学奖 。
亚瑟·肖洛(Arthur Schawlow)、查尔斯·唐尼斯(Charles Townes)
亚历山大·普罗霍洛夫(Aleksandr Prokhorov)、尼古拉·巴索夫(Nicolay Basov)
真正研制出第一台激光器的是美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室的西奥多·梅曼 (Theodore Maiman) 。1960年5月16日，梅曼在自己研制的红宝石激光器上成功获得了波长为694.3纳米的激光 。7月7日，休斯公司正式宣布了这个消息 。此后，不同工作物质的激光器陆续研制出来，如氦氖气体激光器、二氧化碳激光器等，激光在各领域的应用研究也迅速展开 。
激光的亮度可比普通光源高20个量级，而且是在包括红外?可见光?紫外直至X射线波段内的相干辐射光源，意义极为重大，因此被誉为是20世纪继原子能、计算机、半导体之后的又一重大发明 。梅曼获得富兰克林学会、美国物理学会、光学学会等多个奖项，曾两度被诺贝尔奖提名，可惜未能获得诺贝尔奖 。
西奥多·梅曼(Theodore Maiman)与他研制的红宝石激光器
04 共聚焦
激光技术的突破使另一关键技术——“共聚焦成像”的构想有了成功的可能 。
共聚焦成像 (Confocal Imaging) ”的构想是美国的马文·明斯基 (Marvin Minsky)(被称为“人工智能之父”) 在20世纪50年代提出的 。
其原理是利用逐点扫描照明，并用空间针孔滤波手段去除样品焦点平面外散射光进行共聚焦成像 。他为此设想申请了专利，也研制出一台共聚焦扫描显微镜的样机 。
但当时缺乏适用的超强光源，加之数据处理能力也还达不到所需的标准，这个构想实际上只停留在理论阶段 。
马文·明斯基(Marvin Minsky)
明斯基研制的共聚焦扫描显微镜样机
梅曼的激光器研制获得成功之后，美国的保罗·达维多维茨 (Paul Davidovits) 和大卫·埃格尔 (David Egger) 于1969年以氦氖激光器为激发光源，制成了一台激光扫描显微镜原型机 。
1978年，德国的托马斯·克里默 (Thomas Cremer) 和克里斯托夫·克里默(Christoph Cremer)兄弟首次提出了共聚焦激光扫描显微镜 (Confocal Laser Scanning Microscope，简称CLSM) 的设计方案：在荧光显微镜成像的基础上加装激光扫描装置，用激光聚焦逐点扫描方式结合荧光标记生物样品的三维探测方法，通过计算机处理手段重构生成三维图像(与扫描电子显微镜类似) 。
真正商业化的共聚焦激光扫描显微镜于1987年问世 。
克里斯托夫·克里默(Christoph Cremer)、托马斯·克里默(Thomas Cremer)
共聚焦激光扫描显微镜
从理论上说，该项技术的光学成像空间分辨能力并未真正突破“阿贝极限”，但其所得的物像分辨率比传统的光学成像提高了30%~40%，大大优化了成像质量 。

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