คำถาม: มีการออกแบบกระบวนการใช้แสงเลเซอร์ในการสแกนแบบทีละจุดโดยใช้จุดโฟกัสของลำแสงเลเซอร์เพื่อให้ได้ภาพ 3 มิติโดยใคร?

text: หลักการของการถ่ายภาพแบบคอลโฟคอลนั้นได้การจดสิทธิบัตรโดย Marvin Minsky ในปี ค.ศ. 1957[2] แต่การพัฒนาการของการใช้แสงเลเซอร์นั้นใช้เวลาอีก 30 ปี จึงสามารถนำมาใช้กับกล้องจุลทรรศน์แบบคอลโฟคอล จนกระทั่งในปี ค.ศ. 1980 กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกนได้กลายเป็นเทคนิคอีกชนิดหนึ่งที่ได้รับความนิยม โดยในปี ค.ศ. 1978 นั้น Thomas Cremer และ Christoph Cremer ได้ออกแบบกระบวนการใช้แสงเลเซอร์ในการสแกนแบบทีละจุดโดยใช้จุดโฟกัสของลำแสงเลเซอร์เพื่อให้ได้ภาพ 3 มิติ[3] โดยกล้องคอนโฟคอลที่ใช้แสงเลเซอร์ในการสแกนและใช้ตัวรับแสงเพื่อสร้างภาพ 3 มิติ ตัวแรกที่ถูกออกแบบนั้นได้ถูกใช้สำหรับถ่ายภาพวัตถุทางชีววิทยาซึ่งถูกเคลือบสารฟลูออเรสเซ็นต์ ในทศวรรตต่อมากล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลทำงานด้วยแสงฟลูออเรสเซ็นได้ถูกพัฒนาอย่างจริงจังโดยกลุ่มนักวิจัย University of Amsterdam และ European Molecular Biology Laboratory (EMBL) และ องกรณ์ซึ่งเป็นหุ้นส่วนทางธุรกิจ
title: กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกน

text: กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกน (English: Confocal laser scanning microscpoes) กล้องชนิดนี้ใช้กระจก (โดยทั่วไป 2-3 ชิ้น) สแกนลำแสงเลเซอร์แบบเชิงเส้นทั้งในแกน x และแกน y ให้ทั่วทั้งชิ้นเนื้อตัวอย่าง โดยที่รูขนาดเล็ก (pinhole) และตัวรับแสง (photodetector) ไม่เคลื่อนที่ กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดจานหมุน (จานนิพโค) (English: Spinning-disk (Nipkow disk) confocal microscope) ใช้ชุดจานหมุนซึ่งมีรูขนาดเล็ก (pinhole) จำนวนมากในแผ่นจานในการสแกนลำแสงให้ทั่วทั้งชิ้นเนื้อตัวอย่าง ในขณะที่แผ่นจานนั้นหมุน กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดอาเรย์ที่สามารถโปรแกรมได้ (English: Programmable Array Microscopes ; PAM) เป็นการใช้สัญญาณอเล็คทรอนิคส์ควบคุมอุปกรณ์สำหรับปรับแต่งลำแสง (Spatial Light Modulator (SLM)) ซึ่งอุกรณ์นี้ทำหน้าที่เสมือนรูขนาดเล็กจำนวนมากที่สามารถเคลื่อนที่ได้ โดยอุปกรณ์ปรับแต่งลำแสงนี้ประกอบด้วยกระจกขนาดเล็กจำนวนมาก (microelectromechanical mirrors) ที่วางเรียงกันในรูปแบบตาราง โดยที่กระจกขนาดเล็กนี้สามารถปรับการหมุนและการสะท้อนด้วยสัญญาณทางไฟฟ้า กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดนี้ใช้ CCD เป็นตัวรับสัญญาณแสง
title: กล้องคอนโฟคอล

text: เลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่มีคุณสมบัติเด่น คือ เป็นคลื่นแสงที่มีระเบียบ มีลักษณะเป็นลำแสง ความเข้มแสงสูง จึงมีศักยภาพในการประยุกต์มากมาย ได้แก่ การใช้เลเซอร์เพื่อเจาะ ตัด เชื่อม เลเซอร์เป็นแสงที่มีความเข้มสูง และเป็นลำแสง เมื่อโฟกัสจะมีขนาดเล็กสามารถ เจาะ ตัด เชื่อมวัสดุต่างๆได้ รูปที่เจาะ รอยเชื่อม จะมีขนาดเล็กและคมชัดมาก ทำให้สามารถทำงานที่มีความละเอียดสูงได้ เลเซอร์ที่ใช้งานต้องมีกำลังสูงเช่น เลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์
title: เลเซอร์

text: ปัจจุบันได้ใช้เลเซอร์ในการสร้างภาพ 3 มิติหรือภาพ โฮโลกราฟี หมายถึง กระบวนการสร้างภาพฮอโลแกรม ซึ่งเป็นภาพ 3 มิติ แตกต่างจากการสร้างภาพเชิง 3 มิติ โดยฮอโลแกรมนั้นเป็นภาพที่บันทึกลงบนฟิล์ม หรือ แผ่นเคลือบด้วยสารสำหรับบันทึกแสง ซึ่งผ่านเทคนิคการบันทึกด้วยการใช้ แสงที่มีหน้าคลื่นสอดคล้องกัน (coherence) เช่น แสงเลเซอร์ และเมื่อถูกส่องสว่างอย่างเหมาะสม จะแสดงให้เห็นภาพที่มีลักษณะ 3 มิติ
title: เลเซอร์

text: ฮอโลแกรมถูกสร้างขึ้นด้วยกระบวนการที่เรียกว่า ฮอโลกราฟี (Holography) โดยฮอโลกราฟีเป็นเทคนิคที่ช่วยให้แสงกระจายจากวัตถุที่จะบันทึกและได้ถูกสร้างขึ้นใหม่ เพื่อให้ปรากฏเป็นวัตถุอยู่ในตำแหน่งเดิมเมื่อเทียบกับการบันทึก การเปลี่ยนแปลงรูปแบบตำแหน่งและทิศทางของระบบการมองเห็นเป็นไปอย่างถูกต้องเหมือนกับว่าวัตถุก็ยังคงเป็นปัจจุบันจึงทำให้ภาพที่บันทึกปรากฏเป็นสามมิติ ฮอโลแกรม 3 มิติ เป็นเทคโนโลยีรูปแบบหนึ่งที่ใช้เป็นเครื่องมือในการสื่อสารระยะไกลระหว่างบุคคลต้นทางและปลายทางที่อยู่ต่างสถานที่กัน สามารถโต้ตอบแบบตัวต่อตัว ฮอโลแกรมแบ่งได้เป็นประเภทใหญ่ ๆ ได้ 2 ประเภท คือ white-light hologram ซึ่งภาพฮอโลแกรมที่บันทึกนั้น สามารถมองเห็นได้ด้วยการส่องสว่าง ด้วยแสงสว่างจากธรรมชาติ และอีกประเภทหนึ่งคือ ภาพฮอโลแกรม ที่ต้องถูกส่องสว่างด้วยแสงเลเซอร์ หรือแสงที่มีสภาพหน้าคลื่นสอดคล้องกันในระดับหนึ่ง ถึงจะมองเห็นภาพ 3 มิติได้
title: ฮอโลกราฟี

text: ฮอโลกราฟี (English: holography) หมายถึง กระบวนการสร้างภาพฮอโลแกรม ซึ่งเป็นภาพ 3 มิติ แตกต่างจากการสร้างภาพเชิง 3 มิติ โดยฮอโลแกรมนั้นเป็นภาพที่บันทึกลงบนฟิล์ม หรือ แผ่นเคลือบด้วยสารสำหรับบันทึกแสง ซึ่งผ่านเทคนิคการบันทึกด้วยการใช้ แสงที่มีหน้าคลื่นสอดคล้องกัน (coherence) เช่น แสงเลเซอร์ และเมื่อถูกส่องสว่างอย่างเหมาะสม จะแสดงให้เห็นภาพที่มีลักษณะ 3 มิติ
title: ฮอโลกราฟี

text: ฮอโลแกรม (English: Hologram) คือ ภาพชนิดหนึ่งซึ่งมี ลักษณะ 3 มิติ ถูกสร้างขึ้นมาจากการบันทึกข้อมูลด้วย แสงเลเซอร์ โดยบันทึก ริ้วรอยของการแทรกสอด (Interference Pattern) ของแสงเลเซอร์ ทำให้เราสามารถมองเห็นภาพเป็นลักษณะ 3 มิติ แตกต่างจาก ภาพทั่วไปซึ่งเราจะมองเป็นเพียงภาพสองมิติ ไม่มีความลึกทางมิติของภาพเป็นภาพแบน ๆ เรียบ ๆ ทำให้ภาพนั้นดูสวยงามมากขึ้นและยังมีประโยชน์ในด้านอื่น ๆ อีกด้วย
title: ฮอโลกราฟี

text: กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกนใช้เทคนิดในการสแกนชนิดเดียวกันกับกล้อง Scanning Electron Microscope (SEM) ซึ่งเป็นการสแกนแบบแรสเตอร์ (raster scanning) คือ สเแกนเป็นแบบเส้นแนวนอนทีละเส้นหลายๆเส้นจนกระทั่งได้ภาพ 2 มิติ กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกนนั้นมีข้อดีกว่ากล้อง Atomic Force Microscope (AFM) และ Scanning Tunneling Microscope (STM) คือไม่จำเป็นต้องใช้ปลายแหลมสำหรับทดสอบ(probe) ที่ต้องลอยเหนือชิ้นเนื้อในระดับนาโนเมตรในขณะที่กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกนมีระยะห่างระหว่างชิ้นเนื้อกับเลนส์วัตถุ (working distance) ในระดับไมโครเมตรหรือมิลลิเมตร ซึ่งทำให้มีพื้นที่ในการใช้งานได้มากกว่า
title: กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกน

text: แต่ภาพฮอโลแกรมจะใช้หลักการสร้างภาพให้มีการแทรกสอดของแสงที่มากระทบรูปภาพ โดยการฉายแสงเลเซอร์จากแหล่งเดียวกัน แยกเป็น 2 ลำแสง ลำแสงหนึ่งเป็นลำแสงอ้างอิงเล็งตรงไปที่แผ่นฟิล์ม อีกลำแสงหนึ่งเล็งไปที่วัตถุและสะท้อนไปยังฟิล์ม แสงจากทั้งสองแหล่งจะถูกบันทึกไว้บนฟิล์มในรูปแบบของการแทรกสอด (Interference Pattern) ซึ่งมองไม่คล้ายกับรูปของวัตถุต้นแบบ ก่อให้เกิดภาพเสมือน (Virtual image) ขึ้นมาตามมุมของแสงที่มาตกกระทบ ทำให้ตาของเรารับแสงอีกด้านหนึ่งของแผ่น Hologram เกิดเห็นภาพ 3 มิติขึ้น
title: ฮอโลกราฟี

text: หลักการทำงานของการถ่ายภาพแบบคอนโฟคอลนั้นได้รับการจดสิทธิบัตรเมื่อปี ค.ศ. 1957 โดย มาวิน มินสกี้ (Marvin Minsky) [2][3] การถ่ายภาพแบบคอนโฟคอลนี้มีจุดประสงค์เพื่อแก้ไขปัญหาข้อจำกัดต่างๆของกล้องจุลทรรศน์แสงฟลูออเรสเซ็นต์แบบมุมมองกว้าง (wide-field fluorescence microscope) ซึ่งเป็นแบบดั้งเดิม โดยกล้องจุลทรรศน์แสงฟลูออเรสเซ็นต์แบบมุมมองกว้างนั้นจะใช้แสงฟลูออเรสเซ็นต์ความยาวคลื่นหนึ่งส่องไปบนทุกส่วนของชิ้นเนื้อตัวอย่าง และชิ้นเนื้อตัวอย่างนั้นจะสะท้อนแสงฟลูออเรสเซ็นอีกความยาวคลื่นหนึ่งมายังตัวรับแสง (photodetector) ดังนั้นตัวรับแสงจะรับแสงฟลูออเรสเซ็นที่สะท้อนมาทั้งหมด ซึ่งรวมถึงแสงที่ไม่ได้อยู่ที่จุดโฟกัส ในทางตรงกันข้ามกันกล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลใช้แหล่งกำเนิดแสงฟลูออเรสเซ็นแบบจุด (เกี่ยวข้องกับ Point Spread Function) และใช้เลนส์โฟกัสแสงไปบนชิ้นเนื้อตัวอย่างและรับแสงสะท้อนจากชิ้นเนื้อตัวอย่างมาผ่านรูขนาดเล็กเพื่อกำจัดแสงที่ไม่ได้อยู่บริเวณจุดโฟกัสก่อนที่แสงจะไปสู่ตัวรับแสง ดังนั้นจะมีแสงที่จุดโฟกัสเท่านั้นที่นำมาสร้างเป็นสัญญาณภาพ ด้วยเหตุนี้เองภาพที่ได้จึงมีความละเอียดสูงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งความละเอียดของภาพทางด้านความลึก เนื่องจากแสงจากบริเวณที่ตื้นหรือลึกกว่าจุดโฟกัสจะถูกกำจัดโดยรูขนาดเล็กก่อนที่จะมาถึงตัวรับแสง แต่ถึงอย่างไรการใช้รูขนาดเล็กในการจำกัดแสงที่รับเข้ามาจะทำให้ภาพมีความเข้มของแสงลดลงตามไปด้วย ดังนั้นในการใช้กล้องคอนโฟคอลจึงจำเป็นต้องเพิ่มเวลาในการเปิดหน้ากล้องให้นานขึ้น เมื่อการรับแสงเป็นการรับแสงแบบทีละจุดจากจุดโฟกัส ดังนั้นการที่จะได้ภาพ 2 มิติ จำเป็นต้องทำการสแกนการรับภาพทางแนวราบทั้งชิ้นเนื้อตัวอย่างชิ้นเนื้อแล้วนำมาประกอบกันเป็นภาพ 2 มิติที่สมบูรณ์ ในทำนองเดียวกันถ้าต้องการสร้างภาพ 3 มิติ จำเป็นต้องมีการสแกนการรับภาพทั้งทางแนวราบและแนวดิ่ง หลังจากนั้นนำข้อมูลมาสร้างเป็นภาพ 3 มิติ ที่สมบูรณ์ ความละเอียดทางด้านความลึกของจุดโฟกัสของกล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอล หมายถึง ความหนาของบริเวณที่กล้องคอนโฟคอลยอมให้แสงผ่านเข้าไปยังตัวรับแสง ค่านี้ส่วนมากจะถูกกำหนดโดยผลลัพธ์ของความยาวคลื่นแสงหารด้วยค่าของรูรับแสงของเลนวัตถุ (Numerical Aperture, N.A.) ของกล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลยกกำลังสองและคุณสมบัติทางแสงของชิ้นเนื้อ จากที่กล่าวมาการจำกัดแสงสะท้อนทางด้านความลึกของชิ้นเนื้อทำให้เราสามารถสร้างภาพ 3 มิติ โดยการเลื่อนจุดโฟกัสไปยังตำแหน่งต่างๆทั้งทางด้านแนวราบและแนวดิ่งนั่นเอง
title: กล้องคอนโฟคอล

text: กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอล (English: Confocal microscope ; Confocal microscopy) เป็นกล้องจุลทรรศน์ที่ใช้เทคนิคทางแสงบริเวณจุดโฟกัส (focal point) ในการถ่ายภาพเพื่อเพิ่มความละเอียด (resolution) และความคมชัด (contrast) ของภาพถ่าย โดยใช้แหล่งกำเนิดแสงแบบจุดและรูขนาดเล็กเพื่อกำจัดแสงบริเวณนอกจุดโฟกัส[1] ซึ่งเทคนิคการถ่ายภาพลักษณะนี้สามารถสร้างภาพของโครงสร้างในรูปแบบสามมิติได้ โดยใช้ภาพจากระนาบโฟกัสต่างๆ มาประกอบกัน เทคนิคนี้ได้รับความนิยมในวงการวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม โดยทั่วไปกล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอล ถูกใช้งานอยู่ในวงการวิทยาศาสตร์สำหรับสิงมีชีวิต, ชีววิทยา , วิทยาศาสตร์สำหรับสารกึ่งตัวนำ, และวัสดุศาสตร์
title: กล้องคอนโฟคอล

text: การเกิดภาพของกล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกนเริ่มต้นจากลำแสงเลเซอร์ผ่านช่องของแล่งกำเนิดแสงแบบจุดและถูกโฟกัสด้วยเลนส์วัตถุเป็นปริมาตรของจุดโฟกัส (focal volume) ภายในหรือบนพื้นผิวของชิ้นเนื้อตัวอย่าง แสงสะท้อนจากวัตถุถูกสะท้อนกลับมายังเลนส์วัตถุอีกครั้งโดยแสงสะท้อนนี้มีความยาวคลื่นแตกต่างจากแสงที่มาจากแหล่งกำเนิดแสงแบบจุด เมื่อแสงสะท้อนเดินทางมาถึงตัวแยกแสง (beam slitter) โดยตัวแยกแสงนี้มีคุณสมบัติคือจะยอมให้แสงความยาวคลื่นหนึ่งผ่านไปได้แต่จะสะท้อนแสงอีกความยาวคลื่นหนึ่ง โดยแสงที่สามารถผ่านไปได้จะเป็นแสงจากแหล่งกำเนิดแสงแต่แสงที่สะท้อนมาจากวัตถุจะถูกสะท้อนอีกครั้งหนึ่งเพื่อผ่านไปยังรูขนาดเล็กด้านตัวรับแสง ซึ่งรูขนาดเล็กนี้จะทำการกำจัดแสงที่ไม่ได้มาจากจุดโฟกัสทำให้ได้ภาพที่คมชัดกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบปกติ และสามารถเก็บภาพเฉพาะชั้นความลึกที่ต้องการเท่านั้น และในที่สุดจะเดินทางไปถึงตัวรับแสงแบบตัวคูณ (Photo Multiplier Tube; PMT) ซึ่งตัวรับแสงแบบตัวคูณจะทำหน้าที่แปลงสัญญาณแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้า[4] โดยส่วนมากจะมีตัวกรองแสง (optical filter) ระหว่างรูขนาดเล็กกับตัวรับแสงเพื่อกรองแสงที่ไม่ต้องการออกอีกครั้งหนึ่งเพื่อให้ได้ภาพที่คมชัดขึ้น
title: กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกน

text: ลำแสงเลเซอร์ ที่ผ่านทางสื่อนำแสงจะมีความยาวคลื่นเฉพาะ และมีพลังงานเพิ่ม ซึ่งกระจกนี้จะพยายามทำให้แสงส่วนมาก สามารถผ่านทางสื่อนำแสงให้ได้ และออกมาเป็นลำแสงเลเซอร์ กระบวนการเหนี่ยวนำลำแสงเพื่อเพิ่มพลังงานนี้ จะใช้พลังงานไฟฟ้าหรือแแสงในหลายความยาวคลื่น ซึ่งในการทดลองแต่ละครั้ง ความยาวคลื่นของแสงในแต่ละความยาวคลื่น จะส่งผลโดยตรงต่อคุณสมบัติ รูปร่าง และความยาวคลื่นของลำแสงเลเซอร์ที่สร้างออกมา
title: เลเซอร์

text: 3. มีความเจิดจ้า (Brightness)
แสงเลเซอร์มีลักษณะโดดเด่นไม่ซ้ำแหล่งกำเนิดแสงชนิดอื่นในเชิงความเข้มสูง และเมื่อลำแสงตกกระทบวัตถุ ก็เกิดความระยิบระยับของลำแสงขึ้น(Laser Speackle) โดยเฉพาะเมื่อวัตถุนั้นมีความหยาบหรือแม้แต่ในบรรยากาศที่มีฝุ่นละอองหรือควันซึ่งเป็นอนุภาคแขวนลอยอยุ่อย่างrandom ทั้งนี้เนื่องจากแสงเลเซอร์เกิดการสะท้อนแบบไม่มีทิศทางกับอนุภาค หรือผิวของวัตถุ และเกิดการแทรกสอดของลำแสง ทำให้เกิดความระยิบระยับขึ้นจึงเป็นมิติของการมองเห็นโดยใช้ Laser displays แสงเลเซอร์กำลังต่ำๆ เช่น เลเซอรืฮีเลียม-นีออน ขนาด 1 mW ก็มีความเข้มสูงกว่าแสงพระอาทิตย์ ฉะนั้นถ้าฉายเข้าตามนุษย์โดยตรงแล้ว จะเป็นอันตรายต่อนัยน์ตาถึงตาบอดได้
title: เลเซอร์

text: จานเสียงเลเซอร์เป็นแผ่นเสียงที่เล่นโดยใช้แสงเลเซอร์เป็นตัวรับแทนเข็มปลายเพชรแบบดั้งเดิม. ระบบการเล่นนี้มีข้อได้เปรียบที่ไม่ซ้ำใครเพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสทางกายภาพกับแผ่นบันทึกในระหว่างการเล่น; แทนที่จะทำอย่างนั้น, ลำแสงที่โฟกัสจะกวาดตามร่องที่สูงต่ำของสัญญาณบนไวนิลด้วยแรงเสียดทานเป็นศูนย์, แบบเดียวกับที่อ่านแผ่น CD. จานเสียงเลเซอร์ถูกคิดขึ้นเป็นครั้งแรก โดย โรเบิร์ต เอส Reis, ในขณะที่ทำงานเป็นที่ปรึกษาด้านการประมวลผลสัญญาณแอนะล็อกสำหรับกองทัพอากาศสหรัฐ และกระทรวงกลาโหมสหรัฐ.[257]
title: ลำดับสิ่งประดิษฐ์ของสหรัฐ (ค.ศ. 1946–91)

text: การพัฒนาที่สำคัญที่เป็นจุดเปลี่ยนที่สำคัญของกล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกนที่ทำให้ความเร็วในการเก็บภาพสูงขึ้นได้มากกว่ามาตรฐานวีดีโอ (60 ภาพต่อวินาที) โดยการนำเอากระจกขนาดเล็กมาใช้ในการสแกนลำแสงเลเซอร์ซึ่งกระจกขนาดเล็กนี้เป็นผลของการพัฒนาของระบบไฟฟ้าเครื่องกลจุลภาค (English: Microelectromechanical Systems ; MEMS)
title: กล้องคอนโฟคอล

text: จากที่กล่าวมาข้างต้นแสงที่ได้รับมาจากวัตถุนั้นเป็นแสงสะท้อนจากปริมาตรของจุดโฟกัส โดยแสงสะท้อนนั้นจะกลายเป็นพิกเซล (pixel) ในภาพที่เป็นผลลัพพ์สุดท้าย โดยความสว่างของภาพจะขึ้นอยู่กับความเข้มของสัญญาณแสงสะท้อน ดังนั้นหากเราต้องการภาพหนึ่งภาพ เราจะต้องทำการสแกนแบบจุดต่อจุดให้ทั่วทั้งบริเวณที่เราต้องการ แล้วนำสัญญาณแสงมาแปลงเป็นแต่ละพิกเซล ในการสแกนลำแสงเลเซอร์ให้ทั่วบริเวณที่เราต้องการภาพนั้น เราใช้กระจกที่สามารถปรับได้เพื่อสะท้อนลำแสงเลเซอร์ไปยังบริเวณที่ต้องการได้ ซึ่งการทำกระจกให้สามารถปรับได้นั้นอาจใช้มอเตอร์มาช่วยเพื่อควบคุมมุมของการสะท้อนของลำแสงเลเซอร์ วิธีการที่ใช้ในการสแกนลำแสงเลเซอร์โดยปกตินั้นเป็นวิธีการที่ตอบสนองช้าและสามารถปรับความเร็วได้ เนื่องจากกล้องจุลทรรศน์จะเก็บแสงเฉพาะที่ปริมาตรของจุดโฟกัสเท่านั้นทำให้ต้องใช้เวลาในการเปิดหน้ากล้องนานกว่ากล้องแบบปกติ ดังนั้นการที่สแกนช้าจะส่งผลดีต่อภาพคือทำให้อัตราส่วนระดับสัญญาณแสงสะท้อนต่อสัญญาณรบกวน (signal-to-noise ratio) สูงขึ้น ส่งผลให้ความคมชัดและความละเอียดของภาพสูงขึ้น
title: กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกน

text: ความหมายของเครื่องพิมพ์เลเซอร์
หมายถึง เครื่องพิมพ์แบบหนึ่งที่ใช้ลำแสงเลเซอร์ในการสร้างภาพและถ่ายทอดลงสู่กระดาษด้วยวิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์ (ทำงานคล้ายเครื่องถ่ายเอกสาร) ความ เร็วของเครื่องพิมพ์เลเซอร์นั้นวัดกันเป็นหน้าต่อนาที (ppm) เช่น 10 หน้าต่อนาที เป็นต้น (เพราะพิมพ์ครั้งละหนึ่งหน้า) ส่วนคุณภาพของการพิมพ์นั้น วัดเป็นจุดต่อนิ้ว (dpi) เช่น 600 จุดต่อ 1 นิ้ว ยิ่งมีจุดมาก แสดงว่ามีความละเอียดมาก ภาพจะคมชัดกว่าภาพที่มีจุดน้อยหรือมีความละเอียดน้อย
title: เครื่องพิมพ์เลเซอร์

text: เลเซอร์ ( ย่อมาจากคำว่า light amplification by stimulated emission of radiation) ในทางฟิสิกส์ คือ อุปกรณ์ที่ให้กำเนิดลำแสง ที่มีลักษณะเฉพาะ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่รวมกันระหว่างกลศาสตร์ควอนตัมกับอุณหพลศาสตร์ ซึ่งพลังงานแสงเลเซอร์ สามารถมีคุณสมบัติได้หลากหลาย ขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ในการออกแบบ เลเซอร์ส่วนมากจะเป็นลำแสงที่มีขนาดเล็ก มีการเบี่ยงเบนน้อย " (low-divergence beam) " และสามารถระบุความยาวคลื่นได้ง่าย โดยดูจากสีของเลเซอร์ ถ้าอยู่ในสเป็กตรัมที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า " (visible spectrum) " 
ซึ่งเลเซอร์นี้อาจกล่าวได้ว่า เป็นการรวมพลังงานแสงที่ส่งออกมาจากหลายความยาวคลื่นเข้าด้วยกัน 
title: เลเซอร์

text: กรรมวิธีการขึ้นรูปโลหะทางวิศวกรรมด้วยเลเซอร์แบบเลือก (English: Selective laser sintering) เป็นเทคนิคการผลิตอย่างรวดเร็วที่ใช้เลเซอร์พลังงานสูงไปหลอมละลายอนุภาคขนาดเล็กของผงพลาสติก, โลหะ, เซรามิก, หรือแก้ว ให้เป็นวัตถุที่เป็นตัวแทนของมวลวัตถุ 3 มิติที่ต้องการ. แสงเลเซอร์เลือกที่จะหลอมละลายวัสดุที่ป่นเป็นผงโดยการสแกนหน้าตัดที่เกิดจากคำอธิบายดิจิตอล 3-D ของส่วนบนพื้นผิวของเตียงผง. กรรมวิธีการขึ้นรูปโลหะทางวิศวกรรมด้วยเลเซอร์แบบเลือก ถูกคิดค้นและจดสิทธิบัตรโดย ดร. คาร์ล Deckard ที่มหาวิทยาลัยเท็กซัส ที่ออสติน ในปี 1989.[276]
title: ลำดับสิ่งประดิษฐ์ของสหรัฐ (ค.ศ. 1946–91)

text: เลเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่ปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาผ่านกระบวนการที่เรียกว่า การแผ่รังสีที่ถูกกระตุ้น (English: stimulated emission). แสงเลเซอร์มักจะเป็น spatially coherent ซึ่งหมายความว่าแสงถูกปล่อยออกมาทั้งในรูปของลำแสงที่แคบความแตกต่างต่ำหรือสามารถถูกแปลงให้เป็นลำแสงเดียวด้วยความช่วยเหลือขององค์ประกอบแสง เช่นเลนส์. เลเซอร์ถูกใช้ในการอ่าน CD และบาร์โค้ด, ขีปนาวุธนำวิถี, ลบรอยแผล, ผลิตเหล็ก, วัดระยะทางจากโลกไปยังดวงจันทร์อย่างแม่นยำ, ที่บันทึกภาพความละเอียดสูงของเนื้อเยื่อสมอง, สร้างความบันเทิงให้คนที่อยู่ในการแสดงของแสง และทำสิ่งอื่นๆอีกหลายพันอย่าง. ในปี 1957 Gordon Gould นักฟิสิกส์อเมริกัน เป็นคนแรกที่สร้างทฤษฎีความคิดและการใช้เทคโนโลยีเลเซอร์. แม้จะมีการสู้รบ 20 ปีกับสหรัฐอเมริกาเรื่องจดสิทธิบัตรและเครื่องหมายการค้าสำนักงาน, โกลด์ขณะนี้ได้เกี่ยวข้องอย่างกว้างขวางในฐานะที่เป็นนักประดิษฐ์ดั้งเดิมของเลเซอร์.[108] นอกจากนี้, ชาร์ลส์ เอช ทาวน์ส และ อาร์เธอร์ แอล Schawlow, นักวิทยาศาสตร์ที่ห้องปฏิบัติการเบลล์ เขียนบทความ, Infrared and Optical Masers ในปี 1958 ที่มีอิทธิพลอย่างมากต่อทฤษฎีของเลเซอร์. ประหลาดและน่าขัน, โกลด์ ทาวน์ส หรือ Schawlow ไม่เคยสร้างเลเซอร์ที่ทำงานได้เป็นครั้งแรก. ในวันที่ 7 กรกฎาคม 1960 นักฟิสิกส์อเมริกัน Theodore H. Maiman สร้างเลเซอร์อันแรก. แกนกลางของเลเซอร์ของเขาประกอบไปด้วยทับทิมที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อเป็นสื่อกลางที่พร้อมทำงาน (English: active medium), วัสดุที่ได้รับการตัดสินว่าไม่เหมาะสม โดยนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆที่ปฏิเสธแกนคริสตัลเพื่อประโยชน์ของก๊าซต่างๆ.[109]
title: ลำดับสิ่งประดิษฐ์ของสหรัฐ (ค.ศ. 1946–91)

text: กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกน (English: Confocal laser scanning microscope ; Confocal laser scanning microscopy ; CLSM ; LSCM) เป็นกล้องจุลทรรน์แบบคอนโฟคอลที่ใช้สำหรับงานที่ต้องการภาพความละเอียดสูงและสามารถเลือกชั้นความลึกที่ต้องการเก็บภาพ[1] ซึ่งคุณสมบัติหลักของกล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกนคือ มันมีความสามารถที่จะเก็บภาพเฉพาะบริเวณจุดโฟกัสโดยสามารถเลือกระดับความลึกได้ ซึ่งกระบวนการนี้เรียกว่า การตัดด้วยแสง (English: optical sectioning) การบันทึกภาพของกล้องชนิดนี้เป็นการเก็บสัญญาณแสงจากจุดโฟกัสทีละจุดแล้วนำสัญญาณทั้งหมดมาสร้างเป็นภาพด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ ด้วยกระบวนการดังกล่าวทำให้สามารถสร้างภาพ 3 มิติ ของวัตถุที่ซับซ้อนขึ้นมาได้ โดยสำหรับวัตถุทึบแสงสามารถใช้กล้องชนิดนี้ศึกษาลักษณะของพื้นผิวใด้ ในกรณีที่เป็นวัตถุโปร่งแสงเราสามารถถ่ายภาพโครงสร้างภายในของวัตถุได้โดยใช้กล้องชนิดนี้ ซึ่งภาพที่ได้จะมีคุณภาพดีกว่าใช้กล้องทั่วไป เพราะภาพที่ได้จากระดับวามลึกที่เราต้องการนั้นจะไม่ถูกซ้อนทับโดยภาพที่ระดับความลึกอื่น ในขณะที่ภาพที่ได้จากกล้องจุลทรรศน์แบบธรรมดาจะเป็นภาพของแสงสะท้อนทั้งหมดจากทุกชั้นความลึกที่แสงสามารถทะลุผ่านลงไปได้
title: กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกน

text: ภายในซีดีรอมจะแบ่งเป็นแทร็กและเซ็กเตอร์เหมือนกับแผ่นดิสก์ แต่เซ็กเตอร์ในซีดีรอมจะมีขนาดเท่ากันทุกเซ็กเตอร์ ทำให้สามารถเก็บข้อมูลได้มากขึ้น เมื่อไดรฟ์ซีดีรอมเริ่มทำงานมอเตอร์จะเริ่มหมุนด้วยความเร็ว หลายค่า ทั้งนี้เพื่อให้อัตราเร็วในการอ่านข้อมูลจากซีดีรอมคงที่สม่ำเสมอทุกเซ็กเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นเซ็กเตอร์ ที่อยู่รอบนอกวงในก็ตาม จากนั้นแสงเลเซอร์จะฉายลงซีดีรอม โดยลำแสงจะถูกโฟกัสด้วยเลนส์ที่เคลื่อนตำแหน่งได้ โดยการทำงานของขดลวด ลำแสงเลเซอร์จะทะลุผ่านไปที่ซีดีรอมแล้วถูกสะท้อนกลับ ที่ผิวหน้าของซีดีรอมจะเป็น หลุมเป็นบ่อ ส่วนที่เป็นหลุมลงไปเรียก พิต สำหรับบริเวณที่ไม่มีการเจาะลึกลงไปเรียก "แลนด์" ผิวสองรูปแบบนี้เราใช้แทนการเก็บข้อมูลในรูปแบบของ 1 และ 0 แสงเมื่อถูกพิตจะกระจายไปไม่สะท้อนกลับ แต่เมื่อแสงถูกแลนด์จะสะท้อนกลับ ผ่านแท่งปริซึม จากนั้นหักเหผ่านแท่งปริซึมไปยังตัวตรวจจับแสงอีกที ทุกๆช่วงของลำแสงที่กระทบตัวตรวจจับแสงจะกำเนิดแรงดันไฟฟ้า หรือเกิด 1 และ 0 ที่ทำให้คอมพิวเตอร์ สามารถเข้าใจได้ ส่วนการบันทึกข้อมูลลงแผ่นซีดีรอมนั้นต้องใช้แสงเลเซอร์เช่นกัน โดยมีลำแสงเลเซอร์จากหัวบันทึกของเครื่อง บันทึกข้อมูลส่องไปกระทบพื้นผิวหน้าของแผ่น ถ้าส่องไปกระทบบริเวณใดจะทำให้บริเวณนั้นเป็นหลุมขนาดเล็ก บริเวณทีไม่ถูกบันทึกจะมีลักษณะเป็นพื้นเรียบสลับกันไปเรื่อยๆตลอดทั้งแผ่น 
title: แผ่นซีดี

text: ภาพโฮโลแกรมแบบ 3 มิติที่สร้างขึ้นด้วยการฉายแสงเลเซอร์ส่องบนวัตถุเพื่อให้ภาพตกกระทบบนหน้าจอมอนิเตอร์ที่ไวต่อแสง ด้วยเทคโนโลยีขั้นสูงทำให้โฮโลแกรม 3 มิติเคลื่อนไหวคล้ายกับมีชีวิตจริง แม้ว่าการสื่อสารทางไกลแบบโฮโลแกรม 3 มิติที่นำมาใช้งานแพร่หลายมากขึ้นในปัจจุบันยังไม่สามารถส่งภาพ 3 มิติแบบเรียลไทม์ไปปรากฏทั่วโลก แต่งานวิจัยในเรื่องนี้ล่าสุดมีความก้าวหน้าขึ้นอีกขั้น เมื่อ ศาสตราจารย์นาสเซอร์ เพย์แฮมมาเรียน (Nasser Peyghambarian) จากมหาวิทยาลัยแอริโซนาในสหรัฐอเมริกา และเพื่อนร่วมงาน ร่วมมือกันพัฒนาเทคโนโลยีโฮโลแกรม สามารถฉายภาพ 3 มิติที่มองเห็นได้เกือบ 360 องศา จากสถานที่อื่นทั่วโลก และมีการปรับเปลี่ยนภาพใหม่ทุก 2 วินาที
title: ฮอโลกราฟี

text: การสื่อสารในปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้คลื่นไมโครเวฟ หรือใช้โทรศัพท์ อย่างไรก็ตามหลังจากที่มีการพัฒนาเลเซอร์ไดโอด (semiconductor diode laser) และเส้นใยแก้วนำแสง (optical fiber) แล้วการสื่อด้วยแสง (optical communication) หรือการส่งข้อมูลข่าวสารจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งหรือระหว่างเมืองต่างๆ ก็เป็นไปได้อย่างรวดเร็ว ในอนาคตการสื่อสารด้วยเลเซอร์จะเข้ามาแทนที่ระบบโทรศัพท์ที่ใช้ลวดตัวนำที่ใช้กันอยู่ทั่วไป แสงเลเซอร์นี้มีจุดเด่นที่จะไม่มีสัญญาณรบกวนเพราะเป็นคลื่นแสง มีความจุข้อมูลสูงมากเพราะมีความถี่สูงกว่าคลื่นวิทยุ ทำให้เส้นใยแก้วนำแสงเส้นหนึ่งสามารถจุคู่สายโทรศัพท์ได้เป็นพันๆคู่
title: เลเซอร์

text: กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกนนั้นใช้แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์แบบจุดแล้วโกัสลำแสงเลเซอร์ไปยังชิ้นเนื้อตัวอย่าง ดังนั้นปริมาตรในการสแกนและความเข้มของแสงสะท้อนในการสแกนแต่ละจุดนั้นขึ้นอยู่กับขนาดของจุดโฟกัส (spot size) ของระบบแสง เพราะว่าจุดโฟกัสที่เกิขึ้นจริงไม่ใช่จุดที่มีขนาดเล็กมากเช่นในอุดมคติ แต่มีขนาดแบบ 3 มิติในรูปแบบของการกระจายแสง ในกล้องจุลทรรศน์แบบนั้นขนาดของจุดโฟกัสขึ้นอยู่กับ Numerical Aperture (N.A.) ของเลนส์วัตถุและความยาวคลื่นของแสงเลเซอร์ที่นำมาใช้ อย่างไรกล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกนนั้นสามารถกำจัดรูปแบบการเบี่ยงเบนลำแสงลำดับสูงๆลำแสง (higher order of difdfraction pattern) ที่มีผลต่อภาพได้ โดยการลดขนาดของรูรับแสงลง อย่างเช่นถ้าเราลดขนาดของรูรับแสงลงเหลือ 1 Airy unit จะทำให้แสงที่ผ่านมายังตัวรับแสงเป็นรูปแบบการเบี่ยงเบนลำแสงลำดับแรก (first order of difraction pattern) เท่านั้น ทำให้ภาพมีความคมชัดสูงขึ้นโดยแลกกับแสงที่มีความเข้มลดลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ในการถ่ายภาพฟลูออเรสเซ็นต์ข้อจำกัดเพียงอย่างเดียวคืออัตราส่วนระดับสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (signal to noise ratio) เพราะว่าแสงที่ผ่านเข้ามายังตัวรับแสงน้อย แต่ก็ยังมีวิธีการแก้ไขปัญหานี้อยู่คือ ใช้ตัวรับแสงที่มีความไวสูง หรือเพิ่มความเข้มของแหล่งกำเนิดแสง แต่การเพิ่มความเข้มของแหล่งกำเนิดแสงอาจทำให้อายุของการสะท้อนแสงของสีย้อมฟลูออเรสเซ็นหมดลงเร็ว หรืออาจทำลายชิ้นเนื้อได้
title: กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกน

text: ในการรักษาแบบ MRgFUS, ลำแสงอัลตราซาวนด์จะโฟกัสไปที่เนื้อเยื่อ--ที่ถูกนำทางและควบคุมโดยการใช้ MR ถ่ายภาพด้วยความร้อน และเนื่องจากการสะสมพลังงานอย่างมีนัยสำคัญที่จุดโฟกัส, อุณหภูมิภายในเนื้อเยื่อจะเพิ่มขึ้นถึงกว่า 65 °C (150 °F), ทำลายมันอย่างสมบูรณ์. เทคโนโลยีนี้ทำให้สามารถลอกเนื้อเยื่อที่เป็นโรคได้แม่นยำ. การถ่ายภาพด้วย MR จะให้มุมมองสามมิติของเนื้อเยื่อเป้าหมาย, เพื่อให้สามารถโฟก้สได้อย่างแม่นยำไปที่พลังงานอัลตราซาวนด์. การถ่ายภาพ MR จะให้พื้นที่ที่จะได้รับการรักษาด้วยปริมาณ, เวลาจริง, และภาพความร้อน. ภาพนี้จะช่วยให้แพทย์แน่ใจว่าอุณหภูมิที่เกิดขึ้นในระหว่างแต่ละรอบของพลังงานอัลตราซาวด์จะเพียงพอที่จะทำให้เกิดการลอกด้วยความร้อนภายในเนื้อเยื่อที่ต้องการและถ้าไม่, เพื่อปรับพารามิเตอร์เพื่อให้แน่ใจว่าการรักษามีประสิทธิภาพ[100].
title: การสร้างภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็ก

text: เลเซอร์บบแบบไอโอดีนออกซิเจนเคมี (English: chemical oxygen iodine laser (COIL)) เป็น เลเซอร์สารเคมีอินฟราเรดแบบหนึ่ง, ถูกคิดค้นโดยห้องปฏิบัติการฟิลลิป ของกองทัพอากาศสหรัฐในปี 1977 เพื่อวัตถุประสงค์ทางทหาร. คุณสมบัติของมันมีประโยชน์สำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรมเช่นกัน. ลำแสงสามารถโฟกัสและสามารถถ่ายโอนโดยใยแก้วนำแสง, เนื่องจากความยาวคลื่นของมันจะไม่ถูกดูดซึมมากโดยซิลิกาหลอมเหลว แต่จะถูกดูดซึมได้ดีโดยโลหะ, ทำให้มันเหมาะสำหรับการตัดและการขุดเจาะด้วยเลเซอร์. COIL เป็นอาวุธเลเซอร์หลักสำหรับเลเซอร์ทหารทางอากาศและโปรแกรมเลเซอร์ยุทธวิธีขั้นสูง.[240]
title: ลำดับสิ่งประดิษฐ์ของสหรัฐ (ค.ศ. 1946–91)

text: การเก็บภาพที่ระดับความลึกต่างๆของวัตถุนั้นทำได้โดยการปรับความสูงของฐานของกล้องจุลทรรศน์หรือปรับระดับความสูงของเลนส์วัตถุเพื่อเปลี่ยนตำแหน่งของจุดโฟกัสให้ต่ำลงหรือสูงขึ้น เมื่อเราได้ภาพ 2 มิติ ที่ระดับความลึกต่างๆแล้ว เมื่อเรานำภาพต่างๆมาประกอบกันโดนเรียงเป็บชั้นๆเราจะได้ภาพโครงสร้างแบบ 3 มิติ[5]
title: กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกน

text: กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกนยังมีการนำไปใช้ในการอ่านข้อมูลในระบบการเก็บข้อมูลโดยใช้แสงแบบ 3 มิติ (3D optical data storage)
title: กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกน