پارامترهای فنی رایج و شرایط خاص میکروسکوپ ها

دیافراگم عددی NA

دیافراگم عددی NA به ضریب شکست (η) محیط بین عدسی جلویی عدسی شیئی و نمونه ضرب در نصف زاویه دیافراگم (u) اشاره دارد و رابطه NA=η·sinu است. /2. این پارامتر فنی اصلی لنز شیئی و لنز خازنی است. یک شاخص مهم برای قضاوت در مورد عملکرد لنز شیئی روی محفظه لنز شیئی مشخص شده است.

هرچه دیافراگم عددی بزرگتر باشد، کیفیت تصویربرداری بهتر است. هنگامی که لنز شیئی مشاهده می شود، زاویه دیافراگم را نمی توان تغییر داد و تغییر ضریب شکست رسانه های مختلف می تواند NA را تغییر دهد. بنابراین، عدسی شیئی غوطه وری در آب و عدسی شیئی غوطه ور در روغن مشتق شده اند. آب η{0}}.333، NA هدف غوطه وری در آب می تواند 0.1~1.25 باشد. روغن سدر η=1.515، NA هدف غوطه ور شدن روغن می تواند 0.80~1.45 باشد. حلقه جدید برونفتالین η=1.66، هدف NA بزرگتر یا مساوی 1.40 است.

دیافراگم عددی با وضوح، بزرگنمایی، روشنایی تصویر متناسب و با عمق فوکوس نسبت معکوس دارد. هنگامی که NA افزایش می یابد، عرض میدان دید و فاصله کاری متناسب با آن کاهش می یابد.

وضوح

رزولوشن به حداقل فاصله تفکیک پذیری اشاره دارد که در آن نقاط نوری تفاوت هایی را در فرآیند تصویربرداری نشان می دهند که به صورت d{{0}}λ/NA بیان می شود، که در آن d حداقل فاصله تفکیک پذیری است، λ طول موج نوری است. فیبر و NA دیافراگم عددی عدسی شیئی است. مشاهده می شود که هر چه NA بزرگتر باشد، λ کوتاهتر، d کوچکتر و وضوح بالاتر است. منبع نور مرئی فقط می تواند دو نقطه جسم را در حداقل فاصله 0.4 میکرومتر تشخیص دهد.

بهبود وضوح به 4 عامل مرتبط بستگی دارد: 1. هنگامی که یک منبع نور با طول موج کوتاهتر استفاده می شود، λ کاهش می یابد. 2. هنگامی که یک محیط با ضریب شکست بالاتر استفاده می شود، η افزایش می یابد و NA افزایش می یابد. 3. طراحی و ساخت یک زاویه دیافراگم بزرگتر از لنز شیئی. 4. کنتراست نور و تاریکی در تصویر را افزایش دهید و وضوح تصویر را بهبود بخشید.

کسب کردن

عمق تمرکز

به عمق فوکوس اشاره دارد، یعنی محدوده همان بازه واضح مشاهده در بالا و پایین صفحه کانونی نمونه. هر چه عمق فوکوس بیشتر باشد، لایه‌های بیشتری که نمونه در آن‌ها واضح است.

① عمق فوکوس با بزرگنمایی کل، دیافراگم عددی لنز شیئی و وضوح تصویر نسبت معکوس دارد. هرچه بزرگنمایی بیشتر باشد، مقدار NA بزرگتر، عمق فوکوس کمتر و وضوح بالاتر است.

②ضریب شکست محیط اطراف مانند ماده نصب شده تهیه شده توسط نمونه افزایش می یابد و عمق فوکوس بزرگتر می شود.

عرض میدان دید

به محدوده واقعی نمونه ای که در میدان دید دایره ای میکروسکوپ در نظر گرفته شده است، که به عنوان قطر میدان دید نیز شناخته می شود، اشاره دارد. هر چه بزرگتر باشد، مقدار اطلاعات نمونه بیشتر است.

① عرض میدان دید متناسب با تعداد میدان دید چشمی است. اگر بزرگنمایی چشمی بدون تغییر باقی بماند، هرچه تعداد میدان های دید بیشتر باشد، عرض میدان دید بزرگتر است که برای مشاهده راحت است (توجه: تعداد میدان های دید به عرض میدان اشاره دارد. نمای چشمی که با FN نشان داده شده و روی پوسته چشمی مشخص شده است). ②بزرگنمایی عدسی شیئی افزایش می یابد و عرض میدان دید کوچکتر می شود. یعنی کل تصویر زیر یک لنز کم مصرف و قسمت زیر یک لنز پرقدرت دیده می شود.

پوشش ضعیف

استاندارد بین المللی برای ضخامت شیشه پوشش نمونه 0.17mm است و عدسی شیئی این انحراف را تصحیح کرده و روی محفظه مشخص شده است. هنگامی که نور از طریق یک شیشه پوششی با ضخامت غیر استاندارد وارد هوا می شود، شکسته می شود و انحراف حاصله را پوشش ضعیف می نامند.

پوشش ضعیف بر کیفیت تصویربرداری میکروسکوپی تأثیر می گذارد. هنگام مشاهده نمونه ها، باید سه نکته زیر را درک کنید:

(1) هرچه بزرگنمایی بیشتر باشد، مقدار NA بزرگتر است و تفاوت پوشش آشکارتر است. با افزایش ضخامت روکش، پوشش ضعیف افزایش یافته و تمرکز مشکل می شود.

(2) هدف غوطه ور شدن روغن مشکلی از پوشش ضعیف ندارد، زیرا ضریب شکست روغن و شیشه پوشش هر دو 1.52 هستند و یک سیستم نوری یکنواخت را تشکیل می دهند.

(3) هر چه مقدار NA عدسی شیئی بزرگتر باشد، خطای مجاز ضخامت شیشه پوشش کمتر است و الزامات کیفی برای ضخامت شیشه پوشش سخت تر است.

فاصله کاری

به فاصله بین سطح لنز جلویی عدسی شیئی و نمونه اشاره دارد که به عنوان فاصله جسم نیز شناخته می شود. نمونه باید در 1 تا 2 فاصله کانونی عدسی شیئی در هنگام مشاهده باشد. آن و فاصله کانونی دو مفهوم هستند. فوکوس میکروسکوپ در واقع تنظیم فاصله کاری است.

هنگامی که دیافراگم عددی (NA) لنز شیئی بدون تغییر باقی می ماند، اگر فاصله کاری کوتاه شود، زاویه دیافراگم باید افزایش یابد. هر چه NA هدف پرقدرت بالاتر باشد، فاصله کاری کمتر است.

روشنایی آینه در مقابل روشنایی میدان

(1) روشنایی تصویر آینه ای، روشنایی تصویر است که نشان دهنده روشنایی تصویر مشاهده شده توسط چشم است. لازم است تاریک، خیره کننده و خسته نباشید.

(2) روشنایی میدان دید، روشنایی میدان دید زیر میکروسکوپ است که تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند عدسی شیئی، چشمی و شدت منبع نور قرار دارد.

رابطه بین روشنایی تصویر آینه و سایر پارامترهای فنی میکروسکوپ دارای دو نکته اصلی است.

(1) روشنایی تصویر آینه با مربع دیافراگم عددی (NA) متناسب است. در شرایط مشابه، روشنایی لنز شیئی با NA بزرگ به طور قابل توجهی بهبود می یابد.

(2) روشنایی تصویر آینه با مجذور بزرگنمایی کل نسبت معکوس دارد. در همین شرایط، بزرگنمایی چشمی افزایش می یابد و روشنایی تصویر آینه کاهش می یابد.

عدسی شیئی

عدسی شیئی اولین جزء نوری تصویربرداری میکروسکوپ است و از گروه های متعددی از عدسی ها تشکیل شده است که به هم چسبیده اند. فاصله کانونی کل فاصله کانونی گروه لنز است.

بسته به درجه تصحیح برای انحرافات رنگی، انحرافات، انحنای میدان و غیره و همچنین ویژگی های اختصاصی، انواع مختلفی از اهداف وجود دارد: (طرح) اهداف رنگی، (طرح) اهداف آپوکروماتیک، اهداف فوق پلان و اهداف تخصصی، و غیره.

چشمی

چشمی تصویر واقعی عدسی شیئی را بزرگ می کند که بزرگنمایی تصویر میانی است که بزرگنمایی دوم است. ساختار چشمی نسبتا ساده است و از چندین عدسی در چندین گروه تشکیل شده است. نقطه ای که پرتوهای نوری که از چشمی عبور می کنند در بالا نقطه چشمی نامیده می شود که بهترین موقعیت برای مشاهده تصویربرداری است.

چشمی ها دارای پیکربندی های مختلف بزرگنمایی هستند، 10X رایج ترین مورد استفاده است. 5X قابلیت تکرار تصویر بالاتری دارد، اما بزرگنمایی کم است. چشمی های 20X بیشترین بزرگنمایی را دارند، اما وضوح تصویر کاهش می یابد. با توجه به نیاز واقعی انتخاب کنید.

کندانسور

لنز کندانسور برای جبران کمبود نور، تغییر مناسب خواص نور منبع نور، تمرکز نمونه و بهبود روشنایی استفاده می شود. در زیر صحنه قرار دارد و هنگام استفاده از هدف NA بزرگتر یا مساوی با 0.40 باید مطابقت داشته باشد. ساختارهای متنوعی دارد و الزامات کندانسور نیز برای دیافراگم عددی لنز شیئی متفاوت است.

1. کندانسور Abbe: کندانسور Abbe از دو عدسی تشکیل شده است که توانایی جمع آوری نور بهتری دارد. وقتی عدسی شیئی میکروسکوپ معمولی NA بزرگتر یا مساوی 60/0 0 باشد، تصحیح انحراف رنگی و انحراف کروی ناقص است و باید با هم استفاده شود.

2. کندانسور آپلاناتیک آکروماتیک: کندانسور آکروماتیک از یک سری عدسی تشکیل شده است که می تواند انحراف رنگی و انحراف کروی را اصلاح کند و تصویربرداری رضایت بخشی را به دست آورد. این بهترین در رصد میدان روشن است، مجهز به میکروسکوپ پیشرفته و لنز شیئی با بزرگنمایی کم غیر قابل اجرا است.

3. کندانسورهای دیگر به کندانسورهایی اطلاق می شود که برای اهدافی غیر از میدان روشن فوق استفاده می شوند، مانند کندانسورهای میدان تاریک، کندانسورهای کنتراست فاز، کندانسورهای پلاریزه، کندانسورهای تداخل دیفرانسیل و غیره.