Tavallisen optisen mikroskoopin optinen polku
1. Tavallinen optinen mikroskooppi on tarkkuusoptinen instrumentti. Aiemmin yksinkertaiset mikroskoopit koostuivat vain muutamasta linssistä, kun taas nykypäivän mikroskoopit koostuvat joukosta linssejä. Tavalliset optiset mikroskoopit voivat yleensä suurentaa kohteita 1500-2000 kertaa. (1) Mikroskoopin rakenne Tavallisen optisen mikroskoopin rakenne voidaan jakaa kahteen osaan: yksi on mekaaninen laite ja toinen on optinen järjestelmä. Vain kun nämä kaksi osaa toimivat hyvin yhdessä, mikroskooppi voi toimia. Ensinnäkin mikroskoopin mekaaninen laite Mikroskoopin mekaaninen laite sisältää kehyksen, linssin piipun, objektiivin linssin muuntimen, näyttämön, työntötangon, karkean ruuvin, mikroruuvin ja muut komponentit. Teline koostuu alustasta ja peilivarresta. Lava ja linssin piippu on kiinnitetty siihen, mikä on perusta optisen suurennusjärjestelmän komponenttien asennukselle.
(2) Okulaari on kytketty linssin kotelon linssin koteloon ja muunnin on kytketty pohjaan, mikä muodostaa pimeän huoneen okulaarin ja objektiivin väliin (asennettu muuntimen alle). Etäisyyttä objektiivin takareunasta piipun päähän kutsutaan mekaaniseksi piipun pituudeksi. Koska objektiivin linssin suurennus on tietylle linssin piipun pituudelle. Muutokset linssin piipun pituudessa eivät muuta vain suurennusta, vaan vaikuttavat myös kuvan laatuun. Siksi mikroskooppia käytettäessä linssin piipun pituutta ei voi muuttaa mielellään. Kansainvälisesti mikroskoopin vakiopiipun pituudeksi on asetettu 160 mm, ja tämä numero on merkitty objektiivin koteloon.
(3) Objektiivin vaihtaja Nenälinssin vaihtaja voidaan varustaa 3-4 objektiivilla, yleensä kolmella objektiivilinssillä (pieni suurennus, suuri suurennos, öljylinssi). Nikonin mikroskoopit on varustettu neljällä objektiivilla. Muunninta kääntämällä voidaan linssin koteloon liittää mikä tahansa objektiivi tarpeen mukaan, ja linssin kotelossa oleva okulaari muodostaa suurennusjärjestelmän.
(4) Lavan keskellä on reikä, joka on valopolku. Lava on varustettu jousinäytteen kiinnittimillä ja työntötangoilla, joiden tehtävänä on kiinnittää tai siirtää näytteen asentoa niin, että mikroskooppinen esine on juuri näkökentän keskellä.
(5) Työntölaite on mekaaninen laite, joka liikuttaa näytettä. Se on valmistettu metallirungosta, jossa on kaksi propulsiopyörää, yksi vaaka- ja yksi pystysuora. Hyvän mikroskoopin tankoon on kaiverrettu asteikot erittäin tarkan tason luomiseksi. Koordinaattijärjestelmä. Jos haluat tarkkailla tiettyä osaa testinäytteestä toistuvasti, voit tallentaa pysty- ja vaakaviivaimen arvon ensimmäisen tarkastuksen aikana ja sitten siirtää työntötankoa arvon mukaan löytääksesi alkuperäisen näytteen sijainnin.
(6) Karkea spiraali on mekanismi, joka säätää objektiivin ja näytteen välistä etäisyyttä liikuttamalla linssin koteloa. Vanhoissa mikroskoopeissa, kun karkea spiraali on kierretty eteenpäin, linssi laskeutuu ja lähestyy näytettä. Kun suoritat mikroskooppia uusilla tuotantomikroskoopeilla, käännä lavaa eteenpäin oikealla kädellä nostaaksesi lavaa, jolloin näyte lähemmäs objektiivia ja päinvastoin.
(7) Mikroliikeruuvi voi käyttää vain karkeaa liikettä polttovälin karkeasäätöön. Terävän kuvan saamiseksi sinun on tehtävä lisäsäätöjä mikroruuvilla. Linssin suojus liikkuu 0,1 mm (100 mikronia) jokaista tarraruuvin kierrosta kohden. Äskettäin valmistetun gao-pään mikroskoopin paksut ja ohuet spiraalit ovat koaksiaalisia. 2. Mikroskoopin optinen järjestelmä Mikroskoopin optinen järjestelmä koostuu heijastimesta, kondensaattorista, objektiivilinssistä, okulaarista jne. Optinen järjestelmä suurentaa kohteen muodostaen suurennettu kuva kohteesta.
(1) Peilit Varhaiset tavalliset optiset mikroskoopit käyttivät luonnonvaloa esineiden tarkastamiseen, ja peili asennettiin kehykseen. Heijastin koostuu tasaisesta pinnasta ja toisella koverasta peilistä, joka voi heijastaa siihen osuvan valon kondensaattorilinssin keskelle ja siten valaistaa näytettä. Kun et käytä lauhdutinta, käytä koveraa peiliä. Koverat peilit tarkentavat valoa. Lauhdutinta käytettäessä käytetään yleensä tasaista peiliä. Äskettäin valmistettu huonompi mikroskoopin runko on varustettu valonlähteellä ja virransäätöruuvilla, jolla voidaan säätää valon voimakkuutta säätämällä virtaa.
(2) Lauhdutin Lauhdutin on pöydän alla. Se koostuu kondensaattorilinssistä, irisoivasta aukosta ja nostoruuvista. Keskittimet voidaan jakaa kirkaskenttäkeskittimiin ja pimeyden kenttäkeskittimiin. Tavalliset optiset mikroskoopit on varustettu kirkaskenttäkondensaattoreilla. Brightfieldin lauhduttimiin kuuluvat Abbe-kondensaattorit, enlightenment-kondensaattorit ja putoavan hiekan lauhduttimet. Abbe-kondensaattorit kärsivät kromaattisista ja pallomaisista poikkeavuuksista, kun objektiivin numeerinen aukko on suurempi kuin 0.6. Qiming-kondensaattorit on korjattu tehokkaasti kromaattisen aberraation, pallopoikkeaman ja kooman suhteen. Se on korkealaatuinen lauhdutin kirkaskenttämikroskopiaan, mutta se ei sovellu alle 4x objektiiveihin. Lauhduttimen ravistaminen ulos voi ravistaa lauhduttimen ylemmän linssin pois valoradalta, jotta se vastaa pienen suurennoksen objektiivin (4×) laajan näkökentän valaistuksen tarpeita.
Lauhdutin asennetaan lavan alle ja sen tehtävänä on kohdistaa valonlähteen heijastama valo näytteeseen peilin läpi voimakkaan valaistuksen aikaansaamiseksi ja kohteen kuva kirkkaaksi ja selkeäksi. Lauhduttimen korkeus on säädettävissä niin, että tarkennus osuu tarkastettavaan kohteeseen ja saavutetaan korkea kirkkaus. Yleiskondensaattorin polttopiste on 1,25 mm sen yläpuolella ja sen nousuraja on 0,1 mm lavatason alapuolella. Siksi vaaditun lasilevyn paksuuden tulee olla välillä 0.8-1,2 mm, muuten tarkastettava näyte ei pysty tarkentamaan, mikä vaikuttaa mikroskooppiseen vaikutukseen. Kondensaattorin etulinssiryhmän edessä on myös irisoiva aukko, joka voidaan avata ja sulkea, mikä vaikuttaa kuvan resoluutioon ja kontrastiin. Jos iiriksen aukko avataan liian suureksi, objektiivin numeerisen aukon yli, tapahtuu välähdystä; jos aukko suljetaan liian pieneksi, resoluutio pienenee ja kontrasti kasvaa. Siksi havainnoinnin aikana iiriksen aukon säädön kautta kenttäkalvo (mikroskooppi kenttäkalvolla) avataan näkökentän reunan ulkotangentille, jotta kohteet, jotka eivät ole näkökentässä, eivät pääse valoon. . Valaistus estää hajavalon häiriöt.
(3) Objektiivin kotelon etupäässä olevaan muuntimeen asennettu objektiivi käyttää valoa tarkastettavan kohteen tekemiseen ensimmäistä kertaa. Objektiivin kuvanlaadulla on ratkaiseva vaikutus resoluutioon. Objektiivin suorituskyky riippuu objektiivin numeerisesta aukosta (numeerinen aukko lyhennettynä NA). Kunkin objektiivin numeerinen aukko on merkitty objektiivin koteloon. Mitä suurempi numeerinen aukko on, sitä parempi objektiivin suorituskyky. Objektiivilinssejä on monenlaisia, ja ne voidaan luokitella eri kulmista: Objektiivin etulinssin ja tarkastettavan kohteen välisen väliaineen eron mukaan ne voidaan jakaa: 1. Kuiva objektiivilinssi käyttää ilmaa väliaineena, kuten yleisesti käytetty objektiivilinssi alle 4{{10}}×, numeerinen aukko on pienempi kuin 1. ②Öljyimmersioobjektiivit käyttävät usein setriöljyä väliaineena. Tällaisia objektiiveja kutsutaan myös öljylinsseiksi. Sen suurennus on 90×-100× ja numeerinen aukon arvo on suurempi kuin 1. Objektiivin suurennuksen mukaan se voidaan jakaa: ①Pienitehoinen objektiivi tarkoittaa 1× -6×, NA-arvo on 0.04-0.15; ②Keskitehoinen tavoite viittaa 6×-25×, NA-arvo on 0.15-0.40; ③Suuritehoinen objektiivi tarkoittaa 25 ×—63×, NA-arvo on 0,35-0,95; ④ Öljyimmersioobjektiivi viittaa 90×—100×, NA-arvo on 1,25—1,40. Aberraation korjausasteen mukaan luokitus voidaan jakaa: ① Akromaattinen objektiivi on yleisesti käytetty objektiivi, jonka kuoressa on merkintä "Ach", tämä objektiivilinssi voi poistaa punaisen valon ja syaanin muodostaman kromaattisen aberraation. Kevyt. Sitä käytetään usein yhdessä Huygensin okulaarien kanssa mikroskoopissa. ②Apokromaattinen objektiivi on merkitty sanalla "Apo" objektiivin koteloon. Sen lisäksi, että se korjaa punaisen, sinisen ja vihreän valon kromaattisen aberraation, se voi myös korjata keltaisen valon aiheuttamaa vaihe-eroa. Sitä käytetään usein yhdessä kompensoivien okulaarien kanssa. ③ Erikoisobjektiivilinssit valmistetaan edellä mainittujen objektiivilinssien pohjalta tietyn erityisen havaintovaikutuksen saavuttamiseksi. Esimerkiksi: objektiivilinssi korjausrenkaalla, objektiivilinssi kenttäkalvolla, vaihekontrastiobjektiivi, fluoresenssiobjektiivi, jännityksetön objektiivilinssi, kanneton objektiivilinssi, pitkän työetäisyyden objektiivilinssi jne. Yleisesti käytetyt objektiivilinssit tällä hetkellä tutkimusta ovat: semi-apokromaattinen objektiivi (FL), suunnitelmaobjekti (Plan), suunnitelma apokromaattinen objektiivi (Plan Apo), supersuunnitelmaobjektiivi (Splan, superplan apokromaatti) objektiivi (Splan) Apo) jne.
(4) Okulaari Okulaarin tehtävänä on suurentaa objektiivilinssillä suurennettua todellista kuvaa uudelleen ja heijastaa kohdekuva tarkkailijan silmiin. Okulaarin rakenne on yksinkertaisempi kuin objektiivin. Tavallisen optisen mikroskoopin okulaari koostuu yleensä kahdesta linssistä. Ylempää linssiä kutsutaan "okulaariksi" ja alempaa linssiä "kenttälinssiksi". Ylemmän ja alemman linssin välissä tai kahden linssin alapuolella on metallirengasmainen kalvo tai "kenttäkalvo". Suurennuksen jälkeen objektiivin linssin välikuva putoaa kenttäkalvon tasolle, joten okulaarimikrometri voidaan sijoittaa. Optisissa mikroskoopeissa yleisesti käytetyt okulaarit ovat Huygensin okulaarit. Jos tarvitset tutkimusta, valitse yleensä paremman suorituskyvyn omaavat okulaarit, kuten kompensoivat okulaarit (K), litteät okulaarit (P) ja laajakenttäokulaarit (WF). Käytä valokuvausokulaaria (NFK) ottaessasi kuvia.
(2) Optinen mikroskooppi Mikroskoopin suurennus tehdään linssin läpi, ja yksittäisen linssin kuvauksessa on poikkeamia, jotka vaikuttavat kuvanlaatuun. Yhdestä linssistä koostuva linssiryhmä vastaa kuperaa linssiä paremmalla suurennuksella. Kuva 1-4 on mikroskoopin kuvantamisen päätapa. AB on näyte.
(3) Mikroskoopin suorituskyky. Mikroskoopin resoluutio riippuu optisen järjestelmän erilaisista olosuhteista. Tarkasteltavan kohteen on oltava suurennos ja kirkas. Se, pystyykö esine näyttämään selkeän ja hienon rakenteen suurennuksen jälkeen, riippuu ensin objektiivin ja sen jälkeen okulaarin ja kondensaattorin suorituskyvystä.
1. Numeerista aukkoa kutsutaan myös aukkosuhteeksi (tai aukkosuhteeksi), lyhennettynä NA, ja niiden arvot on merkitty objektiiviin ja kondensaattorilinssiin. Aukko ja numeerinen aukko ovat objektiivilinssien ja kondensaattoreiden pääparametrit, ja ne ovat myös tärkeitä indikaattoreita arvioitaessa niiden suorituskykyä. Numeerinen aukko liittyy läheisesti mikroskooppien erilaisiin ominaisuuksiin. Se on verrannollinen mikroskoopin resoluutioon ja kääntäen verrannollinen tarkennuksen syvyyteen. Se on verrannollinen peilikuvan kirkkauden neliöjuureen. Numeerinen aukko voidaan ilmaista seuraavalla kaavalla: NA=n.sin 2 jossa: n——objektiivin ja näytteen välinen keskiresoluutio ——objektiivin linssin avautumiskulma Ns. linssin avautumiskulma viittaa etäisyyteen objektiivin optisesta akselista Objektiivin yläpisteen lähettämän valon ja objektiivin etulinssin tehollisen halkaisijan reunan välinen kulma on esitetty kuvassa 1-5 . Linssin avautumiskulma on aina alle 180 astetta. Koska ilman taitekerroin on 1, kuivaobjektiivin numeerinen aukko on aina pienempi kuin 1, yleensä 0.05-0.95; jos öljyimmersioobjektiivi upotetaan setriöljyyn (taitekerroin 1,515), numeerinen aukko voi olla 1,5. Vaikka teoriassa numeerisen aukon raja on yhtä suuri kuin käytetyn upotusväliaineen taitekerroin, on käytännössä mahdotonta saavuttaa tätä rajaa linssin valmistustekniikan näkökulmasta. Yleensä käytännön alueella öljyimmersioobjektiivien suurin numeerinen aukko on 1,4. Useiden aineiden keskitaitekertoimet ovat seuraavat: 1,0 ilmalle, 1,33 vedelle, 1,5 lasille, 1,47 glyseriinille ja 1,52 setrille. Väliaineen taitekertoimen vaikutus objektiivilinssin optiseen reittiin on esitetty kuvassa 1-6.
2. Resoluutio D voidaan ilmaista seuraavalla kaavalla: D=λ/2N.A. Näkyvän valon aallonpituus on 0.4-0,7 mikronia, keskimääräinen aallonpituus 0,55 mikronia. Jos käytetään objektiivia, jonka numeerinen aukko on 0,65, niin D {{10}},55 mikronia / 2 x 0.65=0.42 mikronia . Tämä tarkoittaa, että kohteita, jotka ovat suurempia kuin 0,42 mikronia, voidaan havaita ja esineitä, jotka ovat pienempiä kuin 0,42 mikronia, ei voida nähdä. Jos käytetään objektiivia, jonka numeerinen aukko on 1,25, niin D=2,20 mikronia. Kaikki tarkastettavat kohteet, joiden pituus on tätä arvoa suurempi, näkyvät. Voidaan nähdä, että mitä pienempi D-arvo, sitä korkeampi resoluutio ja selkeämpi kohdekuva. Yllä olevan kaavan mukaan resoluutiota voidaan parantaa: (1) pienentämällä aallonpituutta; (2) taitekertoimen lisääminen; (3) linssikulman lisääminen. Ultraviolettivalopohjaiset mikroskoopit ja elektronimikroskoopit käyttävät lyhyitä valon aallonpituuksia parantaakseen tarkkuutta pienempien esineiden tutkimiseen. Objektiivin resoluutio liittyy läheisesti kuvan terävyyteen. Okulaarilla ei ole tätä ominaisuutta. Okulaari vain suurentaa objektiivin tuottamaa kuvaa.
3. Suurennus: Mikroskooppi suurentaa kohteen ensin objektiivin läpi * toissijainen suurennus, ja okulaari aiheuttaa toissijaisen suurennuksen kirkkaan näön etäisyydellä. Suurennus on taustakuvan tilavuussuhde alkuperäiseen kohteeseen. Siksi mikroskoopin suurennus (V) on yhtä suuri kuin objektiivin linssin (V1) ja okulaarin suurennuksen (V2) tulo, nimittäin: V=V1×V2 Laskentamenetelmä vertailu saadaan seuraavasta kaavasta M= △ × D F1 F2 F1 =Objektiivinen polttoväli F2=Okulaarin polttoväli △=Valoputken pituus D{{ 12}}Korkea näköetäisyys (=250mm) △=Suurennusobjektiivi D=Okulaarin suurennus M=Mikroskoopin suurennus F1 F2 Asetus △=160mm F{ {20}}mm D=250mm F2=150mm Sitten M= △ × D= 160 × 250 =40×16.7=668 kertaa F1 F2 4 15
4. Tarkennussyvyys: Tarkkaile näytettä mikroskoopilla. Kun tarkennus on tietyllä kuvatasolla, kohteen kuva on selkeä ja kuvataso on kohdetaso. Näkökentässä olevan kohdepinnan lisäksi kohdepinnan ylä- ja alapuolella näkyy myös epäselviä esinekuvia. Näiden kahden pinnan välistä etäisyyttä kutsutaan tarkennussyvyydeksi. Objektiivin tarkennussyvyys on kääntäen verrannollinen numeeriseen aukkoon ja suurennukseen: mitä suurempi numeerinen aukko ja suurennus, sitä pienempi tarkennuksen syvyys. Siksi öljypeilin säädön on oltava varovaisempaa kuin vähätehoisen peilin säädön, muuten on helppo saada esine luiskahtamaan läpi eikä sitä löydy.
