Useita erikoisoptisia mikroskooppeja ja niiden erot
1 tummakenttämikroskooppi
Tumman kentän mikroskoopin tehtävänä ei ole tarkkailla kohteen sisällä olevaa hienorakennetta, mutta se pystyy erottamaan yli 0,004 μm:n hiukkasten olemassaolon ja liikkeen. Siksi sitä käytetään usein tarkkailemaan elävien solujen rakennetta ja solunsisäisten hiukkasten liikettä.
Tummakenttämikroskopian perusperiaate on Tyndall-ilmiö. Kun valonsäde kulkee pimeän huoneen läpi, ilmassa on havaittavissa kirkas pöly "reitti" kohtisuoraan tulevaan valoon nähden. Tämä ilmiö on Tyndall-ilmiö.
Kun tummakenttämikroskooppi on korvattu tummakenttäkondensaattorilla tavallisessa optisessa mikroskoopissa, kondensaattorin sisäisen parabolisen rakenteen tukkeutumisesta johtuen tarkastettavan kohteen pinnalle säteilytetty valo ei pääse suoraan objektiivin linssiin ja okulaari, ja vain hajavalo pääsee kulkemaan läpi, joten näkökenttä on tumma.
Tummakenttämikroskopian peruskäyttö on seuraava:
1. Asenna tumman kentän lauhdutin (tai käytä paksua mustaa paperia valosuojan tekemiseen ja aseta se tavallisen mikroskoopin lauhduttimen alle saadaksesi tumman kentän efektejä).
2. Valitse voimakas valonlähde, yleensä mikroskoopin valolla, jotta suora valo ei pääse objektiivin linssiin.
3. Lisää tippa setriöljyä lauhduttimen ja lasilevyn väliin välttääksesi valaisevan valon täydellisen heijastumisen lauhduttimeen, tarkastettavan kohteen saavuttamatta jättämisen ja pimeän kentän valaistuksen.
4. Suorita keskisäätö, eli siirrä lauhdutin vaakasuoraan niin, että lauhduttimen optinen akseli ja mikroskoopin optinen akseli ovat tiukasti suorassa linjassa. Nosta ja laske lauhdutinta, kohdista lauhduttimen polttopiste (kuvassa 1-2 kartiomaisen säteen kärki) testattavaan kohteeseen.
5. Valitse kondensaattoria vastaava objektiivilinssi, säädä polttoväli ja käytä tavallisen mikroskoopin menetelmää.
Stereomikroskooppi
Stereomikroskoopit, jotka tunnetaan myös nimellä kiinteät mikroskoopit tai leikkauspeilit, kuvaavat pystysuoran kolmiulotteisen avaruuskuvan, ja niillä on vahva stereoskooppinen vaikutus, selkeä ja laaja kuva, pitkä työetäisyys (yleensä 110 mm) ja jatkuva suurennos. Käytetään usein biologiassa reaaliaikaiseen havainnointiin dissektion aikana
Tavallisen optisen mikroskoopin valonlähde on rinnakkaisvalo, joten se muodostaa kaksiulotteisen tasokuvan; kun taas stereomikroskooppi käyttää kaksikanavaista optista polkua, ja kiikarin putken vasemmalla ja oikealla säteellä on tietty katselukulma (yleensä 12o15o), joten se voi. Muodostuu stereoskooppinen kuva kolmiulotteisessa tilassa.
Stereomikroskooppeja käytetään samalla tavalla kuin tavallisia valomikroskooppeja, mutta ne ovat kätevämpiä. Tärkein ero näiden kahden välillä on:
1. Stereomikroskooppien tarkastuskohteita ei tarvitse tehdä objektilaseiksi.
2. Stereomikroskoopin taso on kiinnitetty suoraan peilin alustaan ja on varustettu mustavalkoisilla kaksipuolisilla paneeleilla tai lasipaneeleilla, ja käyttäjä voi valita mikroskoopin tarkastuksen kohteen ja vaatimusten mukaan.
3. Stereomikroskoopin kuvaus on pystyasennossa, mikä on kätevää dissektiooperaatioissa.
4. Stereomikroskoopissa on vain yksi objektiivilinssi ja sen suurennusta voidaan säätää jatkuvasti säätöruuvia kiertämällä.
fluoresenssimikroskooppi
Fluoresenssimikroskopia on optinen työkalu solunsisäisten aineiden emittoiman fluoresenssin intensiteetin kvalitatiiviseen ja kvantitatiiviseen tutkimukseen.
Soluissa on kahden tyyppisiä fluoresoivia aineita, joista yksi voi fluoresoida suoraan ultraviolettisäteiden, kuten klorofyllin jne., säteilytyksen jälkeen; muilla aineilla ei ole tätä ominaisuutta, mutta jos ne värjätään erityisillä fluoresoivilla väriaineilla tai fluoresoivilla vasta-aineilla, ne voivat fluoresoitua ultraviolettisäteillä. Voi myös fluoresoida säteilytyksen jälkeen
Pystysuora bioluminesenssimikroskooppi/käänteinen bioluminesenssimikroskooppi
Fluoresenssimikroskoopin periaate on käyttää korkean valotehokkuuden omaavaa pistevalolähdettä (kuten ultrakorkeapaineista elohopealamppua) tietyn aallonpituuden (kuten ultraviolettivalo 3650λ tai purppuransininen valo 4200λ) valon lähettämiseen suodatinjärjestelmän läpi. viritysvalona näytteessä olevien fluoresoivien aineiden virittämiseksi. Kun eri värien fluoresenssi on lähetetty, se suodatetaan objektiivin takana olevalla estävällä (tai vaimentavalla) suodattimella ja tarkkaillaan sitten okulaarin suurennuksen kautta.
Suojasuodattimella on kaksi tehtävää: toinen on absorboida ja estää viritysvaloa pääsemästä okulaarin sisään, jotta se ei häiritse fluoresenssia ja vahingoita silmiä; toinen on valita tietty fluoresenssi ja päästää sen läpi näyttäen tiettyä fluoresoivaa väriä.
Fluoresenssimikroskoopit voidaan jakaa kahteen tyyppiin optisen polun periaatteen mukaan:
1. Transmissiofluoresenssimikroskopia
Vanhemmissa fluoresenssimikroskoopeissa viritysvalonlähde johdetaan näytemateriaalin läpi kondensaattorin läpi fluoresenssin virittämiseksi. Etuna on, että fluoresenssi on voimakas pienellä suurennuksella, mutta haittana on, että fluoresenssi pienenee suurennoksen kasvaessa. Joten se soveltuu vain suuremman näytemateriaalin tarkkailuun.
2. Epi-fluoresenssimikroskopia
Herätysvalo putoaa objektiivista alas näytteen pintaan, eli samaa objektiivilinssiä käytetään valaistuksen kondensaattorina ja objektiivina fluoresenssin keräämiseen.
Optiselle tielle on lisättävä dikroinen säteen jakaja (dikroinen peili), joka muodostaa 45o kulman optisen akselin kanssa. Viritysvalo heijastuu objektiiviin ja kerätään näytteeseen. Liukupinnan heijastama viritysvalo tulee samanaikaisesti objektiivin linssiin, palaa kaksiväriseen säteenjakajaan, erottaa viritysvalon fluoresenssista ja jäljellä oleva viritysvalo absorboituu estosuodattimeen. Jos vaihdat erilaisten virityssuodattimien/kaksiväristen säteenjakajien/sulkusuodattimien yhdistelmään, erilaisten fluoresoivien reaktiotuotteiden tarpeet voidaan täyttää.
Tällaisen fluoresenssimikroskoopin etuna on, että näkökentän valaistus on tasainen, kuvantaminen on selkeää ja mitä suurempi suurennus, sitä voimakkaampi fluoresenssi.
vaihekontrastimikroskooppi
Vaihekontrastimikroskooppi on mikroskooppi, joka voi muuntaa valon kulkiessa kohteen läpi syntyneen vaihe-eron (tai optisen polun eron) amplitudin (valon intensiteetin) muutokseksi. Sitä käytetään pääasiassa elävien solujen, värjäytymättömien kudosleikkeiden tai värjättyjen näytteiden tarkkailuun, joista puuttuu kontrastia.
Ihmissilmä voi tunnistaa vain muutoksia näkyvän valon aallonpituudessa (värissä) ja amplitudissa, mutta ei vaiheen muutoksia. Useimmat biologiset näytteet ovat kuitenkin erittäin läpinäkyviä, ja valoaallon amplitudi on periaatteessa muuttumaton läpikulun jälkeen, ja vain vaihe muuttuu.
Vaihekontrastimikroskooppi muuttaa pohjimmiltaan näytteen läpi kulkevan näkyvän valon optisen polun eron amplitudieroksi, mikä parantaa eri rakenteiden välistä kontrastia ja tekee eri rakenteet selvästi näkyvissä. Valo taittuu kulkiessaan näytteen läpi, poikkeaa alkuperäisestä optisesta reitistä ja viivästyy 1/4λ (aallonpituus) samaan aikaan. Jos sitä suurennetaan tai vähennetään 1/4λ, optisen polun erosta tulee 1/2λ, ja kaksi sädettä häiritsevät optisen akselin jälkeen. Vahvista, lisää tai vähennä amplitudia, parantaa kontrastia.
Rakenteellisesti faasikontrastimikroskoopit eroavat tavallisista optisista mikroskoopeista siinä, että:
1. Rengasmaisessa kalvossa on rengasaukkoinen kalvo, joka asennetaan valonlähteen ja lauhduttimen väliin. Tehtävä on saada lauhduttimen läpi kulkeva valo muodostamaan onton valokartion ja keskittymään näytteeseen.
2. Vaihelevy Faasikontrastimikroskooppi lisää magnesiumfluoridilla päällystetyn vaihelevyn objektiivin sisälle viivästyttääkseen suoran valon tai taittuneen valon vaihetta 1/4λ:lla. Vaihelevyssä on kaksi aluetta, osaa, jonka läpi suora valo kulkee, kutsutaan "konjugaattipinnaksi" ja osaa, jonka läpi taipunut valo kulkee, kutsutaan "kompensaatiopinnaksi". Vaihelevyt jaetaan kahteen tyyppiin niiden toimintavaikutusten mukaan:
(1) Plusvaihelevy: suora valo viivästyy 1/4λ ja valoaallot asetetaan päällekkäin sen jälkeen, kun kaksi valoaaltosarjaa yhdistyvät lisäämään amplitudia, ja näytteen rakenne on kirkkaampi kuin ympäröivä väliaine muodostaen kirkas kontrasti (tai negatiivinen kontrasti).
(2) B plus vaihelevy: Taipunut valo viivästyy 1/4λ, ja kahden valoryhmän valoaallot vähennetään sen jälkeen, kun akseli on kohdistettu, ja amplitudi pienenee. Näytteen rakenne on tummempi kuin ympäröivä väliaine muodostaen tumman kontrastin (tai positiivisen kontrastin). Faasilevyllä varustettua objektiivilinssiä kutsutaan vaihekontrastiobjektiiviksi, joka on usein merkitty "Ph":lla objektiivin linssin koteloon.
