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光學元件

光學顯微鏡的原理及結構(二)

星之球激光 來源:百度文庫2012-10-16 我要評論(0 )   

聚光鏡係統有兩(liang) 個(ge) 調節裝置: a. 聚光鏡的調中螺絲(si) (centering screws) 調中螺絲(si) 通常為(wei) 1對,位於(yu) 聚光鏡托架前方的左右測。和環形燕尾槽中的調中螺絲(si) 成三足鼎立之勢,可...

        聚光鏡係統有兩(liang) 個(ge) 調節裝置:

  a. 聚光鏡的調中螺絲(si) (centering screws) 調中螺絲(si) 通常為(wei) 1對,位於(yu) 聚光鏡托架前方的左右測。和環形燕尾槽中的調中螺絲(si) 成三足鼎立之勢,可以聚光鏡前後、左右調整,使聚光鏡的光軸 
與(yu) 照明光路、成像光路合軸;

  b. 聚光鏡托架的上下調節裝置(vertical adjustment of condenser carrier) 利用這個(ge) 調節裝置,可使聚光鏡的位置作上下調動,使視場光闌經過聚光鏡在樣品視野中的成像調到最為(wei) 清晰,光闌像的位置也可利用托架上的調中螺絲(si) 來進行調中,從(cong) 而滿足庫勒照明係統調整的要求。

  10. 機械移動式載物台(specimen stage) 載物台可以承載樣品,裝有可在水平方向上作前後、左右移動的調節裝置,有的還可以在水平方向上作大約100度的旋轉,以便使樣品能更好地與(yu) 顯微照相的取景框相適配。

  11. 物鏡轉換器(nosepiece) 物鏡轉換器安裝在滑插式燕尾槽座上,已作了準確的對中。可迅速更換物鏡。常用的有6個(ge) 、5個(ge) 及4個(ge) 孔位的物鏡轉換器。

  12. 物鏡(objectives) 物鏡是顯微鏡的核心光學部件,顯微鏡的放大倍數、分辨本領、色差與(yu) 像差的校正狀況、工作距離等,都有直接由物鏡來決(jue) 定。

  衡量物鏡質量的基本參數主要有:

  a. 色差消正的程度(或級別);

  b. 像場平坦的程度;

  c. 所使用的玻璃材料。數值孔徑(NA)是物鏡最重要的參數,數值孔徑越大,分辨率越高。目前物鏡的數值孔徑最大隻有1.30。

  按照物鏡色差和像差校正的程度,物鏡可以分為(wei) 以下類別:

  (1) 消色差物鏡(achomats) 通常對紅光與(yu) 藍光兩(liang) 種色光作了色差校正,但視域中像場的平坦程度並未作過完善的校正,因此隻能作一般的觀察應用。在偏光顯微鏡中,由於(yu) 需要消除物鏡內(nei) 各個(ge) 鏡片的內(nei) 應力,反而需要利用這種鏡片數目不多的物鏡來做偏光物鏡。

  (2) 有限平像場消色差物鏡(flat-field achromats) 這也是對兩(liang) 種色光作了校正的消色差物鏡,但視域範圍內(nei) 像場的平坦程度隻作了有限範圍內(nei) 的校正,通常在顯微照相取景框範圍內(nei) 像場是平坦的,以確保顯微照相對焦的清晰,取景框範圍以外,往往不一定能保證同樣的清晰度。適用於(yu) 常規檢驗而又需要作顯微照相的工作中。

  (3) 完善平像場消色差物鏡(plan-achromats) 這也是對兩(liang) 種色光作了校正的高級消色差物鏡,主要特點是像場在整個(ge) 視域中作了完善的校正,適合於(yu) 作要求較高的顯微鏡檢工作,特別是作顯微照相效果更好。由於(yu) 這種物鏡仍采用常用的光學玻璃#p#分頁標題#e#,不適宜作熒光等這一類弱光的觀察和照相。

  (4) 螢石玻璃消色差物鏡(neofluar) 這也是對兩(liang) 種色光作了色差校正的消色差物鏡,其中全部或部分鏡片則采用了可透過近紫外光(波長約為(wei) 365nm)的螢石玻璃(即氟化鈣晶體(ti) )來製造。因此特別適合於(yu) 作熒光與(yu) 相差方法的觀察與(yu) 顯微照相,也可用在偏光顯微鏡中。

  (5) 完善平像場複消色差物鏡(plan-opo-chromats) 這是最高一級的消色差物鏡,對紅、綠、藍3種顏色都作了很好的色差校正,而視域中的像也作了完善的校正,數值孔徑比螢石物鏡大,可應用於(yu) 要求極高的顯微觀察與(yu) 顯微照相中,但價(jia) 格十分昂貴,由於(yu) 所使用的鏡片數目多達12片,光能損失較大,不宜用作熒光觀察與(yu) 照相。

  (6) 已消除內(nei) 應力又可以調節中心的物鏡(pol Z objectives) 這是一種適用於(yu) 作偏光觀察的物鏡,是從(cong) 以上所介紹的幾種物鏡中挑選出來的,在裝配時特別注意消除了其中的內(nei) 應力,以免內(nei) 應力所引起的幹涉條紋幹擾了偏光樣品中真正的幹涉條紋。

  (7) 完善平像場螢石消色差多種介質浸沒式物鏡( plan-neofluar imm.) 這是一種新型物鏡,采用螢石玻璃製造其中全部或部分鏡片,成像質量特別明亮,反差十分好,色差接近於(yu) 複消色差,因此又屬於(yu) 半複消色差物鏡。數值孔徑特別大,透光能力強,而且分辨率十分好。最大的特點是可用好幾種浸沒介質,如常用的浸沒油、甘油、蒸餾水等,既可使用權蓋玻片也可以不使用。這種物 
鏡製成幹式物鏡時,可加上校正環,用來校正蓋玻片的厚度不均勻性,以消除蓋玻片厚度不規則造成的成像失真,對於(yu) 厚度在0.12-0.22mm之間的蓋玻片 都可以作相應的校正。

   1986年以來,德國蔡司公司推出的新一代光學顯微鏡,其中的物鏡突破了傳(chuan) 統光學顯微鏡的概念,采用了無限遠色差校正的 光學係統(infinity color-corrected system,簡稱ICS物鏡),其特點是:由物鏡射出的成像光束是一束平行光,可在成像光路中按需要插入任意多的光學部件而不影響成像質量。在顯微鏡鏡 體(ti) 內(nei) 有一特製的鏡筒透鏡(tube lens)與(yu) 物鏡相配,兩(liang) 者結合起來把物鏡的色差與(yu) 像差都作了十分完善的校正,而且物鏡的視域相當寬闊,比傳(chuan) 統物鏡的視域擴大約40% 。

  13. 熒光濾光片組插板的插口(slot for the fluorescence slider) 這是為(wei) 作熒光觀察時插入熒光濾光片組插板預留的插口。

  14. 勃氏鏡插板的插口(slot for Bertcand-lens slider) 這是為(wei) 作偏光觀察時插入勃氏鏡插板預留的插口,勃氏鏡是偏光顯微鏡中用作錐光幹涉圖試驗的重要部件。

  15. 補色器插板的插口(slot for auxiliary objects) 這是當作微分幹涉相襯觀察和偏光需加入的各種補色器預留的插口。

  16. 雙目鏡筒或帶照像鏡筒的雙目鏡筒(binocular tubes or binocular phototubes) 用來安放目鏡及照像裝置。為(wei) 便於(yu) 觀察,鏡筒製成具有一定傾(qing) 斜角度(30°或45°),設有瞳距調節裝置,可在55°至75°範圍 內(nei) 調節,以適合不同使用者兩(liang) 眼瞳孔距離。雙目鏡筒內(nei) 裝有一些折光和分光棱鏡,能把從(cong) 物鏡出來的一束成像光束等分成兩(liang) 部分,分別由兩(liang) 個(ge) 目鏡作觀察。帶照像鏡筒的雙目筒一般在右測裝有光束分配棱鏡的拉杆,把它全部推入時隻作觀察,拉出來則一邊觀察一邊照像,或全部作顯微照像。 
  17. 目鏡(eyepieces) 目鏡是顯微鏡中把物鏡所成的像作再一次放大的光學部件,顯微鏡的總放大倍數通常就是物鏡與(yu) 目鏡放大倍數的乘積。為(wei) 方便不同視 力者進行顯微拍照時調焦同樣清晰,一些目鏡設計成可調焦式。為(wei) 了使顯微鏡獲得最大有效放大倍數和最高分辨本領,必須合理選配目鏡。到目前為(wei) 止,由於(yu) 受光學定律的製約,光學顯微鏡最大的有效放大倍數為(wei) 1250-1300倍。10×目鏡是最常用而必須配備的目鏡,觀察熒光時最好選用10×以下的目鏡。

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