Pekin optik mikroskopun önemli optik teknik parametreleri

Pekin optik mikroskopun önemli optik teknik parametreleri

Mikroskopik inceleme sırasında, insanlar her zaman net ve parlak ideal görüntüler elde edebilmeyi umuyor, bu da mikroskobun optik teknik parametrelerinin belirli standartlara ulaşmasını gerektiriyor ve kullanımda mikroskobik muayeneye göre koordine edilmelerini gerektiriyor. ve gerçek durum parametreler arasındaki ilişki. Sadece bu şekilde mikroskobun performansına tam oyun verebilir ve tatmin edici mikroskobik inceleme sonuçları elde edebiliriz.

Mikroskopun optik teknik parametreleri şunları içerir: sayısal açıklık, çözünürlük, büyütme, odak derinliği, görüş alanı genişliği, zayıf kapsama alanı, çalışma mesafesi vb. Bu parametrelerin hepsi mümkün olduğunca yüksek değildir. Birbiriyle ilişkili ve karşılıklı olarak kısıtlayıcıdırlar. Kullanım sırasında, parametreler arasındaki ilişki mikroskobik muayeneye ve gerçek duruma göre koordine edilmelidir, ancak çözünürlük geçerli olmalıdır. .

Sayısal açıklık

Sayısal diyafram Na olarak kısaltılır. Sayısal diyafram, objektif lensin ve kondenser lensin ana teknik parametresidir ve ikisinin performansını (özellikle objektif lens için) değerlendirmek için önemli bir işarettir. Değerinin büyüklüğü sırasıyla objektif lensin ve kondenser lensin kabuğunda işaretlenir.

Sayısal diyafram (NA), ortamın kırılma indeksinin (n) yarısının ve amacın ön merceği ile denetlenecek nesne arasındaki açıklık açısının (u) ürünüdür. Formül aşağıdaki gibidir: na = nsinu / 2

"Lens açısı" olarak da bilinen diyafram açısı, nesne noktası tarafından objektif lensin optik ekseni ve objektif merceğin ön merceğinin etkili çapı üzerindeki açıdır. Diyafram açısı ne kadar büyük olursa, objektif lensin etkili çapı ile orantılı ve odak mesafesi ile ters orantılı olan objektif merceğe giren ışığın parlaklığı o kadar büyük olur.

Mikroskop gözlemi sırasında, NA değerini artırmak istiyorsanız, diyafram açısı arttırılamaz. Tek yolu, ortamın kırılma indeksini arttırmaktır. Bu prensibe dayanarak, suya daldırma objektif lens ve yağ daldırma objektif lens üretilir. Ortamın kırılma indisi 1 değeri 1'den büyük olduğundan, NA değeri 1'den büyük olabilir.

Maksimum sayısal diyafram, hem teorik hem de teknik olarak sınıra ulaşan 1.4'tür. Şu anda, yüksek kırılma indisi olan bromonaftalin bir ortam olarak kullanılmaktadır. Bromonaftalinin kırılma indisi 1.66'dır, bu nedenle NA değeri 1.4'ten büyük olabilir.

Burada, objektif lensin sayısal diyaframının rolüne tam bir oyun vermek için, kondansatör lensin NA değerinin gözlem sırasında nesnel lensin NA değerine eşit veya biraz daha büyük olması gerektiği belirtilmelidir.

Sayısal diyaframın diğer teknik parametrelerle yakın bir ilişkisi vardır. Neredeyse diğer teknik parametreleri belirler ve etkiler. Çözünürlük ile orantılıdır, büyütme ile orantılıdır ve odak derinliği ile ters orantılıdır. NA değeri arttıkça, görüş alanı genişliği ve çalışma mesafesi buna göre azalacaktır.

2. Çözüm

Mikroskopun çözünürlüğü, "ayrımcılık oranı" olarak da bilinen mikroskop tarafından açıkça ayırt edilebilen iki nesne noktası arasındaki minimum mesafeyi ifade eder. Hesaplama formülü σ = λ / na'dır

Burada σ minimum çözünürlük mesafesidir; λ ışığın dalga boyudur; Na, objektif lensin sayısal diyaframıdır. Görünür objektif lensin çözünürlüğü, nesnel lensin NA faktörü ve aydınlatma ışık kaynağının dalga boyu ile belirlenir. NA değeri ne kadar büyük ve aydınlatma ışığının dalga boyu ne kadar kısa olursa, σ değeri o kadar küçük ve çözünürlük o kadar yüksek olur.

Çözünürlüğü artırmak için, yani σ değerini azaltmak için aşağıdaki önlemler alınabilir.

(1) Dalga boyu λ değerini azaltın ve kısa dalga boyu ışık kaynağı kullanın.

(2) NA değerini artırmak için ortamın N değerini arttırın (Na = NsinU / 2).

(3) NA değerini artırmak için diyafram değerini u arttırın.

(4) Işık ve karanlık kontrastını arttırın.

3. büyütme ve etkili büyütme

Amaç ve göz mercekleri aracılığıyla iki büyütme nedeniyle, mikroskobun toplam büyütme γ, objektif büyütme β ve putip büyütme γ1'in ürünü olmalıdır:

Γ = βγ1

Açıkçası, bir büyüteç ile karşılaştırıldığında, bir mikroskop çok daha yüksek bir büyütmeye sahip olabilir ve farklı büyütmelerdeki hedef ve göz merceklerini değiştirerek, mikroskobun büyütmesi kolayca değiştirilebilir.

Büyütme aynı zamanda mikroskopun önemli bir parametresidir, ancak büyütme ne kadar yüksek olursa, o kadar iyi olduğuna körü körüne inanamaz. Mikroskop büyütme sınırı etkili büyütmedir.

Çözünürlük ve büyütme iki farklı ama ilgili kavramdır. İlgili: 500na <γ <1000NA

Seçilen objektif lensin sayısal diyaframı yeterince büyük olmadığında, yani çözünürlük yeterince yüksek değilse, mikroskop nesnenin ince yapısını ayırt edemez. Büyütme aşırı artsa bile, sadece büyük bir taslakla ancak belirsiz detaylara sahip bir görüntü elde edilebilir. , Geçersiz büyütme denir. Tersine, çözünürlük gereksinimleri karşıladıysa ve büyütme yetersizse, mikroskop çözme yeteneğine sahiptir, ancak görüntü insan gözü tarafından açıkça görülemeyecek kadar küçüktür. Bu nedenle, mikroskobun çözme gücüne tam oyun vermek için, sayısal diyafram mikroskobun toplam büyütülmesi ile makul bir şekilde eşleştirilmelidir.

4. Odak derinliği

Odak derinliği, odak derinliğinin kısaltılmasıdır, yani bir mikroskop kullanılırken, odak bir nesne üzerindeyken, sadece noktanın düzlemindeki noktalar net bir şekilde görülebilir, aynı zamanda belirli bir kalınlık içinde ve aşağıdaki belirli bir kalınlık içinde Bu düzlem net olmak gerekirse, bu açık parçanın kalınlığı odak derinliğidir. Büyük bir odak derinliği ile, denetlenen nesnenin tüm katmanını görebilirsiniz, küçük bir odak derinliği iken, incelenen nesnenin yalnızca ince bir katmanını görebilirsiniz.

(1) Odak derinliği, objektif merceğin toplam büyütme ve sayısal diyaframı ile ters orantılıdır.

(2) Odak derinliği büyüktür ve çözünürlük azalır.

Düşük güçlü objektif lensin alanı derinliği büyük olduğundan, düşük güçlü objektif lens ile fotoğraf çekmek zordur. Fotomikrograflar alınırken ayrıntılı olarak açıklanacaktır.

5. Görüş alanı çapı (görüş alanı)

Bir mikroskop gözlemlerken, gördüğünüz parlak dairesel alana görüş alanı denir ve boyutu mercekteki alan diyaframı tarafından belirlenir.

Görüş alanının genişliği olarak da adlandırılan görüş alanının çapı, mikroskop altında görülen dairesel görüş alanında incelenecek nesnenin gerçek aralığını ifade eder. Görüş alanının çapı ne kadar büyük olursa, gözlemlenmesi o kadar kolay olur.

F = fn / β formülü var

Nerede F: Alan Çapı, FN: Alan Numarası (Fn olarak kısaltılmış alan numarası, mercek namlusunun dışında işaretlenmiş), β: Objektif büyütme

Formülden görülebilir:

(1) Görüş alanının çapı, görüş alanlarının sayısı ile orantılıdır.

(2) Objektif lensin büyütülmesinin arttırılması, görüş alanını azaltır. Bu nedenle, nesnenin tüm resmini düşük büyütme lensinde muayene altında görebiliyorsanız ve yüksek büyütme objektif bir lense geçebilirseniz, nesnenin sadece küçük bir kısmını inceleme altında görebilirsiniz.

6. Kötü Kapsam

Mikroskopun optik sistemi ayrıca lameller içerir. Kapak camının kalınlığı standart olmadığından, kapak camından havaya ışık yolu kırılır ve değiştirilir, bu da bir faz farkı ile sonuçlanır. Kapsamdaki fark budur. Kötü kapsam mikroskobun kalitesini etkiler.

Uluslararası olarak, kapak camının standart kalınlığı 0.17 mm'dir ve izin verilen aralık 0.16-0.18mm'dir. Bu kalınlık aralığının faz farkı objektif lensin üretimine dahil edilmiştir. Objektif lens gövdesi üzerindeki 0.17 değeri, objektif lensin ihtiyaç duyduğu kapak camının kalınlığını gösterir.

7. WD çalışma mesafesi

Çalışma mesafesine, objektif merceğin ön lensinin yüzeyi ile incelenecek nesne arasındaki mesafeyi ifade eden nesne mesafesi olarak da adlandırılır. Mikroskobik inceleme sırasında, denetlenecek nesne objektif lensin odak uzunluğunun bir ila iki katı arasında olmalıdır. Bu nedenle, bu ve odak uzunluğu iki kavramdır. Olağan odak ayarlaması aslında çalışma mesafesini ayarlamaktır.

Objektif lensin sabit sayısal diyaframı durumunda, çalışma mesafesinin kısa diyafram açısı büyüktür.

Büyük sayısal açıklıklara sahip yüksek büyütme hedefleri küçük bir çalışma mesafesine sahiptir.