Viktiga optiska tekniska parametrar för Peking Optical Microscope

Viktiga optiska tekniska parametrar för Peking Optical Microscope

Under mikroskopisk undersökning hoppas människor alltid kunna få tydliga och ljusa idealiska bilder, vilket kräver att de optiska tekniska parametrarna för mikroskopet når vissa standarder och kräver att de i användning måste samordnas enligt syftet med den mikroskopiska undersökningen och den faktiska situationen förhållandet mellan parametrarna. Endast på detta sätt kan vi ge fullständigt spel till mikroskopets prestanda och få tillfredsställande mikroskopiska undersökningsresultat.

De optiska tekniska parametrarna för mikroskopet inkluderar: numerisk bländare, upplösning, förstoring, fokusdjup, synfält, dålig täckning, arbetsavstånd, etc. Dessa parametrar är inte alla så höga som möjligt. De är sammanhängande och ömsesidigt restriktiva. Under användning bör förhållandet mellan parametrarna samordnas i enlighet med syftet med den mikroskopiska undersökningen och den faktiska situationen, men upplösningen bör råda. .

Numerisk öppning

Den numeriska öppningen förkortas som NA. Den numeriska öppningen är den huvudsakliga tekniska parametern för objektivlinsen och kondensorns lins och är ett viktigt tecken för att bedöma de två (särskilt för objektivlinsen). Storleken på dess värde är markerad på skalet på objektivlinsen respektive kondensorlins.

Den numeriska bländaren (NA) är produkten från sinus för hälften av brytningsindexet (n) för mediet och bländningsvinkeln (U) mellan det främre linsen för målet och objektet som ska inspekteras. Formeln är som följer: na = nsinu / 2

Aperture -vinkel, även känd som "linsvinkel", är den vinkel som bildas av objektpunkten på den optiska axeln för objektivlinsen och den effektiva diametern på den främre linsen i objektivlinsen. Ju större öppningsvinkeln, desto större är ljuset på ljuset in i objektivlinsen, vilket är proportionellt mot den effektiva diametern för objektivlinsen och omvänt proportionell mot fokalavståndet.

Under mikroskopobservation, om du vill öka NA -värdet, kan inte öppningsvinkeln ökas. Det enda sättet är att öka brytningsindex n för mediet. Baserat på denna princip produceras vattenfördjupningsobjektivet och oljefördjupningsobjektivet. Eftersom brytningsindex n -värdet för mediet är större än 1 kan NA -värdet vara större än 1.

Den maximala numeriska öppningen är 1,4, som har nått gränsen både teoretiskt och tekniskt. För närvarande används bromonaftalen med ett högt brytningsindex som medium. Brytningsindexet för bromonaftalen är 1,66, så NA -värdet kan vara större än 1,4.

Det måste här påpekas att för att ge full spel till rollen som den numeriska bländaren för objektivlinsen, bör NA -värdet på kondensorns lins vara lika med eller något större än NA -värdet för objektlins under observationen.

Den numeriska öppningen har en nära relation med andra tekniska parametrar. Det bestämmer och påverkar nästan andra tekniska parametrar. Det är proportionellt mot upplösningen, proportionell mot förstoringen och omvänt proportionell mot fokusdjupet. När NA -värdet ökar kommer fältet för visningsbredd och arbetsavstånd att minska i enlighet därmed.

2. Upplösning

Upplösningen av mikroskopet avser det minsta avståndet mellan två objektpunkter som tydligt kan kännetecknas av mikroskopet, även känt som "diskrimineringshastighet". Beräkningsformeln är σ = λ / na

Där σ är det minsta upplösningsavståndet; λ är ljusets våglängd; NA är den numeriska öppningen för objektivlinsen. Upplösningen av den synliga objektivlinsen bestäms av NA -faktorn för objektivlinsen och våglängden för belysningsljuskällan. Ju större NA -värdet och desto kortare våglängden för belysningsljuset, desto mindre är σ -värdet och desto högre upplösning.

För att öka upplösningen, det vill säga att minska σ -värdet, kan följande åtgärder vidtas

(1) Minska våglängden λ-värdet och använd en ljuskälla med kort våglängd.

(2) Öka n -värdet på mediet för att öka Na -värdet (Na = nSinu / 2).

(3) Öka öppningsvärdet U för att öka NA -värdet.

(4) Öka kontrasten mellan ljus och mörkt.

3. Förstoring och effektiv förstoring

På grund av de två förstoringarna genom målet och okularen bör den totala förstoring av mikroskopet vara produkten av den objektiva förstoringen ß och okularförstoringen γ1:

Γ = βγ1

Självklart, jämfört med ett förstoringsglas, kan ett mikroskop ha en mycket högre förstoring, och genom att ändra målet och okular av olika förstoringar kan förstoringen av mikroskopet enkelt ändras.

Förstoring är också en viktig parameter för mikroskopet, men man kan inte blint tro att ju högre förstoring, desto bättre. Gränsen för förstoring av mikroskop är den effektiva förstoringen.

Upplösning och förstoring är två olika men relaterade koncept. RELATERADE: 500NA <γ <1000NA

När den numeriska öppningen för den valda objektivlinsen inte är tillräckligt stor, det vill säga upplösningen är inte tillräckligt hög, kan mikroskopet inte skilja objektets fina struktur. Även om förstoringen ökas överdrivet, kan bara en bild med en stor disposition men oklara detaljer erhållas. , Kallad ogiltig förstoring. Omvänt, om upplösningen har uppfyllt kraven och förstoringen är otillräcklig, har mikroskopet förmågan att lösa, men bilden är för liten för att tydligt ses av det mänskliga ögat. Därför bör den numeriska bländaren rimligen matchas med den totala förstoringen av mikroskopet för att ge full spel till mikroskopens upplösningskraft.

4. Fokusdjup

Fokusdjup är förkortningen av fokal djup, det vill säga när du använder ett mikroskop, när fokus är på ett objekt, kan inte bara punkterna på punktens plan ses tydligt, utan också inom en viss tjocklek över och under Detta plan för att vara tydlig, tjockleken på denna tydliga del är fokusdjupet. Med ett stort fokusdjup kan du se hela lagret av det inspekterade objektet, medan ett litet fokusdjup kan bara se ett tunt lager av det inspekterade objektet.

(1) Fokusdjupet är omvänt proportionellt mot den totala förstoringen och den numeriska öppningen av objektivlinsen.

(2) Fokusdjupet är stort och upplösningen reduceras.

Eftersom djupet i fältet på objektivlinsen med låg effekt är stort är det svårt att ta bilder med objektivlinsen med låg effekt. Det kommer att beskrivas i detalj när man tar fotomikrografier.

5. synfält diameter (synfält)

När du observerar ett mikroskop kallas det ljusa cirkulära området du ser synfältet och dess storlek bestäms av fältmembranet i okularet.

Diametern på synfältet, även kallad bredd på synfältet, hänvisar till det faktiska intervallet för objektet som ska inspekteras i det cirkulära synfältet som ses under mikroskopet. Ju större diameter på synfältet är, desto lättare är det att observera.

Det finns en formel F = FN / ß

Där F: fältdiameter, FN: fältnummer (fältnummer, förkortat som FN, markerad på utsidan av okularfatet), ß: Objektiv förstoring

Det kan ses från formeln:

(1) Diametern på synfältet är proportionell mot antalet synfält.

(2) Ökning av förstoringen av objektivlinsen minskar synfältet. Därför, om du kan se hela bilden av objektet under inspektion vid en låg förstoringslins och ändra till ett objektivt objektiv med hög förstoring, kan du bara se en liten del av objektet under inspektion.

6. Dålig täckning

Det optiska systemet i mikroskopet innehåller också täckglas. Eftersom tjockleken på täckglaset inte är standard bryts och förändras den ljusvägen från täckglaset i luften, vilket resulterar i en fasskillnad. Detta är skillnaden i täckning. Dålig täckning påverkar mikroskopets kvalitet.

Internationellt är standardtjockleken på täckglaset 0,17 mm och det tillåtna intervallet är 0,16-0,18 mm. Fasskillnaden i detta tjockleksområde har inkluderats i tillverkningen av objektivlinsen. Värdet 0,17 på objektivt linshöljet indikerar tjockleken på täckglaset som krävs av objektivlinsen.

7. Arbetsavstånd WD

Arbetsavståndet kallas också objektavståndet, som hänvisar till avståndet mellan ytan på den främre linsen på objektivlinsen och objektet som ska inspekteras. Under mikroskopisk undersökning bör objektet som ska inspekteras vara mellan en och två gånger brännviddens brännvidd. Därför är det och brännvidden två koncept. Den vanliga fokusjusteringen är faktiskt att justera arbetsavståndet.

När det gäller en fast numerisk öppning av objektivlinsen är den korta öppningsvinkeln på arbetsavståndet stor.

Mål med hög förstoring med stora numeriska öppningar har ett litet arbetsavstånd.