Mikroskopie - Struktur-Funktionsbeschreibung
Objektivlinse
Das Objektiv ist der optische Teil des Mikroskops für die erste Abbildung, der aus mehreren zusammengeklebten Linsengruppen besteht. Die Brennweite ist die Gesamtbrennweite der Linsengruppe.
Abhängig vom Grad der Korrektur von chromatischen Aberrationen, Aberrationen, Bildfeldkrümmungen usw. und ihren proprietären Eigenschaften gibt es verschiedene Arten von Objektiven: (Plan-)achromatische Objektive, (Plan-)Apochromat-Objektive, Superplan- und Spezialobjektive usw .
Chromatische Aberration: Der Farbunterschied bei der Abbildung sichtbarer Lichtquellen (polychromatisches Licht). Ein weißer Objektpunkt kann keinen weißen Bildpunkt, sondern einen farbigen Bildpunkt bilden.
Aberration: der diffuse Fleck (Zerstörungskreis), der auf der Bildebene entsteht, nachdem der vom Objektpunkt außerhalb der optischen Achse emittierte Lichtstrahl vom optischen System gebrochen wird.
Koma-Aberration: Kometenartiger asymmetrischer Abbildungsfehler, nachdem der von einem Objektpunkt außerhalb der optischen Achse emittierte Lichtstrahl durch das optische System gebrochen wird.
Achromatische Objektivlinse Achromatisches Objektiv: gewöhnliche Objektivlinse, auf der Schale mit „Ach“ gekennzeichnet. Korrigiert hauptsächlich die chromatische Aberration (Rot, Blau), die sphärische Aberration (Gelb, Grün) und das Koma der Abbildung der optischen Achse. Die Feldkrümmung ist groß.
Apochromatisches Objektiv: Hochwertiges Objektiv mit präziser und komplexer Struktur, hergestellt aus Spezialglas wie Fluorit und mit der Aufschrift „Apo“ auf der Schale. Auf der Grundlage der achromatischen Objektivlinse müssen auch das Sekundärspektrum, die rote, grüne und blaue Aberration sowie die rote und blaue sphärische Aberration korrigiert werden. Das apochromatische Objektiv verfügt über eine perfekte Aberrationskorrektur, eine größere numerische Apertur, eine höhere Auflösung, eine höhere effektive Vergrößerung und eine hervorragende Bildqualität.
Halbapochromatische Objektivlinse: Leistungskosten und Abbildungsqualität liegen zwischen achromatischer Objektivlinse und apochromatischer Objektivlinse, auch bekannt als Flussspat-Objektivlinse (Fluorit), gekennzeichnet mit „FL“. Chromatische Aberration und sphärische Aberration von Rot und Blau können korrigiert werden.
Planziel: Es korrigiert hauptsächlich die Fehler der Feldkrümmung, sodass das Sichtfeld flach, die Abbildung realistisch und die Beobachtung bequem ist. Es handelt sich um eine halbkreisförmige Rücklinse, die der Objektivlinsenbaugruppe hinzugefügt wird. Es kann auch in Achromat-Objektiven und Apochromat-Objektiven kombiniert werden.
Spezielle Objektivlinse: Auf der Grundlage der oben genannten Objektivlinse wurde die Objektivlinse entwickelt und hergestellt, um einen besonderen Beobachtungseffekt zu erzielen.
Okular
Das Okular vergrößert das reale Bild der Objektivlinse, das der Vergrößerung des Zwischenbildes entspricht und zur zweiten Vergrößerung gehört. Der Aufbau des Okulars ist relativ einfach, es besteht aus mehreren Linsen in mehreren Gruppen. Der Punkt, an dem sich die oben durch das Okular laufenden Lichtstrahlen kreuzen, wird als Augenpunkt bezeichnet. Dies ist die beste Position für die bildgebende Beobachtung.
Das Okular verfügt über verschiedene Vergrößerungskonfigurationen, am häufigsten wird 10X verwendet; 5X bietet eine höhere Bildreduzierbarkeit, aber die Vergrößerung ist relativ gering; Das 20-fache Okular hat die größte Vergrößerung, aber die Bildschärfe ist verringert. Es muss entsprechend den tatsächlichen Bedürfnissen ausgewählt werden.
Kondensator
Der Kondensor dient dazu, den Lichtmangel auszugleichen, die Lichteigenschaften der Lichtquelle entsprechend zu verändern, die Probe zu fokussieren und die Ausleuchtung zu verbessern. Es befindet sich unter der Bühne und muss mit dieser zusammenarbeiten, wenn ein Objektiv mit einer NA größer oder gleich 0.40 verwendet wird. Es weist unterschiedliche Strukturen auf und unterschiedliche numerische Aperturen der Objektivlinse stellen unterschiedliche Anforderungen an den Kondensor.
1. Abbe-Kondensor (Abbe-Kondensor): Der Abbe-Kondensor besteht aus zwei Linsen, die eine bessere Lichtsammelfähigkeit haben. Wenn die NA der Objektivlinse des gewöhnlichen Mikroskops größer oder gleich 0,60 ist, ist die Korrektur der chromatischen Aberration und der sphärischen Aberration nicht vollständig und muss zusammen verwendet werden.
2. Achromatischer aplanatischer Kondensor: Der achromatische Kondensor besteht aus einer Reihe von Linsen, die chromatische Aberration und sphärische Aberration korrigieren können, um eine zufriedenstellende Abbildung zu erhalten. Es ist das Beste für die Hellfeldbeobachtung. Es ist mit einem fortschrittlichen Mikroskop und einem nicht anwendbaren Objektiv mit geringer Vergrößerung ausgestattet.
3. Andere Kondensatoren beziehen sich auf Kondensatoren, die für andere Zwecke als das oben genannte Hellfeld verwendet werden, wie z. B. Dunkelfeldkondensatoren, Phasenkontrastkondensatoren, Polarisationskondensatoren, Differentialinterferenzkondensatoren usw.
Beleuchtungsmethode
Mikroskopbeleuchtungsmethoden werden je nach Position der Lichtquelle und Richtung des Strahls in zwei Kategorien unterteilt: Durchlichtbeleuchtung und Auflichtbeleuchtung.
1. Durchlichtbeleuchtung (transparente Beleuchtung) Die Durchlichtbeleuchtung eignet sich für transparente oder durchscheinende Proben und die meisten biologischen Mikroskope gehören zu dieser Beleuchtungsart. Darunter gibt es zwei Formen der Mittelbeleuchtung und der Schrägbeleuchtung.
(1) Zentrale Beleuchtung bedeutet, dass die Mittelachse des Beleuchtungsstrahls und die optische Achse des Mikroskops auf derselben geraden Linie liegen. Dies ist die am häufigsten verwendete Methode der transmissiven Beleuchtung. Diese Methode ist in kritische Beleuchtung und Kohler-Beleuchtung unterteilt.
1) Kritische Beleuchtung, allgemeine Beleuchtungsmethode. Vorteile: Der Strahl der Lichtquelle wird vom Kondensor abgebildet und auf die Probe gestrahlt, und der Strahl ist schmal und stark. Mängel: Das Filamentbild der Lichtquelle stimmt mit der Probenebene überein, die Abbildungsbeleuchtung ist ungleichmäßig und es besteht ein Unterschied zwischen hell und dunkel. Beseitigung: Platzieren Sie einen milchig weißen, wärmeabsorbierenden Farbfilter vor der Lichtquelle, um die Beleuchtung gleichmäßiger zu machen, oder tauschen Sie die LED-Lichtquelle aus.
2) Kohler-Beleuchtung, benannt nach der von Zeiss-Ingenieuren erfundenen „Sekundärbildgebung“. Es überwindet den Mangel an kritischer Beleuchtung, hat einen guten Abbildungseffekt und eine gute Mikrofotografie. Die Hauptmerkmale sind: Nachdem der Glühfaden der Lichtquelle den Kondensor und die Blende mit variablem Sichtfeld passiert hat, fällt das Glühfadenbild zum ersten Mal auf die Ebene der Apertur des Kondensors und der Kondensor erzeugt ein zweites Glühfadenbild dort in der hinteren Fokusebene. Der thermische Fokus liegt nicht mehr auf der Probenebene und die Probe kann bei Langzeitbeleuchtung beobachtet werden.
(2) Schrägbeleuchtung (Schrägbeleuchtung): Die Mittelachse des Strahls fällt nicht mit der optischen Achse des Mikroskops zusammen und die Probe wird in einem bestimmten Winkel schräg beleuchtet. Es wird häufig in Phasenkontrast-, Dunkelfeld- und Stereomikroskopen verwendet.
2. Auflichtbeleuchtung: Auflichtbeleuchtung wird auch als Auflichtbeleuchtung bezeichnet. Die Lichtquelle befindet sich über der Probe und der Lichtstrahl fällt auf die Probe, nachdem er die Objektivlinse passiert hat. Die Objektivlinse fungiert als Kondensor und ist für nicht transparente Proben geeignet. Fluoreszenz-, stereoskopische, inverse und konfokale Mikroskope nutzen diese Beleuchtung.
Einstellung der optischen Achse
Im optischen System des Mikroskops müssen die optische Achse der Lichtquelle, der Kondensorlinse, der Objektivlinse und des Okulars sowie die Mitte der Blende mit der optischen Achse des Mikroskops übereinstimmen, und die Einstellung der optischen Achse vor der Verwendung darf nicht ignoriert werden .
1. Einstellung der Kondensormitte Die Einstellung der Kondensormitte steht im Mittelpunkt der Einstellung der optischen Achse des Mikroskops. Methode: Zuerst die Feldblende verkleinern und mit einem 10-fachen Objektiv beobachten. Wenn das Konturbild der Blende nicht in der Mitte liegt, stellen Sie die beiden Schrauben an der Außenseite des Kondensors ein, um es auf die Mitte auszurichten. Erhöhen Sie dann langsam die Feldblende, bis das Konturbild mit der Mitte übereinstimmt. Die Ränder des Sichtfelds fallen zusammen, was darauf hinweist, dass sie bereits koaxial sind und es besser ist, einen etwas größeren zu verwenden.
2. Einstellung der Aperturblende Die Aperturblende ist im Kondensor eingebaut. Am äußeren Rand des Kondensors des Forschungsmikroskops befinden sich Skalenmarkierungen, mit denen sich der Kondensor bequem an die numerische Apertur der Objektivlinse anpassen lässt. Es muss beim Austausch der Objektivlinse synchron angepasst werden.
