复合显微镜

光学

有一些明显的几何限制适用于显微镜的设计光学。的实现决议,或者最小距离的两个点可以被视为单独通过显微镜,是第一个重要的属性。这通常是由眼睛分辨细节的能力,以及基本的物理形象的形成。

眼睛分辨细节的能力取决于几个因素,包括照明水平和程度的对比对象上的亮区和暗区。合理的光照条件下,一个正常的眼睛视力好的能够看到两个高对比度点如果他们对向至少一个弧分钟的视角大小。因此,在一个名义上的观看距离25厘米(10英寸),点必须至少0.1毫米(0.004英寸)分开的眼睛看到他们作为独立的。用一个简单的放大镜10×,观察者可以看到两点也许相隔0.01毫米(0.0004英寸);和复合显微镜放大100×,有人可能认为观察者能够区分两个点之间的距离只有0.001毫米(0.00004英寸)。然而,额外的并发症产生高的放大中遇到一个复合显微镜。当尺寸接近光的波长,得到解决考虑必须的影响衍射在眼睛的能力解决细节在对象(见下文图像形成的理论)。

显微镜的分辨率和进入能力决定的数值孔径(附加说明)的目标。附加说明被定义为一半的锥角的正弦光从每个点的对象,可以接受的客观乘以折射率(罗德岛)的介质对象是沉浸。因此,位于美国罗德岛州n.a增加镜头变大或增加。典型的值显微镜物镜的附加说明的范围从0.1低放大率目标0.95干燥目标1.4,油浸的目标。一个干燥的目的是与试件之间的空气和物镜。一个浸没式目标通常需要一个液体,透明的油也是一样的玻璃,占领空间之间的对象和前面元素的目标。

的极限分辨率是由光的波长和附加说明决议可以提高通过增加镜头的附加说明或使用光的波长要短。在一个浸客观、有效波长的光的折射率降低媒体中被检查的对象驻留。沉浸在显微成像技术的使用可以提高显微镜的分辨率能力。

机械部件

显微镜体管分离的客观和目镜,保证连续光学的对齐。通过人体测量方法是一个标准化的长度,的入院儿童相关的长椅上或桌面的高度之间的距离(显微镜的站)和坐的位置观察者的眼睛。它通常装有旋转炮塔,允许不同的权力交换的目标保证图像位置将维护。传统上,身体管的长度的距离被定义为目的的上端的目镜一端管。

标准body-tube长度160毫米(6.3英寸)对于大多数使用已被接受。(金相显微镜有250毫米(英寸)身体管。)显微镜目标旨在最小化畸变在指定的管长度。使用其他的距离会影响像差平衡高倍率的目标。因此,关注传统的显微镜需要移动目标,管,目镜刚性单元。为了实现这一点,整个管装有齿条和小齿轮机制,允许它,目标和目镜,一起走向或远离标本。

样品通常是安装在一个玻璃幻灯片。常规显微镜载玻片固定在3×1英寸维多利亚时代和仍然生产指标等价维今天(7.5×2.5厘米)。标本,通常位于美国罗德岛州沉浸在一个材料相匹配的幻灯片,覆盖着一层薄薄的盖玻片。舞台机械的幻灯片是装有一对控制齿条和小齿轮的安排。这允许将载玻片在舞台上两个不同的方向移动,这样可以检验标本的不同区域。计算机控制的显微镜跟踪幻灯片的位置和可以返回指定区域的标本在需要时。

精度的聚焦和滑动的运动必须保持增加景深的目标减少。high-N.A。目标,这个景深可以像1或2小μm,这意味着机械部件必须在更小的增量提供稳定的运动。

介绍了几种方法来实现这样的精确稳定的运动以合理的成本。一些设计师消除身体的滑动机制管,将聚焦调整所需的垂直运动,以及对象的横向运动,在一个单一的机械系统。一个替代方法已经被挂载一个继电器客观的紧身上衣160毫米(6.3英寸)焦距成管的下端。这管透镜设计接受光从一个图像创建的目标在无穷远处。目标本身是畸变校正的设计无限图像的距离。这种方法的一个优势是,由于传送图像是在无穷远处,显微镜物镜本身,一个非常轻量级组件,可以移动效应集中而不扰乱畸变的校正。

在一些显微镜目镜设计的一部分变焦镜头,它允许在有限范围内连续变化的放大而失去焦点。这种显微镜广泛应用于工业。