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  • 顯微鏡的主要技術參數

    2016-03-30技術資料

    一、數值孔徑

    ● 數值孔徑Numerical Aperture (NA)簡寫NA,是衡量物鏡或聚光鏡性能高低的重要指標(尤其對物鏡而言) 。其數值的大小,分別標刻在物鏡和聚光鏡的外殼上。

    ● 數值孔徑Numerical Aperture (NA) 是物鏡前透鏡與被檢物體之間介質的折射率(n)和孔徑角(u)半數的正弦之乘積。用公式表示如下:NA=nsinu/2。

    ● 目前市面上出售的物鏡,干鏡的數值孔徑最大可達 0.95,水鏡的數值孔徑最大可達 1.2,油鏡數值孔徑可達 1.45

    ● 數值孔徑與其他技術參數有著密切的關系。與分辨率成正比,與放大率成正比,與焦深成反比,NA值增大,視場寬度與工作距離都會相應地變小。

    二、分辨率Resolution

    ??? (一)分辨率:是衡量顯微鏡性能的一個重要技術參數。往往用最小分辨距離來表示。在顯微鏡的設計中確定,當最小點的衍射斑象的中心剛好落在另一個衍射?斑象的邊緣,則認為兩物點象剛剛能夠被分辨;這就是可以分辨的最小距離計算公式:σ=λ/NA(λ為照射光波長,NA為顯微鏡物鏡的數值孔徑)

    顯微鏡的主要技術參數

    ??? (二)物鏡的數值孔徑越大,點光源像的Airy Disk 就越小,物鏡的分辨率也
    ?? 越高( σ= λ/NA)

    ??? (三).幾個重要的分辨率
    ?? 人眼:0.2mm
    ?? 光學顯微鏡:0.2um? (在紫外光單色光照明情況下)
    ?? 電子顯微鏡:0.2nm

    三、放大率

    總放大率M=Mob(物鏡放大率)×Moc(目鏡放大率)
    *Mob=△/F1
    (△為標準鏡筒長度160毫米;F1為物鏡的焦距)
    *Moc=250/F2
    (250為人的明視距離,單位為毫米,F2為目鏡的焦距)

    四、焦深(Depth of Focus)

    ● 焦深為焦點深度的簡稱,即在使用顯微鏡時,當焦點對準某一物體時,不僅位于該點平面上的各點都可以看清楚,而且在此平面的上下一定厚度內,也能看得清楚,這個清楚部分的厚度就是焦深。
    ● 焦深大, 可以看到被檢物體的全層;而焦深小,則只能看到被檢物體的一薄層
    ● 焦深與其他技術參數有以下關系:
    (1) 焦深與總放大倍數及物鏡的數值孔徑成反比。
    (2) 焦深大,分辨率降低。
    (3)焦深計算公式:D= K.η/M.NA其中,K:常數為240微米,η:被檢物體周圍的折射率M:總放大率,?NA:物鏡的數值孔徑

    五、視域直徑(Field Of View)

    ??????? 視域直徑也稱視域寬度,是指在顯微鏡下看到的圓形視場內所能容納被檢物體的實際范圍,視域直徑越大,越便于觀察。
    ??????? 計算方法:φ= FN /Mob,
    φ:視域直徑; Mob:物鏡放大率
    FN:視域直徑數field of view number,是目鏡的固定參數,標刻在目鏡的外面;

    ??????? 視域直徑數(field of view number , F.N.)是反映目鏡能觀察到的最大的視場直徑。越大,則可在同一視野內看到更多的范圍。如下圖所示。目前OLYMPUS標準套的目鏡視場數為22,26.5則為超寬視場的目鏡

    ?????? 標本的視場直徑 = 目鏡視域直徑數 / 物鏡倍率
    ??????例: WH10X目鏡視場數為22,物鏡為UPLFL40X
    ??????標本的視場直徑 = 22 ÷ 40 = 0.55mm

    六、覆蓋差

    ??????? 蓋玻片的標準厚度為0.17mm,許可范圍在0.16-0.18mm

    ???????*顯微鏡的光學系統也包括蓋玻片在內。由于蓋玻片的厚度不標準,光線從蓋玻片進入空氣產生折射后的光路發生了改變,從而產生了相差,這就是覆蓋差。覆蓋差的產生影響了顯微鏡的成響質量。

    ???????*國際上規定,蓋玻片的標準厚度為0.17mm,許可范圍在0.16-0.18mm,在物鏡的制造上已將此厚度范圍的相差計算在內。物鏡外殼上標的0.17,即表明該物鏡所要求的蓋玻片的厚度。

    ???????*校正物鏡上帶有校正環,可以校正不同厚度蓋玻片引起的覆蓋差, 如此物鏡可校正0.11 ~ 0.23范圍。

    七、工作距離(W.D)

    ??????? *工作距離(縮寫W.D.)也叫物距:物鏡前透鏡表面到標本之間的距離。鏡檢時,被檢物體應處在物鏡的一倍至二倍焦距之間。因此,它與焦距是兩個概念,平時習慣所說的調焦,實際上是調節工作距離。

    ??????? *數值孔徑大的高倍物鏡,其工作距離小。

    ???????*由于物鏡有工作距離的限制,在觀察不同標本的時候就要注意物鏡的工作距離。比如,觀察培養瓶內底部的細胞時,由于正置顯微鏡的物鏡工作距離不夠,就需要用倒置顯微鏡從底部向上觀察。

    ?八. 同焦距(齊焦距離)

    ??????? 同焦距(Parfocality)即不同倍率的物鏡之間保證相同的焦距。使用中表現為,不同倍率之間轉換物鏡時,焦距應該不會偏離很多。現在新的光學系統中,大部分都可以保證比較好的同焦距,不會出現轉換倍率后焦距差異很大的情況。

    九. 同軸度

    ??????? 同軸度是指不同倍率的物鏡之間中心的重合程度,使用中表現為不同倍率轉換時,中心的圖象不會偏離太遠(在誤差允許范圍內)。如果出現轉換物鏡后,中心嚴重偏離則是同軸度不合格。

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