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  • 光學顯微鏡的目鏡和結構

    2016-03-25新聞資訊

    目鏡的工作與顯微鏡的物鏡相結合,以進一步放大的中間圖像,以便可以觀察到試片細節。 目鏡是在文獻中已被廣泛使用的替代名稱目鏡,但保持一致性,在此討論中,我們將參考所有的目鏡作為目鏡。
    光學顯微鏡的目鏡和結構
    在顯微鏡的最好的結果所需要的目標,可以組合使用適當的校正和不同的目標與目鏡。在圖1中示出一個典型的現代目鏡的基本解剖。目鏡側的銘文描述其特定的特征,功能。
    在圖1所示的目鏡都刻有華盛頓大學,這是一個縮寫超寬視場。目鏡通常也將有一個H的指定,取決于制造商,以指示一個高視點的聯絡點,允許的顯微鏡觀察樣品的同時,戴眼鏡。其他經常發現在目鏡上的銘文包括WF 寬視場 ; UWF 超廣視野 ; SW和SWF超寬場; 他高視點目鏡供使用CF 和CF糾正的目標。補償目鏡往往刻有K,C,或小樣圖以及放大倍率。目鏡平場的目標有時會標示計劃訓練班。在圖1中的目鏡目鏡倍率為10倍(在殼體上),和題字A/24表示視場數為24,這是指在目鏡的固定光闌的直徑(以毫米為單位)。這些目鏡也有一個重點的調整和允許他們的位置是固定的指旋螺絲。制造商現在往往會產生目鏡的橡膠眼杯服務定位眼睛從鏡頭前適當的距離,以阻止室內光線反射鏡頭表面和干擾的觀點。
    有兩種主要類型的目鏡進行分組根據透鏡和隔膜的安排:與內部隔膜和積極目鏡有一個膜片下面的目鏡透鏡的負目鏡。負目鏡有兩個透鏡,這是最接近觀察者的眼睛上透鏡,被稱為眼透鏡和下透鏡下方的膜片通常被稱為場透鏡。在其最簡單的形式中,兩個透鏡是平凸,凸側的“面對”的標本。約中旬,這些鏡頭之間有一個固定的圓形開口或內部的隔膜,它的大小,定義了圓形的領域尋找到顯微鏡觀察來看。
    最簡單的負目鏡設計,通常被稱為惠更斯目鏡(如圖2中所示),被發現在大多數教學和實驗室顯微鏡裝有消色差物鏡。雖然惠更斯眼睛和場透鏡沒有得到很好的校正,其像差趨向于相互抵消。更高度校正的負目鏡膠結和結合在一起,使眼睛的晶狀體有兩個或三個透鏡元件。如果只攜帶一個未知的目鏡的放大倍率外殼上刻,它是最有可能成為一個惠更斯目鏡,最適合使用的消色差物鏡5X-40X放大。
    光學顯微鏡的目鏡和結構
    的另一主目鏡種是正下面的膜片目鏡鏡片,拉姆斯登目鏡俗稱,在圖2中(在左邊)所示。此接目鏡有一個眼透鏡,場透鏡,平凸透鏡,但搭載場透鏡的彎曲表面朝向眼睛的晶狀體。目鏡的前焦平面位于正下方的場透鏡,在目鏡隔膜的水平,使這個目鏡容易適應用于安裝分劃板。為了提供更好的校正,拉姆斯登目鏡兩個透鏡可以是膠合在一起。
    被稱為凱爾納目鏡拉姆斯登目鏡的修改版本,對圖3中的左側所示。這些改進的目鏡包含雙重眼透鏡膠合在一起的元件,并設有一個更高的視點比,無論是的冉斯登或惠更斯目鏡以及一個更大的視場。簡單的惠更斯目鏡修改后的版本也如圖3所示,在右邊。雖然這些修改的目鏡有更好的表現比他們簡單的鏡頭,他們仍然是唯一有用的低功率消色差目標。
    光學顯微鏡的目鏡和結構
    簡單的目鏡,如在惠更斯和冉斯登的消色差將不會正確的剩余中的中間圖像的倍率色差,特別是當結合使用高倍率色差物鏡以及任何螢石或復消色差的目標。為了解決這個問題,制造商生產補償目鏡,引入平等的,但相反在鏡頭元素,套色誤差。補償性目鏡可以是正或負型的,并且必須使用所有放大倍率與螢石,復消色差和計劃目標的所有變體(它們也可以被有利地使用消色差物鏡40x和更高)。近年來,現代顯微鏡的物鏡,其內置到自己的目標(奧林巴斯和尼康)或更正管鏡頭(徠卡和蔡司)的放大倍率色差校正。
    補償的目鏡中起到了至關重要的作用,幫助消除殘余色差固有的設計高度糾正的目標。因此,它是優選的顯微鏡使用一個特定的制造商所設計的該制造商的更高的校正目標陪補償目鏡。使用了不正確的目鏡復消色差物鏡設計的一個有限的(160或170毫米)的管長度的應用程序的查詢結果標本細節上的內徑的外徑和藍色的條紋與紅色條紋的對比度顯著增加。從有限的平整度的視場簡單的目鏡,即使是那些眼透鏡雙峰糾正出現其他問題。
    光學顯微鏡的目鏡和結構
    更先進的目鏡設計導致的的目鏡Periplan,在上面的圖4中示出。此接目鏡包含7個透鏡元件,被粘結到一個雙重峰,三重峰,兩個單獨的透鏡。設計改善在periplan目鏡導致更好剩余橫向色差校正,提高平坦度的字段,和一個整體更好的性能,使用時,具有更高的功率目標。
    現代顯微鏡功能大大改善計劃主圖像比舊的目標要少得多像場彎曲校正目標。此外,現在,大多數顯微鏡配有更廣泛的管體,極大地提高了中間圖像的大小。要解決這些新功能,制造商現在產生廣泛eyefield的目鏡(如圖1所示),增加試樣的可視面積高達40%的。由于戰略目標目鏡校正技術,從生產廠家而異,這是很重要的(如上文所述)為僅使用特定的制造商推薦的目鏡用于與他們的目標。
    我們的建議是首先仔細選擇目標,然后購買一個目鏡的設計工作,在與客觀。當選擇目鏡,它是比較容易的,簡單的和更高的報酬目鏡來區分。拉姆斯登和惠更斯(和更高度校正的),如簡單的目鏡會出現有一個藍色的環圍繞目鏡膜片的邊緣時,通過顯微鏡觀察或持有的光源。相比之下,更高度校正補償目鏡相同的情況下,有一個黃色的橙紅色的環周圍的隔膜。
    商業目鏡的屬性

    目鏡型

    FINDER EYEPIECES的

    SUPER WIDEFIEL目鏡

    大視野目鏡

    描述
    縮寫

    PSWH
    10X

    威爾斯親王醫院
    10X

    35
    太陽能熱水器
    10

    太陽能熱水器的
    10倍?

    CROSSWH
    10X?

    WH
    15倍

    WH
    10倍?

    場數

    26.5

    22

    26.5

    26.5

    22

    14

    22

    屈光度調節

    -8~+2

    -8~+2

    -8~+2

    -8~+2

    -8~+2

    -8~+2

    備注

    3?“X4?”光罩

    3?“X4?”光罩

    35mm的光掩膜

    屈光度矯正

    屈光度校正橫測

    屈光度矯正

    直徑微米RETICLE的

    ---

    ---

    ---

    ---

    ---

    24

    24

    表1
    根據鍵入在表1中列出幾種常見的市售目鏡的屬性(由Olympus公司美國公司制造)。表1中列出的三種主要類型的目鏡搜索,寬領域,超廣角。各廠商所使用的術語可以非常混亂,并應特別注意支付給他們的售樓書和顯微鏡手冊,以確保正確的目鏡正在使用一個特定的目標。在表1中,指定廣泛的領域和超廣角目鏡的縮寫,被耦合到校正,高視點,WH和SWH分別。無論是10倍或15倍的放大倍率和字段編號(下面討論)的范圍從14到26.5,這取決于應用程序。屈光度調節目鏡和許多人還包含一個光掩模或微米光罩大致相同。
    從目鏡散發出的光線在出射光瞳或視點相交,通常被稱為作為冉斯登的光盤,其中的顯微鏡的眼睛的瞳孔的應放置在為了讓她看到整個視場(通常為8-10毫米至眼睛的晶狀體)。通過增加目鏡的放大倍數,視點拉近眼透鏡的上表面,使其更難以使用的顯微鏡,特別是如果他們所戴的眼鏡。為了彌補這一點,專門設計的高視點目鏡已制造出能接近眼睛的晶狀體表面20-25毫米以上的功能視點距離。這些改進的目鏡直徑較大的眼睛包含多個光學元件的鏡頭,通常配備了改進的平整度場。這種目鏡往往帶有“ ? “ 指定目鏡外殼上的某個地方,無論是單獨或與其他的縮寫,如上面所討論的組合。我們應該提到誰戴眼鏡糾正近視或近或遠的顯微鏡,高視點目鏡是特別有用的,但他們不糾正其他一些視覺缺陷,如散光。今天,高視點目鏡是非常受歡迎的,甚至與人誰不戴眼鏡,因為大眼睛的間隙減少疲勞,使通過顯微鏡觀看圖像更加愉快。
    在同一時間,目鏡可在廣泛的放大倍率從6.3倍到25倍,有時甚至更高的特殊應用。這些目鏡觀察和顯微攝影與低功耗的目標是非常有用的。不幸的是,具有較高的功率目標,空放大倍率的問題就變得很重要,使用非常高倍率的目鏡時,應盡量避免這些。今天,大多數制造商在10倍至20倍的范圍內限制其目鏡產品。在目鏡的視場的直徑被表示為“字段的視圖數”或視場數(FN),如上面所討論的。一個目鏡的視場數有關的信息,可以得到真實的對象的視場直徑,使用下面的公式:
    視場直徑(mm)=(FN)/(M×M(T(O)))
    其中FN是外地號碼,以毫米為單位,M(O)的物鏡放大倍率,M(T)是管鏡頭放大倍率(如有)。應用這個公式表1中所列的超級廣角目鏡,我們得出如下40x的目標與管鏡頭放大倍率為1.25: FN = 26.5 / M(O)= 40× M(T) = 1.25 =視場直徑為0.53毫米。表2列出了在公共范圍的目標,會出現使用這種目鏡的視場大小。
    視場直徑
    (SWF 10X目鏡)

    放大

    視場直徑
    (毫米)

    1/2X

    42.4

    1X

    21.2

    2倍

    10.6

    4倍

    5.3

    10倍

    2.12

    20倍

    1.06

    40倍

    0.53

    50倍

    0.42

    60X

    0.35

    100X

    0.21

    150X

    0.14

    250X

    0.085

    表2
    應謹慎選擇目鏡/目標組合,無需增加不必要的文物標本細節,以確保最佳的放大倍率。例如,要實現250倍的放大倍率,顯微鏡可以選擇25倍的目鏡加上了10倍的目標。另一種選擇將是一個相同的放大倍率10X目鏡25倍目標。25倍的目標,因為具有較高的數值孔徑(約0.65)比(約0.25)10倍的目標,考慮到數值孔徑值定義一個客觀的分辨率,很明顯,后者的選擇將是最好的。如果相同的視場顯微照片,與上述每一個目標/目鏡組合,這將是明顯的,10倍eyepiece/25x的目標二人會產生替代的組合相比,擅長在試件的細節和清晰度的顯微照片。
    的系統的數值孔徑被定義為“ 有效的放大倍數 “的目標/目鏡組合的范圍內。有一個最小的必要的細節中存在一個有待解決的圖像的倍率,而這個值通常是任意設定的數值孔徑為500倍(500×NA)。在光譜的另一端,最大可使用的圖像放大率通常被設置在1000倍的數值孔徑(1000×NA)。高于此值的倍率將進一步產生任何有用的信息或圖像細節更精細的分辨率,通常會導致圖像質量下降。有用的放大倍率超過規定限額的,導致的圖像遭受“ 空倍率 “ 的現象,其中僅通過目鏡或中間管鏡頭倍率增加使圖像變得更加放大細節分辨率沒有相應增加。表3列出了共同的目標/目鏡組合,在于有用的放大倍率范圍。
    有用的放大倍率范圍
    (500-1000×NA的目的)

    客觀

    目鏡

    (NA)

    10倍

    12.5倍

    15倍

    20倍

    25倍

    2.5倍
    (0.08)

    ---

    ---

    ---

    x

    x

    4倍
    (0.12)

    ---

    ---

    x

    x

    x

    10倍
    (0.35)

    ---

    x

    x

    x

    x

    25倍
    (0.55)

    x

    x

    x

    x

    ---

    40X
    (0.70)

    x

    x

    x

    ---

    ---

    60X
    (0.95)

    x

    x

    x

    ---

    ---

    100X
    (1.42)

    x

    x

    ---

    ---

    ---

    表3
    目鏡可以適于測量的目的,通過添加一個小的圓板狀的玻璃分劃板(有時也被稱為作為刻度或分劃板),在目鏡的視場光闌的平面。分劃板通常有蝕刻的表面上的標記,例如測量規則或網格。因為在分劃板位于在同一平面內的視場光闌,它會出現在圖像上疊加試樣以清晰的對焦。目鏡使用光罩必須包含一個調焦機構(通常是一個螺旋或滑動),允許光罩的形象帶入焦點。下面的圖5中示出了幾種典型的光罩。
    光學顯微鏡的目鏡和結構
    在圖5(a)是一種常見的元素,旨在為顯微攝影的“框架”viewfields,目鏡十字線。小矩形元素包圍的面積將拍攝電影使用35毫米格式。其他電影格式(120毫米和4×5英寸)劃定套更大的35毫米矩形內的“角落”。在分劃板的中心是一系列的圓所包圍的四組平行線設置在一個“X”圖案。這些行是用來對準十字線和圖像返回附加到顯微鏡的照相機與膠片平面齊焦。在圖5(b)中的標線片是一個線性的千分尺,可用于測量圖像的距離,以及交叉的測微計,5(c)的使用偏光顯微鏡來定位對應的樣品相對于偏振器和分析器。圖5中所示的網格(d)的用于進行分區的截面視場計數。目鏡光罩還有很多其他的變化,讀者應咨詢顯微鏡和光學配件的許多制造商,以確定這些有用的測量設備的類型和可用。
    高度精確的測量,使用圖6中示出了一個類似的一個絲狀的千分尺。此微米取代了傳統的目鏡和比傳統光罩包含了一些改進。絲千分尺,被聚焦的測量標度(有很多變化,在定額類型)中的標線片和極細的金屬絲與試樣(圖6(b)條)。線安裝,以便它可以被緩慢地移動整個視場由位于上側的千分尺(圖圖6(a))的校準的指旋螺釘。一整圈的螺釘(分為100等份)等于兩個相鄰刻線標記之間的距離。緩緩移動的導線試樣上的圖像從一個位置到另一個拇指螺絲號碼中的變化注意到,顯微鏡有更精確的測量距離。絲襪微米(和其他簡單的光罩)必須進行校準,它將被用來與每一個目標的舞臺微米。
    光學顯微鏡的目鏡和結構
    有些目鏡有一個可移動的“指針”位于目鏡和定位,使其出現在圖像平面的輪廓。這表明某些功能的標本時,指針非常有用,尤其是當顯微鏡教導學生有關特定功能。大多數目鏡指針可以旋轉360度角左右的標本和更為先進的版本,可以翻譯整個視場。
    制造商通常生產專門目鏡,通常被稱為照片目鏡,被設計成用于與顯微攝影。在這些目鏡通常是負的(惠更斯類型),是不能夠視覺所使用。出于這個原因,它們通常被稱為投影透鏡。下面的圖7中示出一個典型的投影透鏡。
    光學顯微鏡的目鏡和結構
    投影鏡頭,必須認真糾正,使他們產生平場圖像,明確表示“必須”準確的顯微攝影。他們一般也顏色校正,以確保真實再現色彩,在彩色顯微攝影。在顯微攝影的投影透鏡的放大系數的范圍從1倍至約5倍,而這些是可以互換的大小來調節最終圖像的顯微照片中。
    光學顯微鏡的目鏡和結構
    相機的顯微鏡系統已成為不可或缺的一部分,大多數制造商提供顯微照片附件相機作為可選附件。這些先進的攝像系統通常配有電動的黑盒子,存儲和自動步驟通過電影一幀一幀的顯微照片。這些不可分割的相機系統的一個共同特點是分光鏡,聚焦伸縮目鏡(見圖8),允許顯微鏡查看,重點和幀樣本進行顯微攝影。該望遠鏡包含了顯微攝影的光罩,類似于一個刻有一個矩形元素包圍的面積與35毫米膠片拍攝的圖5(a)所示,角括號內為大格式電影。為方便起見,在掃描和拍攝樣品,可以調整望遠鏡目鏡的顯微鏡,與眼目鏡,使其更容易幀拍攝的顯微照片,以便它是齊焦。

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