专门应用的目标

 

 

也许所有的光学显微镜的调查中,多达90%是利用标准的消色差透镜或计划消色差透镜的目标,这是Zui便宜,Zui容易获得的,并已经安装在世界各地的大型显微镜基地进行。大多数显微镜制造商还提供了多种具有独特的配置,执行特定的功能,通常不会在普通的实验室显微镜发现目标。


 


标准明目标,为不同程度的光学像差纠正,是Zui常见的的和有益的研究与传统照明技术,如明场,暗场,斜,和莱茵标本。这些方法的几个涉及到台下冷凝器的修改,但仍利用平场校正或者不标准的消色差透镜,萤石,和/或复消色差透镜的目标。其他更复杂,技术要求的具体目标配置,通常包括后方的焦平面上或附近放置一个探测器。节外生枝,客观的后焦平面通常居住在中心内部的玻璃镜片,一个地区,是不容易接触到的显微镜。


霍夫曼调制相衬,对比度和微分干涉对比设计的目标要求,光探测器的协助下,修改目标后焦平面中发生的事件。这些目标必须是专门建造的身体放置在适当的范围内客观的焦平面探测元件。相衬的目标(下文讨论),需要插入一个阶段,在后方的焦平面中性密度材料和/或光波减速板。此外,相位板必须放在共轭匹配的环形圈定位在台下冷凝器。霍夫曼的目标还需要一个客观的后焦平面是共轭在冷凝器的狭缝板调制板。微分干涉对比目标,一般不要求修改(比利用应变光学元件等),但依靠沃拉斯顿或Nomarski行动棱镜战略地位的影响之间的剪切光束的光学路径的差异在后方的焦平面。其他专门的目标,依靠修改的光学元件,或斜反射镜,可调光圈,和/或可移动的元素进行独特的功能插入。详细讨论了关于这些目标的具体要求在本节的其余。


相衬 - 这是一个经典的方法引入到半透明,如微生物和细胞在活组织文化中,已受雇于生物学家在过去的50年未染色标本的对比。相衬操纵个别光线之间的阶段,因为它们是从标本发出的关系,并把它们转化为幅度或亮度变化的显微镜可见。一个特殊的目标是必需的,是一个黑暗的圆环状或沟附近装有玻璃的后方焦平面在图1所示的目标(相位板)安装。此外,还必须进行修改,冷凝器用适合于一个特定的放大倍率和客观的特殊的环形开口。分隔成若干类别取决于内部相位环的建设和中性密度相衬的目标是:

•DL(暗光) - DL目标产生浅灰色的背景上一个黑暗的图像轮廓。这些目标旨在提供明暗对比Zui强的折射率有重大分歧的标本。 DL相衬的目的是检查细胞和其他半透明的物质生活Zui流行的款式,尤其适合显微摄影和数字成像。

•DLL(暗较低的对比度) - DL的目标类似,一系列的DLL允许更好的图像,在明,往往是作为一个“通用”在显微镜系统,利用多种照明模式,如荧光,DIC,明客观,场和暗场。

•ADL(变迹暗光) - 尼康Zui近推出的切趾相衬ADL的目标包含一个相环两侧的二次中性密度环。二级环除了协助减少不必要的“光环”,往往与相衬显微镜成像的影响。

•马克(黑暗中) - 马克目标产生一个中型的灰色背景上的一个黑暗的图像轮廓。这些目标旨在用于标本有小阶段的差异,如chao细纤维,颗粒,颗粒,高图像对比度。

•BM(明中期) - 通常被称为负相衬,兽王的目标,一个中型的灰色背景上产生明亮的图像轮廓。兽王的目标是理想的目视检查细菌鞭毛,纤维束,分球,和血细胞计数。


为了使显微镜快速识别相衬的目标,很多厂家落款上的绿色字母的外桶,重要的指标,如放大倍数,数值孔径,管长度校正,等。这服务,以区别于普通的明,偏光,DIC和荧光的目标,要么用另一种颜色代码或标准黑字相衬的目标。


未染色标本,微分干涉对比(DIC)的 - Nomarski微分干涉对比也非常有用,但双折射样品有效,可用于金相和晶圆检测的反射光。 DIC的目标是不修改内部,而且是使用特殊的放大倍率依赖沃拉斯顿修改或Nomarski棱镜产生高对比度的图像设计。这些目标明,暗场和其他技术也很有用,当棱镜光路中删除。由于DIC的显微镜利用偏振光,应变必须尽量减少在这种类型的应用设计目标。在过去,只有无应变消色差透镜,planachromats,和一些高性能的萤石目标适合于这项任务。然而,Zui近在镜头的设计和防反射涂层的改进,现在可以利用DIC观察,显微摄影和数字成像的复消色差透镜目标。枪管与DIC棱镜使用预定的目标通常是列入拟与客观相结合的具体棱镜(低,中,高,或1,2,3等)。


 


霍夫曼调制对比度 - 霍夫曼调制对比系统的目标是通过探测光梯度(或斜坡),并转换成光的强度变化,旨在提高知名度和未染色和物质生活的对比。调制对比度目标具有独特的光学振幅空间过滤器,被称为一个调制器,消色差透镜或planachromat目标(见图2)插入到后方的焦平面(虽然也可以用来校正系数较高的)。调制器有三个不同的中性密度的区域,传输或者通过客观的光线之一,十五,或一百元%。霍夫曼调制相衬目标不同的相位板,旨在通过的任何区域不改变光的阶段。当调制对比度的光学系统,透明物体,实际上是不可见的普通明显微镜相梯度决定在标本上明显的立体外观来看。Zui近的创新已经取得了在霍夫曼的目标设计模型,允许使用调制器内的目标是多种多样的对比度方向。一旦调整,对比度的方向是保持在一个匹配的目标设定整个放大倍率范围。


红外显微镜 - 电磁辐射光谱红外区的光学显微镜通常是在可见光谱均匀透明或不透明的材料,研究开展,但有显着的吸收或传输频段在700纳米以上的波长区域。反射光为红外显微镜技术的首选,和几个专门的反射的目标已捕捉反射的红外光从不透明标本图像。


,尽管所有的显微镜目标发射了某种程度的红外线的波长较短的,很少被纠正色差,在本地区和从可见光到红外光chao越时,显示焦点的一个显着的转变。大多数制造商提供与减少数值孔径,旨在增加与红外光成像的标本重点深入的专门的目标。浸油的目标将无法正常标准油,只适合浸泡的液体,是目前可用于红外显微镜是石蜡油。这种类型的显微镜主要关注的是能够捕捉到令人满意的显微照片,使用常规成像技术。目前,几个电影乳液的红外光谱响应的,但正迅速成为电子探测器成像设备的选择,在此波长范围内的研究。


 


干涉显微镜 - 干涉是应用显微标本的研究,利用干扰时所产生的光线通过一个对象所造成的干扰光与参考光束,遵循有所不同的途径。在这种情况下,不透明表面的反射光标本或透明标本成像时的两个光束之间的路径不同的是转换成强度波动。一个显微镜和目标设计的多种已实施干涉显微镜,许多迈克尔逊,Mach - Zehnder型,和悯干涉的基本原则。工业显微镜(包括反射和透射照明)的制造商往往会产生专门的目标/显微镜的组合,利用光的干涉现象,以实现高精度的测量You势。


偏振光 - 不同于大多数其他形式的显微镜,偏光显微镜产生Zui佳图像时Zui少的光学元件,用于建设目标。重要的是要确保镜片,光学水泥和防反射涂层,应变和双折射材料,可能会干扰量化考核标本双折射。复消色差的目标,显微镜的大多数形式的选择,一般都不会利用偏振光由于内部的镜片,往往有助于内部反射和应变轻调查。大多数制造商生产的专门You化偏振光和微分干涉对比,Zui经常被用于这些目的的萤石yi流的目标,目标。偏振光You化的目标往往漆成黑色的桶的外观部分,在明亮的红色的字母(图3)题写的规格。


 


紫外线的福陆公司的目标 - EPI -荧光应用需要高数值孔径物镜,以捕捉隐隐发光的荧光标本的光的Zui高金额。具体标本荧光固有的背景荧光的比例成为主要关注的问题时,单分子成像和其他低光荧光事件。在这种情况下,自体荧光和/或内部的目标内部反射干涉成像小的结构和低荧光目标。


荧光的目标是设计与石英和特殊的眼镜,从通过电磁辐射光谱红外区域的紫外线(下降到340纳米)的高传输。这些目标是在自体荧光极低,以You化标本的荧光团发出的光通量,二次荧光。除了特殊的镜片,紫外线(UV)的福陆公司的目标利用专门的光学水泥和增透膜,旨在通过荧光激发了对整个频段的扩展范围经营。 apochromats,这有助于增强这些先进的镜头(图4)所产生的图像分辨率图像的亮度和的光学畸变校正,在紫外线的福陆公司的目标数值孔径值通常接近。此外,这些目标是与非荧光玻璃设计,以尽量减少从自体荧光产生的内部镜片的文物。高性能荧光目标的主要缺点是,很多人都没有得到纠正场曲,造成图像中没有统一集中整个视野。虽然这个问题只是次要的成像弱荧光标本(特别是用激光扫描共聚焦显微镜)时,它成为一个重大问题时,目标是利用传统的照明技术,如明场,暗场下执行,微分干涉对比。


 


反射光的目标 - 一个玻璃盖设计为使用传输光线的目标是不适合检查反映其表面发现光标本。相反,标本的观察和成像没有玻璃盖纠正了专门的目标是采用反射光显微镜。今天,大多数反射光显微镜的目标是无穷的纠正,并在广泛的范围从5倍到200倍的放大倍率。这些目标是制造各种品质的色差和球面校正,范围从简单的消色差透镜planachromats和planapochromats,。大多数,但不是全部,是设计用来与空气中的目标和标本之间的空间“干”。许多反射光的目标是设计的重点从试样较长的工作距离比通常(见下文)。这些目标被标记为随钻桶的目标(长工作距离),ULWD(chao长工作距离),并ELWD(chao长工作距离)。


反映暗场照明的设计目标有一个特殊的建筑,组成一个360度的空心室周围的位于市中心的镜片(图5)。从照明灯的光线穿过外围的客观的,是从每个方位斜射线标本的照明,形成一个空心锥形。这通常是通过客观的空心腔底部的圆形镜子或棱镜的手段。在这种方式下,目标服务作为两个独立的光学系统耦合同轴等,作为“冷凝器”和作为一个典型的目标的内部系统外的系统功能。


 


一个中空的衣领周围的反射光目标镜片的必要性,需要客观的直径明显比普通明目标。在大多数情况下,一个消防水枪安装螺纹直径大于皇家显微协会(RMS)标准采用的是反射光的目标。这就要求,反射光线暗场的目标有一个较大的螺纹尺寸,这是通常简称为BD或BF / DF螺纹尺寸的消防水枪。大多数制造商提供客观适配器,转换成标准的RMS螺纹尺寸nosepieces的BD螺纹尺寸,使这些目标的反射光显微镜的使用。应谨慎,以确保用于BD线程nosepieces的目标将符合管长度的显微镜。


可变数值孔径物镜 - 异常高的荧光量子产率和/或非常明亮的暗场标本的标本往往诱发焦平面以外的地方发出的光图像耀斑。为了弥补这件神器,制造商提供高数值孔径显微摄影或数码成像过程中,以增加图像的对比度,配备内部的可变光圈的目标。打开或关闭可变光圈的决定客观的后方产生一个变量的数值孔径范围介于0.5和客观的上限(复消色差目标为1.35-1.4;图6)的光圈大小。虽然光圈隔膜曾经在目标设计的多种利用,现代的变量的数值孔径目??标通常在高端(60X到150X)的放大倍率范围。


 


chao低放大目标 - 低于4倍的放大系数被认为是在放大倍数很低(见图7),可能无法与所有显微镜的光学系统兼容的目标。一般情况下,科勒照明是难以实现的低倍率的目标,这往往需要专门配套的冷凝器,以填补与光照充足的后方光圈。Zui近已下降到0.5X放大倍率,但这些目标,需要特殊的管镜片和冷凝器,使他们仅在为他们设计的显微镜。


长工作距离(LWD) - 这些目标是通过使用特殊的光学元件的工作距离比常规的目标,旨在提高。 LWD目标的Zui有用的应用,以查看用于支持细胞厚厚的船只的墙壁,通过组织培养的活细胞。厚的玻璃板(例如,两个显微镜载玻片之间)时,或浏览时,必须进行标本的显微图像样本,通过对这些目标的其他用途。反射光的目标也产生了大量的标本,通常会过于笨重,以适应正常显微镜光学系统的范围内检查长工作距离。

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