光学显微镜关键组件-照明光源的发展及样式

所有频繁，复杂和装备精良的显微镜无法产生良好的图像，由于不正确使用光源，这通常会导致样品照明不足。优化时，试样的照明应该明亮，无眩光，均匀地分散在视场。

有众多的光源可照亮显微镜，常规观测和关键的显微摄影。甲Zui常见的光源，由于其成本低，寿命长，是50或100瓦钨卤素灯作为显微镜的原理图在图中，示出在该基地还详细说明了在一个典型的现代的透射光显微镜的光学路径。在该图中，钨卤素灯发出连续光谱的光集中在3200 K（设置在灯电压为9伏时），然后将其通过台下聚光前的集电极和场透镜被反射到到样品上。显微镜物镜成像光线被捕获，并通过目镜或几个相机端口到一个分光镜。整个显微镜的光学路径中，被引导的照明和聚焦照射试样，然后进入目镜或相机附件，因为它从源移动通过一系列的光阑及透镜。对应的显微镜，以优化在现代显微镜的照明光学元件进行科勒照明的规则。讨论了如何发送和反射光显微镜对准适当的科勒照明的更多细节在我们的路段上设置了一个显微镜透射光反射光。上述图所示是典型的透射光显微镜的光学通路，并涉及了一些镜头，隔膜，镜，分光镜，直接通过显微镜的光。
卤钨灯相对明亮的颜色频谱集中在3200 K（当设置在约9伏），但需要色彩转换过滤器，以提高他们的色温，白天等效。另一种流行的光源是75到150瓦氙灯，因为它的非常高的亮度和长寿命的，相对均匀的输出在整个可见光谱，色温接近日光胶片的乳剂所要求的。在非常高的光强度是必需的，锡卤化物灯被经常使用。在荧光显微镜中，通常采用特别关键的显微摄影，100瓦，200瓦的汞的燃烧器的目的。前几年，碳弧灯或锆灯泡可能已被使用，但这些来源的今天很少见到。欲了解更多信息，并详细讨论了广泛的显微镜照明灯，请访问我们的部分光源显微镜和显微摄影。
对准的光源照明通过光学通路在反射光显微镜的首要关心的问题，特别是就金相，半导体晶片检查，并在荧光显微镜显着的新进展。反射光也照亮显微镜具有多种光源（如上所述），可以进行调整以获得Zui佳性能，使用科勒照明。这在我们的部分上配置科勒照明反射光显微镜中更详细地讨论。反射光显微镜照明的途径还包括一个直接链接如下几个互动的Java教程的话题。
在他的优秀著作“ 通过显微镜摄影 “，约翰·德伊认为，80％和90％之间的所有提交的竞赛，展览和科学出版物的显微照片是正确对齐的光学导致贫困样品照明的受害者。这是一个Zui常见的问题，一般的显微镜和显微摄影的一个惊喜，许多大学实验室的学生显微镜检查，就会发现大量的台下冷凝器调整不良的照明光源。我们怀疑，不正确的校准和调节台下聚光和视场光阑，在整个范围内的目标，在一个给定的显微镜，显微摄影中的错误的Zui大来源。
提供适当照明的必要性怎么强调都不过分。过于频繁，减少25000美元的显微镜水平的手持放大镜照明和校准不当，导致超过2000美元显微镜科勒照明的Zui佳工艺条件下所采取的显微照片。底漆处理科勒照明及其实施的理论（包括传输和反射光）配套部分，我们将讨论显微镜配置的重要方面，已经包含了各种互动式的Java教程，帮助学生掌握这些重要概念。
远焦或非焦点照明 -不形成图像的光源的照明系统，在一些点在光学路径被称为远焦或非焦点照明。前发明的电灯泡，显微镜，他们在选择合适的来源有限显微镜照明。在白天，他们可以指出他们的显微镜（或台下反射镜）向天空，并使用云原油扩散屏幕蔓延在整个视野照明均匀。仪器制造商还的接地反射镜，以产生凹状的反射面，努力提高在物体面的光强度。云彩和蓝天本身容易成像的显微镜的光学路径内的光源，因此远焦照明源。室内和夜间的工作被迫依靠人工光源照明，由于固有的这些来源所产生的色温较低，呈现自然日光下观察试样颜色在不同强度，不同的色调和色调比早期的显微镜。为了弥补这一点，使用的显微镜蓝色的过滤器的不同类型的人造光的色温的改变的表观密切匹配的自然光。然而，如果没有形成图像的光源的光路内的某个地方，这些不同的照明方法早期仍然落入类别的远焦或非焦点照明。
早期的调查显示，日光和人工光源之间旋转时，有（实际上）没有明显的变化在光学字符或图像的分辨能力，提供回物镜镜头完全充满光明。后来，科学家们发现，Zui重要的要求是至少等于目标的数值孔径的照明。在十九世纪，新的照明光源的开发，并集中了新的“源”（后来被称为关键或Nelsonian照明）方法的开发，以提高显微镜照明条件。

关键（或Nelsonian）显微镜照明照明 -此方法Zui早是由英国显微镜爱德华尼尔森使用光学原理由恩斯特阿贝先进。Nelsonian照明非常成功的，直到十九世纪后期到20世纪的显微镜。今天，仍然有一些临界照明的倡导者继续使用它需要外部光源，或更便宜的学生显微镜，显微摄影是不是一个问题的显微镜。
nelsonian的照度依赖于使用台下聚光器，以产生一个聚焦的图像中的火焰从燃烧油的灯（或其它光源均匀）的试样的平面的，以实现在整个视场的一个比较均匀的照明条件。时，考虑这种方法的照明光源均匀性是重要的方面。由燃烧产生的火焰灯是相当均匀和一致，但也可以用于其它的信息源，例如磨砂放大机灯泡，灯泡蛋白石，或色带长丝临界照明。图2示出临界照明的光学路径使用一个假设的油提供了一个均匀的照明源的灯。
从油灯火焰发射的光必须聚焦在试样平面上面的载玻片台下聚光器（参见图2），使所产生的火焰的图像。在实践中，通常是困难或不可能找到在火焰的中心部分的焦点，所以通常是集中与随后台下镜调整的火焰的“边缘”，使图像的中心部分的火焰填充的视场。（如果存在的话）通常是在外部安装的视场光阑，可以控制进入显微镜的光的量。足够的光线必须输入的显微镜完全填补回平面的客观，这可以通过适当的调整冷凝器光圈控制。对焦样品中的平面光源是不稳定的，并且常常可以产生粒状，不均匀，或有斑点的背景。这是可以克服的，稍微散焦台下聚光产生更均匀的背景。Nelsonian照明已经在很大程度上被取代显微镜的照明方法更为高效克勒。
科勒照明 -此主题的引物在另一部分中更详细地讨论，但我们将简要地在这里涉及的主要方面。科勒照明的光源，图像被聚焦在冷凝器的孔径光阑，通过检体或对象的平面的平行光而散。冷凝器下方的光源（孔径光阑）的放大的图像会产生很宽的光锥的试样所需要的Zui佳分辨率。可用于冷凝器孔径光阑的大小来控制，照在样品上的光锥的数值孔径，并减少不必要的杂散光和眩光。此外，在冷凝器上的玻璃表面的灰尘和其他缺陷的成像Zui小化。
是非常有效的样品照明取决于适当对准所有的光学组件，包括在显微镜的照明源。严重的显微镜应该成为熟悉各组分的调整范围，并应该练习对准这些不同的样品和目标。光照不均匀显微质量产生严重的影响，造成的“热点”，晕影，色彩条纹，对比度差，以及各种其它不良影响。都配备了一些Zui新的显微镜“预为中心”的灯不允许调整的，有的甚至供给冷凝器，没有横向调整机制。重要的是要确保这些显微镜对准适当的科勒照明在出厂前，从事显微摄影。显微镜仔细阅读说明书和/或质疑你的工厂有关的重要细节进行了优化，这些显微镜照明技术代表。