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徠卡顯微鏡:立體顯微鏡選擇時要考慮的因素

2013-10-16  發布者:admin 

立體顯微鏡常被昵稱為實驗室或生產部門的主力。用戶花費很多時間,後麵的眼部檢查,觀察,記錄或解剖樣本。哪些因素需要選擇時要考慮立體顯微鏡?答案是:“這取決於”。這是為什麽?因為它依賴於應用程序,用戶想要的任務來實現的。基本上,一個立體顯微鏡是一種工具,用於放大一個在三維空間中的三維物體。不同的是化合物顯微鏡,體視顯微鏡是能配合此任務。

 

格裏諾和Cycloptic®工作原理

舊時代的特點是簡單的透鏡係統和相同的設計,傳統的複合顯微鏡雙目顯微鏡。這些解剖顯微鏡,因為他們當時知道,主要用於生物解剖的目的;他們當時沒有任何技術的應用。大約在1890年,美國生物學家和動物學家霍雷肖·格裏諾今天仍然使用所有主要的光學儀器製造商推出一個設計工作原理。立體顯微鏡的基礎上“格裏諾工作原理”提供真正的立體圖像質量非常高。

在1957年美國光學公司推出的現代體視顯微鏡設計的一個共享的主要物鏡,並把它命名為Cycloptic®。它的現代鋁外殼包含兩個平行光束的路徑和主要物鏡,以及變倍五個步驟。格裏諾型除了通過望遠鏡或CMO(共同的主要目的)的工作原理,這是基於這種體視顯微鏡類型,所有的製造商和用於模塊化,高性能儀器。兩年後,另一家美國公司,博士倫,提出一個突破性的創新:無級變倍(變焦)其StereoZoom ®格裏諾設計。幾乎所有的設計都是基於變焦係統。

Goeggel_Fig1

圖 1(左):Cycloptic®,第一屆現代體視顯微鏡,望遠鏡的原理
 2A,B(右):兩個基本立體顯微鏡工作原理。一:望遠鏡或CMO工作原理,二:格裏諾的工作原理

 

立體顯微鏡用於選擇標準

立體顯微鏡所提到的技術的方法 - 格裏諾或奇美工作原理 - 今天仍然是基於。其他因素需要考慮什麽?四件事情需要仔細評估:

a)什麽是應用程序?
二)哪些結構需要觀察,記錄或可視化?
三)有多少人在使用顯微鏡?
D)是為解決現有的預算?

一旦上述因素被稱為歸結為以下標準

1。放大倍率,變焦範圍和對象字段
2。領域的深度和數值孔徑
3。光學質量和工作距離
4。人體工程學
5。照明

1。放大倍率,變焦範圍和對象字段

變倍變倍體立體顯微鏡的總放大倍率是結合變倍,物鏡和目鏡的放大倍率。

像一個放大鏡,的變倍包括光學透鏡,可用於改變放大倍率的儀器。更改變倍的位置,改變圖像在何種程度上被放大。在圖像被放大的程度被稱為倍率。現代立體顯微鏡能夠與20.5:1的變焦範圍,並且有機動或編碼,讓可靠的測量,可提供高達16倍的放大倍率(變焦僅機身)。

接著,進一步在圖像被放大的目鏡。要找出他或她是在目鏡觀察的對象的放大倍數,用戶有換的倍率和目鏡的放大係數相乘。

然而,為了完整起見,這裏是下式:

Formel-1

中號TOT VIS是AG亚游集团要計算總放大倍數。VIS台燈為“可視化”。Ž換的倍率是水平的。M E 是目鏡的放大倍數。的主要物鏡(1×格裏諾係統中的使用沒有補充的情況下透鏡的放大率M ö是)

 

對象字段

當尋找到適當的距離與瞳距設置正確的目鏡,一個圓形區域稱為對象字段可見。對象的字段根據放大倍率而變化的直徑。換句話說,存在的數學關係之間的放大倍數和對象字段的直徑。10倍的放大倍率的目鏡提供了一個場數為23。這意味著在1倍放大倍率的變焦機構的主要物鏡對象字段的尺寸是23毫米。3倍放大倍率的對象字段減少三分之一,即對象字段有一個直徑隻有7.66毫米。

2。場的深度和數值孔徑

顯微鏡,景深常常被看作是一個經驗參數。在實踐中,它是由數值孔徑之間的相關性,分辨率和放大倍率。為了獲得最佳的視覺印象,現代顯微鏡的調整設施的生產領域和分辨率之間的最佳平衡深度 - 兩個參數,這在理論上呈負相關。

 

實用價值的視覺景深
的作者首次發表的主題明顯經驗豐富的景深是最大貝雷,早在1927年出版了他廣泛的實驗結果。貝雷公式給出的視覺景深的實用價值,因此一直沿用到今天。

在其簡化的形式,如下所示:

Formel-2_08

Ť VIS   視覺經驗的深度的領域n:   折射率介質中的對象是位於。如果對象被移動時,輸入的介質的折射率,形成不斷變化的工作距離在方程。λ:   所用的光波長,為白色光,λ= 0.55微米NA:   數值孔徑的對象側上中號TOT VIS   視覺放大倍率的顯微鏡總額



如果在上麵的方程中,有效的放大倍數(MTOT VIS = 500 1000×NA)的關係的總的視覺倍率被替換,可以看出,第一個近似值,景深的平方成反比的數值孔徑。

Figure_3_05

圖 3:作為一個函數的NA為拉姆達0.55毫米,n = 1時的景深。


特別是在低放大倍數,景深可以顯著地增加,通過停止下來,即減少的數值孔徑。這通常是用在共軛平麵上的孔徑光闌或隔膜。然而,較小的數值孔徑,較低的橫向分辨率。

因此它是一個問題,找到最佳平衡,根據該對象的結構的分辨率和景深。在立體顯微鏡的情況下,往往是必要的z維度的三維結構作出了一定的妥協讚成較高的景深,頻繁地要求。

Figure_4_02

圖 4:對象平麵格裏諾體視顯微鏡景深範圍。

 

景深- FusionOptics TM

一個複雜的光學方法,取消在立體顯微鏡的分辨率和景深之間的相關性是FusionOptics™。在這裏,其中的光路提供了一個與觀察者眼睛的圖像的高分辨率和低的景深。通過第二光路徑,另一隻眼睛看到對同一個對象的圖像具有低的分辨率和高的景深。人類的大腦將兩個單獨的圖像到一個最佳的整體形象,同時具有高分辨率和高景深。

另一個例子,說明人類大腦的驚人能力是的格裏諾立體聲顯微鏡。在此,該對象的左側和右側的光路的平麵是彼此以一個小角度。在整體圖像中,顯示的整個陰影區域重點突出,雖然這不是在左或右圖像的情況下。

M205_20C_2_1
圖 5:現代立體顯微鏡APO校正光學和FusionOptics的™配備了20.5:1的變焦範圍。

 

光學性能

立體顯微鏡的光學質量,通常列為Achro或消色差透鏡(消色差),載脂蛋白(複消色差的)球形和色差校正程度最高的。場曲校正縮寫計劃,,而PlanApo指定相結合的色差和場曲校正。

消色差,消色差透鏡

消色像差校正

平場

平場光學矯正

平場消色差

複消色差平場校正


色差是什麽?

在光學儀器中,如立體顯微鏡,消色差的像差是一種類型的,其中有透鏡的故障集中所有的顏色相同的收斂點的失真。它發生,因為透鏡具有不同的折射率為不同波長的光(分散的鏡頭)。的折射率隨波長的增加而減小。良好的光學設計的目的是減少或完全消除這種影響。

消色差透鏡或消色差的鏡頭,旨在限製色差和球麵像差的效果。消色差透鏡進行校正,使成為關注的焦點在同一平麵內的兩個波長(通常為紅色和藍色)。用於這些類型的鏡頭或顯微鏡的色彩再現不是必須和主要幾何特性被評估的任務。載脂蛋白色鏡片上的另一方麵的目的是正確三種波長(紅色,綠色和藍色),並把他們成為關注的焦點同一平麵上。工作距離

這是物鏡的前透鏡之間的距離和試樣的頂部,當試樣是關注的焦點。在大多數情況下,一個物鏡的工作距離隨著放大倍數的增加而減小。在立體顯微鏡下,工作距離是最重要的標準之一,因為它直接影響到顯微鏡的使用方法作為一種工具。

Goeggel_Figure-5

圖 6:ERGO管 - 輕鬆的身體和頭部,雙臂舒適的支撐腿,有足夠的空間,用好椅子。

 

4。人體工程學 - 人有很大的不同

有高大短的人,這使得儀器的要求是個人的事情。例如,現有高度的顯微鏡配備與配件,並與一個特定的工作距離為特定的任務可能是相當不適合的特定的用戶。如果觀看的高度過低,觀察者將被迫向前彎曲,工作時,在頸部區域造成肌張力。因此,在理想的情況下,觀看高度和顯微鏡的觀察角度應是可調的,以用戶的構建。此外,變量的觀測高度是最好的方式,以防止完全久坐不動的姿勢。它允許觀察員采取個人坐姿,並定期更改密碼,按照自然的衝動不時遊移。椅子的高度,這是事實,可以改變這樣一個寬鬆,取代以前的硬性直立略微彎曲的姿勢,但是這是不是最好的方法。這是更簡單和更舒適的使用一個可變的雙目鏡筒,以補償的高度差。

由於模塊化產品的方法,立體顯微鏡與奇美的設計提供了許多的方式剪裁儀器用戶的規模或工作習慣,因此,首選的解決方案。

 

5。照明

在立體顯微鏡,照明的關鍵是,將帶給所有的工作要輕。正確的照明將使所需的結構可視化,或者被發現,有關樣本的新的信息,隻是通過改變光源的類型。的照明的正確匹配合適的顯微鏡,和適當的應用程序,這一點很重要。

Fig8_LED_01

圖 7:現代立體顯微鏡照明係統是基於長期持久的發光二極管,提供了獨特的方式成整體的顯微鏡係統集成的解決方案。高集成度的環形燈與應用偏光片,以減少眩光對試樣。

 

不同的照明

· 事件
入射光被用於與主要非透明標本。光(環形燈,斑點等)提供的方法,將依賴於試樣的手感和應用的要求。入射光被非透明試樣的各種需要。根據不同的試樣的結果的物鏡的手感,一個折衷選擇的入射照明解決方案是可用的。 

· 透射光
的透射光,是可取的範圍從生物樣品中,如聚合物的模型有機體的各種透明的標本。

· 標準傳輸明照明
標準透射明照明用於所有類型的高對比度和色彩信息充分的透明標本。

· 斜透射照明
這種照明技術用於幾乎是透明的,無色的標本。由於更大的對比度和視覺清晰度的試樣的傾斜位置的照明可以實現的。

· 暗場照明
在立體顯微鏡的暗視野觀察,需要一個專門的支架,其中包含反射鏡和遮光板直接對試樣在斜角度一個倒置空心錐體的照明。暗場照明的原理元素的體視顯微鏡和更常規的複合顯微鏡,這往往是複雜的多透鏡聚光係統或冷凝器具有專門的內部含有反射表麵的取向在特定的幾何形狀的反射鏡配備是相同的。

· 對比方法,清澈,透明的標本
Rottermann對比度™是一個局部的照明技術,顯示的亮度差異的折射率的變化。相結構,然後通常顯示為空間,積極救濟對比度和作為倒救濟對比度的壓痕丘陵狀的浮雕型圖像。這種技術提供了許多變量提取的信息量最大可能的意見。

結論

仔細評估的立體顯微鏡的應用需求是持久的用戶滿意度的關鍵因素。因為它是在實驗室或生產部門的主力,決策者需要確保他們能夠定製儀表100%用戶要求。這需要一個顯微鏡解決方案供應商,是誰能夠應付這個要求。



滬公網安備 31011202003519號