物鏡是顯微鏡zui重要的光學部件,,利用光線使被檢物體*次成象,,因而直接關系和影響成象的質量和各項光學技術參數(shù),是衡量一臺顯微鏡質量的首要標準,。
物鏡的結構復雜,,制作精密,由于對象差的校正,,金屬的物鏡筒內(nèi)由相隔一定距離并被固定的透鏡組組合而成,。物鏡有許多具體的要求,如合軸,齊焦,。
齊焦既是在鏡檢時,,當用某一倍率的物鏡觀察圖象清晰后,,在轉換另一倍率的物鏡時,,其成象亦應基本清晰,,而且象的中心偏離也應該在一定的范圍內(nèi),也就是合軸程度,。齊焦性能的優(yōu)劣和合軸程度的高低是顯微鏡質量的一個重要標志,,它是與物鏡的本身質量和物鏡轉換器的精度有關。
現(xiàn)代顯微鏡物鏡 已達到高度完善,,其數(shù)值孔徑已接近極限,,視場中心的分辨率與理論值之區(qū)別已微乎其微。但繼續(xù)增大顯微物鏡視場與提高視場邊緣成象質量的可能性仍然存在,,這種研究工作,,至今仍在進行。
現(xiàn)代顯微鏡物鏡在成像點 上是有區(qū)別的,。物鏡是顯微鏡zui復雜和zui重要的部分,,在寬光束中工作(孔徑大),但這些光束與光軸的傾角較?。ㄒ晥鲂,。荒跨R在窄光束中工作,,但其傾角大(視場大),。當計算物鏡與目鏡,在消除象差上有很大差別,。
與寬光束有關的象差是球差,、慧差以及位置色差;與視場有關的象差是象散,、場曲,、畸變以及倍率包差。
顯微物鏡是一消球差系統(tǒng),。這意味著:就軸上的一對共軛點而言,,消除了球差并且實現(xiàn)了正弦條件時,每一物鏡僅有兩個這種消球差點,。因此,,物體與象的計算位置的任何改變均導致象差變大。
1物鏡的主要參數(shù)
(1)放大率β
(2)數(shù)值孔徑NA
(3)機械筒長L:在顯微鏡中,,物鏡支承面到目鏡支承面之間的距離稱為機械筒長,。對于一臺顯微鏡來說,機械筒長是固定的,。我國規(guī)定機械筒長是160毫米,。
(4)蓋玻片厚度d
(5)工作距離WD
這些參數(shù),大多刻在物鏡筒上,如圖3所示,。 蔡康顯微鏡DMM-900C 有一種所謂筒長無限的顯微物鏡有一種所謂筒長無限的顯微物鏡,,這種物鏡的后方一般帶有輔助物鏡(也叫補償物鏡或鏡筒物鏡),被觀察物體位于物鏡前焦點上,,經(jīng)過物鏡以后,,成像在無限遠,再經(jīng)過輔助物鏡成像在輔助物鏡的焦平面上,,如圖4所示,。在物鏡和輔助物鏡之間是平行光,所以中間距離比較自由一些,,可以加入棱鏡等光學元件,。
2.物鏡的基本類型
(1)按顯微鏡鏡筒長度(以mm計):透射光用160鏡筒,帶0.17mm厚或更厚的蓋玻片,;反射光用190鏡筒,,不帶蓋玻片;透射光與反射光用鏡筒,,筒長無限大,。
(2)按浸法特征:非浸式(干式)、浸式(油浸,、水浸,、甘油浸及其它浸法)。
(3)按光學裝置:透射式,、反射式以及折反射式,。
(4)按數(shù)值孔徑和放大倍數(shù):低倍(NA≤0.2與β≤10X),中倍(NA≤0.65與β≤40X),,高倍(NA>0.65與β>40X),。
(5)按校正象差的情況不同,通常分為復消色差物鏡,,平視場消色差物鏡,,平視場復消色差物鏡和單色物鏡。
消色差物鏡Achromaticobjective)
這是應用zui廣泛的一類顯微物鏡,,外殼上常有"Ach"字樣,。它校正了軸上點的位置色差(紅,藍二色),、球差(黃綠光)和正弦差,,保持了齊明條件。軸外點的象散不超過允許值(-4屬光度),,二級光譜未校正,。
數(shù)值孔徑為0.1~0.15的低倍消色差物鏡一般由兩片透鏡膠合在一起的雙膠物鏡構成,。數(shù)值孔徑至0.2的消色差物鏡由兩組雙膠透鏡構成。當數(shù)值孔徑增大到0.3時,,再加入一平凸透鏡,,該平凸透鏡決定著物鏡的焦距,而其它透鏡則補償由其平面與球面產(chǎn)生的象差,。高倍物鏡的平面象差可用浸法消除,。高倍消色差物鏡一般均為浸式,,由四部分構成:前片透鏡,、新月形透鏡及兩個雙膠透鏡組。
b.復消色差物鏡(Apochromaticobjective)
這類物鏡的結構復雜,,透鏡采用了特種玻璃或螢石等材料制作而成,,物鏡的外殼上標有"Apo"字樣。它對兩個色光實現(xiàn)了正弦條件,,要求嚴格地校正軸上點的位置色差(紅,,藍二色)、球差(紅,,藍二色)和正弦差,,同時要求校正二級光譜(再校正綠光的位置色差)。其倍率色差并不能*校正,,一般須用目鏡補償,。 www.baikon.com
由于對各種象差的校正極為完善,比響應倍率的消色差物鏡有更大的數(shù)值孔徑,,這樣不僅分辨率高,,象質量優(yōu)而且也有更高的有效放大率。因此,,復消色差物鏡的性能很高,,適用于研究鏡檢和顯微照相。
c.半復消色差物鏡(Semiapochromaticobjective)
半復消色差物鏡又稱氟石物鏡,,物鏡的外殼上標有"FL"字樣,。在結構上透鏡的數(shù)目比消色差物鏡多,比復消色差物鏡少,,成象質量上,,遠較消色差物鏡為好,接近于復消色差物鏡,。
d.平場物鏡Planobjective)
平場物鏡是在物鏡的透鏡系統(tǒng)中增加一快半月形的厚透鏡,,以達到校正場曲的缺陷,提高視場邊緣成像質量的目的,。平場物鏡的視場平坦,,更適用于鏡檢和顯微照相。對于平視場消色差物鏡,其倍率色差不大,,不*特殊目鏡補償,。而平視場復消色差物鏡,則必須用目鏡來補償它的倍率色差,。
e. 單色物鏡
類物鏡由石英,、熒石或氟化鋰制的一組單片透鏡構成。只能在紫外線光譜區(qū)的個別區(qū)內(nèi)使用(寬度不超過20mm),,可見光譜區(qū)不能采用單色物鏡,。這類物鏡均制成反射式與折反射式系統(tǒng)。主要缺點是相當大一部分光束在中心被遮蔽(入瞳面積的25%),。在新型折反射系統(tǒng)中,,由于采用半透明反射鏡以及物鏡的膠合結構,使這一缺點大為減輕,,從而可以取消反射鏡框的遮光,。并且兩同軸反射鏡的殘余象差是互相補償?shù)模瑫r用透鏡組來增大數(shù)值孔徑,。若系統(tǒng)的校正滿意,,孔徑達到NA=1.4時,中心遮蔽可不超過入瞳面積的4%,。
f.特種物鏡
所謂"特種物鏡"是在上述物鏡的基礎上,,專門為達到某些特定的觀察效果而設計制造的。主要有以下幾種:
(a)帶校正環(huán)物鏡(Correctioncollarobjective)
在物鏡的中部裝有環(huán)裝的調(diào)節(jié)環(huán),,當轉動調(diào)節(jié)環(huán)時,,可調(diào)節(jié)物鏡內(nèi)透鏡組之間的距離,從而校正由蓋玻片厚度不標準引起的覆蓋差,。調(diào)節(jié)環(huán)上的刻度可從0.11--.023,在物鏡的外殼上也標科有此數(shù)字,,表明可校正蓋玻片從0.11-0.23mm厚度之間的誤差。
(b)帶虹彩光闌的物鏡(Irisdiaphragmobjective)
在物鏡鏡筒內(nèi)的上部裝有虹彩光闌,,外方也可以旋轉的調(diào)節(jié)環(huán),,轉動時可調(diào)節(jié)光闌孔徑的大小,這種結構的物鏡是的油浸物鏡,,它的作用是在暗視場鏡檢時,,往往由于某些原因而使照明光線進入物鏡,使視場背景不夠黑暗,,造成鏡檢質量的下降,。這時調(diào)節(jié)光闌的大小,使背景變黑,,使被檢物體更明亮,,增強鏡檢效果,。
(c)相差物鏡 (Phasecontrastobjective)
這種物鏡是由于相襯鏡檢術的物鏡,其特點是在物鏡的后焦平面處裝有相板,。
(d)無罩物鏡(Nocoverobjective)
有些被檢物體,,如涂抹制片等,上面不能加用蓋玻片,,這樣在鏡檢時應使用無罩物鏡,,否則圖象質量將明顯下降,特別是在高倍鏡檢時更為明顯,。這種物鏡的外殼上常標刻NC,,同時在蓋玻片厚度的位置上沒有0.17的字樣,而標刻著"0",。
(e)長工作距離物鏡
這種物鏡是倒置顯微鏡的物鏡[/url],,它是為了滿足組織培養(yǎng),,懸浮液等材料的鏡檢而設計,。
(五)目鏡 http://www.caikon.com.cn
目鏡的作用是把物鏡放大的實象(中間象)再放大一級,并把物象映入觀察者的眼中,,實質上目鏡就是一個放大鏡,。已知顯微鏡的分辨率能力是由物鏡的數(shù)值孔徑所決定的,而目鏡只是起放大作用,。因此,,對于物鏡不能分辨出的結構,目鏡放的再大,,也仍然不能分辨出,。
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