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徠卡課堂 | 顯微鏡光學(xué)知識(shí)講解-照明系統(tǒng)篇

來(lái)源:徠卡顯微系統(tǒng)(上海)貿(mào)易有限公司   2023年01月10日 17:24  
顯微鏡中的照明方法,,是影響觀察、照相,、測(cè)定結(jié)果質(zhì)量的重要因素,。正確的照明法不能降低亮度和分辨率,進(jìn)行照明時(shí)不能有光斑和不均勻,。具體照明方式,,也叫鏡檢方法在后面專門敘述。
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顯微鏡的照明系統(tǒng)應(yīng)滿足下列基本要求:


a.光源有足夠的照明亮度,。

b.保證試樣上被觀察的整個(gè)視場(chǎng)范圍內(nèi)得到強(qiáng)的均勻的照明,。

c.應(yīng)有可調(diào)節(jié)的孔徑光闌。調(diào)節(jié)光闌大小,,可控制試樣上物點(diǎn)進(jìn)入物鏡成象光束孔徑角的大小,,以適應(yīng)不同物鏡數(shù)值孔徑的要求,充分發(fā)揮物鏡的分辨能力,。

d.應(yīng)有可調(diào)節(jié)的視場(chǎng)光闌,。控制試樣表面被照明區(qū)域的大小,,以適應(yīng)不同目鏡,、物鏡組合時(shí)的顯微視場(chǎng)的要求,并同時(shí)lanjie系統(tǒng)中有害的雜散光,。




1

顯微鏡的光源條件

作為顯微鏡照明用光源必須具備如下條件:

  • 亮度要強(qiáng),。

  • 合適的分光特性。

  • 發(fā)光部分的大小和形狀適當(dāng),。

  • 熱輻射不宜太大,。

  • 光源穩(wěn)定。

  • 經(jīng)濟(jì)性好,。




2

照明方法

01

臨界照明

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臨界照明的特點(diǎn):

  • 經(jīng)過(guò)集光鏡和聚光鏡系統(tǒng)把光源成像到試樣上,。

  • 光照集中,亮度很高,。

  • 光斑顯著不均勻,。

由于臨界照明不夠均勻,特別對(duì)低倍下的照明視場(chǎng)更顯不足,,目前顯微鏡上基本不采用此種照明方法。




02

柯拉照明

它是柯拉(Kohler)于1898年提出的一種比較理想的照明法,,有的書上被翻譯成科勒照明,。

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科勒照明的必要條件:

  • 光源燈絲被成像在聚光鏡焦點(diǎn)平面上,以平行光照明樣品的觀察區(qū)域。

  • 照明光源的孔徑光闌成像在試樣表面上,,控制物方視場(chǎng)的大小,。

  • 通過(guò)調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)的視場(chǎng)光闌使照明光束與物鏡的數(shù)值孔徑相匹配。

  • 孔徑光闌與視場(chǎng)光闌可獨(dú)立操作,。




此照明法是金相顯微鏡常用的照明法,,它有如下優(yōu)點(diǎn):

  • 光亮近似自然的自色光。

  • 照明均勻,。

  • 有排除光暈等有害光線的孔徑光闌和視場(chǎng)光闌,。

  • 不降低分辨率。

  • 操作方便,。

由于此類照明法有以上優(yōu)點(diǎn),,zui 適用于顯微攝影特別是高倍顯微攝影




3

光源種類和特性

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01

低壓鎢絲燈

燈絲由鎢絲組成,,充氬氣封接,,常用有6V 15W、12V 30W,,廣泛被用于照明透過(guò)率較好的生物樣品,,故多在生物顯微鏡和教學(xué)示范類的學(xué)生用顯微鏡上。對(duì)于以觀察反射樣品為主的金相顯微鏡基本不采用,。




02

鹵素?zé)?/strong>

鹵素?zé)舯茸詿霟袅炼攘?,光譜接近于日光,色溫隨時(shí)間變化相當(dāng)少,。同時(shí)體積小,,發(fā)熱少,單位面積發(fā)光亮度大,,是目前顯微鏡,,尤其是金相顯微鏡的常用光源,一般情況下多采用12V 100W,。




03

氙燈

氙燈是利用惰性氣體氙為發(fā)光元素,,常用為短弧氙燈。其光譜接近目光,,高亮度,,光色質(zhì)量?jī)?yōu)良,色溫約6000k,。氙燈廣泛應(yīng)用于高速及彩色攝影,,大視場(chǎng)投影及電視觀察。由于氙燈點(diǎn)燃時(shí)需用起動(dòng)裝置,,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,,體積大,,因而價(jià)格較貴。目前金相顯微鏡基本不用,。




04

超高壓汞燈

這是點(diǎn)光源高輝度的紫外光燈,。適用于熒光觀察,光譜為線狀峰值光譜,,點(diǎn)燃需高壓起動(dòng)裝置,,常用有50W和100W,壽命大約為200小時(shí),,現(xiàn)在最新又有一種長(zhǎng)壽命的超高壓汞燈,,功率120W,壽命標(biāo)稱2000小時(shí),。




05

LED光源

目前徠卡的產(chǎn)品都使用了LED光源,,LED相較于傳統(tǒng)照明有很多優(yōu)勢(shì):

  • 亮度超過(guò)100w鹵素?zé)簦?/span>

  • 高反差,圖像銳利,;

  • 恒定色溫4500K,,色彩還原真實(shí);

  • 更久的使用壽命≥72000小時(shí),;

  • 調(diào)節(jié)方便,,無(wú)需更換燈泡,;

  • 適用于多種觀察方式,。

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