Módszerek a mikroszkóp felbontásának javítására
A mikroszkóp az egyik fő érzékelőberendezés, és a felbontás fontos mutató a mikroszkóp teljesítményének megítélésében. A felbontás arra utal, hogy világosan meg tudjuk különböztetni két pont vagy két vonal közötti kisebb távolságot. Az emberi szem maga egy mikroszkóp. Normál fényviszonyok mellett az emberi szem felbontása látszólagos távolságban (nemzetközileg 25 cm-nek) körülbelül 1/10 mm. Két egyenes vonal megfigyelésekor a szem felbontása javítható, mivel az egyenes vonalak egy sor idegsejtet stimulálhatnak.
Az emberi szem felbontása csak 1/10 mm, így az emberi szem nem tudja megkülönböztetni a távolságot egy 1/10 mm-nél kisebb objektum vagy két apró, 1/10 mm-nél közelebb lévő tárgy között. Ezért az egyszerű makro nagyítótól a mikroszkópos megfigyelésre szolgáló optikai mikroszkópig, majd megjelent az elektronmikroszkóp. A mikroszkóp felbontás definíciója a mintán jól megkülönböztethető két kis pont közötti kis távolságra vonatkozik. A számítási képlet: d=0.61λ/na.
ahol: d a felbontás (um); λ a fényforrás hullámhossza (um); Az NA az objektív numerikus rekeszértéke (rekeszaránynak is nevezik).
A képlet szerint a mikroszkóp felbontása a beeső fényforrás hullámhosszától és az illesztett objektívlencse numerikus apertúrájától függ. Ezért az optikai mikroszkóp javításának módszerei a következők:
1. Csökkentse a fényforrás hullámhosszát.
A látható fény rövidebb hullámhossza 390nm. Ha ilyen hullámhosszú ultraibolya fényt használunk megvilágítási forrásként, az optikai mikroszkóp felbontása 0,2 um-ra csökkenthető. Mivel azonban a legtöbb közönséges üveganyag nagy mennyiségű, 340 nm alatti hullámhosszú fényt nyel el, az ultraibolya fény nagymértékű csillapítás után nem tud tiszta és fényes képet alkotni. Ezért olyan drága anyagokat kell használni, mint a Shi Ying (amely akár 200 nm-es ultraibolya fényt is átereszt) és a fluorpát (amely akár 185 nm-es ultraibolya fényt is képes átereszteni), és az ultraibolya mikroszkóp nem figyelhető meg szabad szemmel. még a megfigyelt minták és a drága költségek is korlátozzák, így a mikroszkóp felbontásának ezt a módját a saját korlátai miatt nem használják széles körben.
2. Növelje az objektív NA numerikus rekeszértékét.
Numerikus rekeszérték NA=n*sin(u)
ahol n az objektívlencse és a próbadarab közötti közeg törésmutatója; U az objektív lencséjének fél rekeszszöge. Ezért ez egy általános módszer az optikai mikroszkóp felbontásának javítására nagyobb apertúraszög elfogadásával vagy a törésmutató növelésével az optikai tervezésben. Általában a kis teljesítményű objektívlencsék közege, például 10X alatti, 1-es törésmutatójú levegő, azaz száraz objektívlencse; A bemerítési közeg 1,33 törésmutatójú desztillált víz; Az olajba merülő objektívlencse közege illatos kátrány vagy más átlátszó olaj, és törésmutatója általában 1,52 körül van, ami közel áll a lencse és a tárgylemez törésmutatójához, például az Olympus 100-szoros olajtüköréhez. A vízimmerziós objektívlencse és az olajimmerziós objektívlencse nemcsak nagy nagyítással rendelkezik, hanem a nagy törésmutatójú közegnek köszönhetően javítja az objektívlencse felbontását is.
