光学显微镜的目镜和结构

2016-03-25新闻资讯

目镜的工作与显微镜的物镜相结合,以进一步放大的中间图像,以便可以观察到试片细节。 目镜是在文献中已被广泛使用的替代名称目镜,但保持一致性,在此讨论中,我们将参考所有的目镜作为目镜。
光学显微镜的目镜和结构
在显微镜的最好的结果所需要的目标,可以组合使用适当的校正和不同的目标与目镜。在图1中示出一个典型的现代目镜的基本解剖。目镜侧的铭文描述其特定的特征,功能。
在图1所示的目镜都刻有华盛顿大学,这是一个缩写超宽视场。目镜通常也将有一个H的指定,取决于制造商,以指示一个高视点的联络点,允许的显微镜观察样品的同时,戴眼镜。其他经常发现在目镜上的铭文包括WF 宽视场 ; UWF 超广视野 ; SW和SWF超宽场; 他高视点目镜供使用CF 和CF纠正的目标。补偿目镜往往刻有K,C,或小样图以及放大倍率。目镜平场的目标有时会标示计划训练班。在图1中的目镜目镜倍率为10倍(在壳体上),和题字A/24表示视场数为24,这是指在目镜的固定光阑的直径(以毫米为单位)。这些目镜也有一个重点的调整和允许他们的位置是固定的指旋螺丝。制造商现在往往会产生目镜的橡胶眼杯服务定位眼睛从镜头前适当的距离,以阻止室内光线反射镜头表面和干扰的观点。
有两种主要类型的目镜进行分组根据透镜和隔膜的安排:与内部隔膜和积极目镜有一个膜片下面的目镜透镜的负目镜。负目镜有两个透镜,这是最接近观察者的眼睛上透镜,被称为眼透镜和下透镜下方的膜片通常被称为场透镜。在其最简单的形式中,两个透镜是平凸,凸侧的“面对”的标本。约中旬,这些镜头之间有一个固定的圆形开口或内部的隔膜,它的大小,定义了圆形的领域寻找到显微镜观察来看。
最简单的负目镜设计,通常被称为惠更斯目镜(如图2中所示),被发现在大多数教学和实验室显微镜装有消色差物镜。虽然惠更斯眼睛和场透镜没有得到很好的校正,其像差趋向于相互抵消。更高度校正的负目镜胶结和结合在一起,使眼睛的晶状体有两个或三个透镜元件。如果只携带一个未知的目镜的放大倍率外壳上刻,它是最有可能成为一个惠更斯目镜,最适合使用的消色差物镜5X-40X放大。
光学显微镜的目镜和结构
的另一主目镜种是正下面的膜片目镜镜片,拉姆斯登目镜俗称,在图2中(在左边)所示。此接目镜有一个眼透镜,场透镜,平凸透镜,但搭载场透镜的弯曲表面朝向眼睛的晶状体。目镜的前焦平面位于正下方的场透镜,在目镜隔膜的水平,使这个目镜容易适应用于安装分划板。为了提供更好的校正,拉姆斯登目镜两个透镜可以是胶合在一起。
被称为凯尔纳目镜拉姆斯登目镜的修改版本,对图3中的左侧所示。这些改进的目镜包含双重眼透镜胶合在一起的元件,并设有一个更高的视点比,无论是的冉斯登或惠更斯目镜以及一个更大的视场。简单的惠更斯目镜修改后的版本也如图3所示,在右边。虽然这些修改的目镜有更好的表现比他们简单的镜头,他们仍然是唯一有用的低功率消色差目标。
光学显微镜的目镜和结构
简单的目镜,如在惠更斯和冉斯登的消色差将不会正确的剩余中的中间图像的倍率色差,特别是当结合使用高倍率色差物镜以及任何萤石或复消色差的目标。为了解决这个问题,制造商生产补偿目镜,引入平等的,但相反在镜头元素,套色误差。补偿性目镜可以是正或负型的,并且必须使用所有放大倍率与萤石,复消色差和计划目标的所有变体(它们也可以被有利地使用消色差物镜40x和更高)。近年来,现代显微镜的物镜,其内置到自己的目标(奥林巴斯和尼康)或更正管镜头(徕卡和蔡司)的放大倍率色差校正。
补偿的目镜中起到了至关重要的作用,帮助消除残余色差固有的设计高度纠正的目标。因此,它是优选的显微镜使用一个特定的制造商所设计的该制造商的更高的校正目标陪补偿目镜。使用了不正确的目镜复消色差物镜设计的一个有限的(160或170毫米)的管长度的应用程序的查询结果标本细节上的内径的外径和蓝色的条纹与红色条纹的对比度显着增加。从有限的平整度的视场简单的目镜,即使是那些眼透镜双峰纠正出现其他问题。
光学显微镜的目镜和结构
更先进的目镜设计导致的的目镜Periplan,在上面的图4中示出。此接目镜包含7个透镜元件,被粘结到一个双重峰,三重峰,两个单独的透镜。设计改善在periplan目镜导致更好剩余横向色差校正,提高平坦度的字段,和一个整体更好的性能,使用时,具有更高的功率目标。
现代显微镜功能大大改善计划主图像比旧的目标要少得多像场弯曲校正目标。此外,现在,大多数显微镜配有更广泛的管体,极大地提高了中间图像的大小。要解决这些新功能,制造商现在产生广泛eyefield的目镜(如图1所示),增加试样的可视面积高达40%的。由于战略目标目镜校正技术,从生产厂家而异,这是很重要的(如上文所述)为仅使用特定的制造商推荐的目镜用于与他们的目标。
我们的建议是首先仔细选择目标,然后购买一个目镜的设计工作,在与客观。当选择目镜,它是比较容易的,简单的和更高的报酬目镜来区分。拉姆斯登和惠更斯(和更高度校正的),如简单的目镜会出现有一个蓝色的环围绕目镜膜片的边缘时,通过显微镜观察或持有的光源。相比之下,更高度校正补偿目镜相同的情况下,有一个黄色的橙红色的环周围的隔膜。
商业目镜的属性

目镜型

FINDER EYEPIECES的

SUPER WIDEFIEL目镜

大视野目镜

描述
缩写

PSWH
10X

威尔斯亲王医院
10X

35
太阳能热水器
10

太阳能热水器的
10倍ħ

CROSSWH
10Xħ

WH
15倍

WH
10倍ħ

场数

26.5

22

26.5

26.5

22

14

22

屈光度调节

-8~+2

-8~+2

-8~+2

-8~+2

-8~+2

-8~+2

备注

3¼“X4¼”光罩

3¼“X4¼”光罩

35mm的光掩膜

屈光度矫正

屈光度校正横测

屈光度矫正

直径微米RETICLE的

---

---

---

---

---

24

24

表1
根据键入在表1中列出几种常见的市售目镜的属性(由Olympus公司美国公司制造)。表1中列出的三种主要类型的目镜搜索,宽领域,超广角。各厂商所使用的术语可以非常混乱,并应特别注意支付给他们的售楼书和显微镜手册,以确保正确的目镜正在使用一个特定的目标。在表1中,指定广泛的领域和超广角目镜的缩写,被耦合到校正,高视点,WH和SWH分别。无论是10倍或15倍的放大倍率和字段编号(下面讨论)的范围从14到26.5,这取决于应用程序。屈光度调节目镜和许多人还包含一个光掩模或微米光罩大致相同。
从目镜散发出的光线在出射光瞳或视点相交,通常被称为作为冉斯登的光盘,其中的显微镜的眼睛的瞳孔的应放置在为了让她看到整个视场(通常为8-10毫米至眼睛的晶状体)。通过增加目镜的放大倍数,视点拉近眼透镜的上表面,使其更难以使用的显微镜,特别是如果他们所戴的眼镜。为了弥补这一点,专门设计的高视点目镜已制造出能接近眼睛的晶状体表面20-25毫米以上的功能视点距离。这些改进的目镜直径较大的眼睛包含多个光学元件的镜头,通常配备了改进的平整度场。这种目镜往往带有“ Ĥ “ 指定目镜外壳上的某个地方,无论是单独或与其他的缩写,如上面所讨论的组合。我们应该提到谁戴眼镜纠正近视或近或远的显微镜,高视点目镜是特别有用的,但他们不纠正其他一些视觉缺陷,如散光。今天,高视点目镜是非常受欢迎的,甚至与人谁不戴眼镜,因为大眼睛的间隙减少疲劳,使通过显微镜观看图像更加愉快。
在同一时间,目镜可在广泛的放大倍率从6.3倍到25倍,有时甚至更高的特殊应用。这些目镜观察和显微摄影与低功耗的目标是非常有用的。不幸的是,具有较高的功率目标,空放大倍率的问题就变得很重要,使用非常高倍率的目镜时,应尽量避免这些。今天,大多数制造商在10倍至20倍的范围内限制其目镜产品。在目镜的视场的直径被表示为“字段的视图数”或视场数(FN),如上面所讨论的。一个目镜的视场数有关的信息,可以得到真实的对象的视场直径,使用下面的公式:
视场直径(mm)=(FN)/(M×M(T(O)))
其中FN是外地号码,以毫米为单位,M(O)的物镜放大倍率,M(T)是管镜头放大倍率(如有)。应用这个公式表1中所列的超级广角目镜,我们得出如下40x的目标与管镜头放大倍率为1.25: FN = 26.5 / M(O)= 40× M(T) = 1.25 =视场直径为0.53毫米。表2列出了在公共范围的目标,会出现使用这种目镜的视场大小。
视场直径
(SWF 10X目镜)

放大

视场直径
(毫米)

1/2X

42.4

1X

21.2

2倍

10.6

4倍

5.3

10倍

2.12

20倍

1.06

40倍

0.53

50倍

0.42

60X

0.35

100X

0.21

150X

0.14

250X

0.085

表2
应谨慎选择目镜/目标组合,无需增加不必要的文物标本细节,以确保最佳的放大倍率。例如,要实现250倍的放大倍率,显微镜可以选择25倍的目镜加上了10倍的目标。另一种选择将是一个相同的放大倍率10X目镜25倍目标。25倍的目标,因为具有较高的数值孔径(约0.65)比(约0.25)10倍的目标,考虑到数值孔径值定义一个客观的分辨率,很明显,后者的选择将是最好的。如果相同的视场显微照片,与上述每一个目标/目镜组合,这将是明显的,10倍eyepiece/25x的目标二人会产生替代的组合相比,擅长在试件的细节和清晰度的显微照片。
的系统的数值孔径被定义为“ 有效的放大倍数 “的目标/目镜组合的范围内。有一个最小的必要的细节中存在一个有待解决的图像的倍率,而这个值通常是任意设定的数值孔径为500倍(500×NA)。在光谱的另一端,最大可使用的图像放大率通常被设置在1000倍的数值孔径(1000×NA)。高于此值的倍率将进一步产生任何有用的信息或图像细节更精细的分辨率,通常会导致图像质量下降。有用的放大倍率超过规定限额的,导致的图像遭受“ 空倍率 “ 的现象,其中仅通过目镜或中间管镜头倍率增加使图像变得更加放大细节分辨率没有相应增加。表3列出了共同的目标/目镜组合,在于有用的放大倍率范围。
有用的放大倍率范围
(500-1000×NA的目的)

客观

目镜

(NA)

10倍

12.5倍

15倍

20倍

25倍

2.5倍
(0.08)

---

---

---

x

x

4倍
(0.12)

---

---

x

x

x

10倍
(0.35)

---

x

x

x

x

25倍
(0.55)

x

x

x

x

---

40X
(0.70)

x

x

x

---

---

60X
(0.95)

x

x

x

---

---

100X
(1.42)

x

x

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---

---

表3
目镜可以适于测量的目的,通过添加一个小的圆板状的玻璃分划板(有时也被称为作为刻度或分划板),在目镜的视场光阑的平面。分划板通常有蚀刻的表面上的标记,例如测量规则或网格。因为在分划板位于在同一平面内的视场光阑,它会出现在图像上叠加试样以清晰的对焦。目镜使用光罩必须包含一个调焦机构(通常是一个螺旋或滑动),允许光罩的形象带入焦点。下面的图5中示出了几种典型的光罩。
光学显微镜的目镜和结构
在图5(a)是一种常见的元素,旨在为显微摄影的“框架”viewfields,目镜十字线。小矩形元素包围的面积将拍摄电影使用35毫米格式。其他电影格式(120毫米和4×5英寸)划定套更大的35毫米矩形内的“角落”。在分划板的中心是一系列的圆所包围的四组平行线设置在一个“X”图案。这些行是用来对准十字线和图像返回附加到显微镜的照相机与胶片平面齐焦。在图5(b)中的标线片是一个线性的千分尺,可用于测量图像的距离,以及交叉的测微计,5(c)的使用偏光显微镜来定位对应的样品相对于偏振器和分析器。图5中所示的网格(d)的用于进行分区的截面视场计数。目镜光罩还有很多其他的变化,读者应咨询显微镜和光学配件的许多制造商,以确定这些有用的测量设备的类型和可用。
高度精确的测量,使用图6中示出了一个类似的一个丝状的千分尺。此微米取代了传统的目镜和比传统光罩包含了一些改进。丝千分尺,被聚焦的测量标度(有很多变化,在定额类型)中的标线片和极细的金属丝与试样(图6(b)条)。线安装,以便它可以被缓慢地移动整个视场由位于上侧的千分尺(图图6(a))的校准的指旋螺钉。一整圈的螺钉(分为100等份)等于两个相邻刻线标记之间的距离。缓缓移动的导线试样上的图像从一个位置到另一个拇指螺丝号码中的变化注意到,显微镜有更精确的测量距离。丝袜微米(和其他简单的光罩)必须进行校准,它将被用来与每一个目标的舞台微米。
光学显微镜的目镜和结构
有些目镜有一个可移动的“指针”位于目镜和定位,使其出现在图像平面的轮廓。这表明某些功能的标本时,指针非常有用,尤其是当显微镜教导学生有关特定功能。大多数目镜指针可以旋转360度角左右的标本和更为先进的版本,可以翻译整个视场。
制造商通常生产专门目镜,通常被称为照片目镜,被设计成用于与显微摄影。在这些目镜通常是负的(惠更斯类型),是不能够视觉所使用。出于这个原因,它们通常被称为投影透镜。下面的图7中示出一个典型的投影透镜。
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投影镜头,必须认真纠正,使他们产生平场图像,明确表示“必须”准确的显微摄影。他们一般也颜色校正,以确保真实再现色彩,在彩色显微摄影。在显微摄影的投影透镜的放大系数的范围从1倍至约5倍,而这些是可以互换的大小来调节最终图像的显微照片中。
光学显微镜的目镜和结构
相机的显微镜系统已成为不可或缺的一部分,大多数制造商提供显微照片附件相机作为可选附件。这些先进的摄像系统通常配有电动的黑盒子,存储和自动步骤通过电影一帧一帧的显微照片。这些不可分割的相机系统的一个共同特点是分光镜,聚焦伸缩目镜(见图8),允许显微镜查看,重点和帧样本进行显微摄影。该望远镜包含了显微摄影的光罩,类似于一个刻有一个矩形元素包围的面积与35毫米胶片拍摄的图5(a)所示,角括号内为大格式电影。为方便起见,在扫描和拍摄样品,可以调整望远镜目镜的显微镜,与眼目镜,使其更容易帧拍摄的显微照片,以便它是齐焦。