DIC相差显微镜常用配置

2016-04-06新闻资讯

配置传输或反射光学显微镜操作在微分干涉对比使用de Senarmont补偿器提供更多的精度和纬度的引入偏差缺陷比是可能的系统,依靠翻译的客观Nomarski或渥拉斯顿棱镜的光学路径。 任何包含偏振显微镜元素和必要的冷凝器和客观beamsplitting复合棱镜可以很容易地转换操作在de Senarmont模式下,无论显微镜最初是为这个目的设计的。
DIC微分干涉相差显微镜常用配置及介绍
几个主要的显微镜制造商现在生产DIC配件包research-level显微镜包含必要的组件使用de Senarmont补偿器,而不是可翻译目的棱镜中引入偏差缺陷波阵面。 基本de Senarmont DIC显微镜光学系统在图1中给出了透射光显微镜。 Semi-coherent包的无极白光本地化社区发出灯灯丝(源通常是一个100瓦的灯泡tungsten-halogen)首先通过线性偏振镜和quarter-wavelength延迟板组合在一起 de Senarmont补偿器 房地产,这是附加到照明港口底部的显微镜。 直线、椭圆或圆偏振光退出下通过冷凝器Nomarski de Senarmont补偿器(或渥拉斯顿)分光镜棱镜,第一次剪成正交组件,然后由聚光透镜系统呈现平行。 通过标本及其周围的介质,光收集的目标,集中干扰飞机的第二个Nomarski棱镜坐落在目标线程在显微镜下鼻甲的座位。 正交的波阵面时由客观Nomarski棱镜,重组和旅行的光学系统分析仪,仅通过这些组件平行传输方位。 平行的波阵面时承认通过分析仪能够接受干扰产生一个图像可以观察或记录探测器。
de Senarmont补偿器是为了健康和安全紧密到安装支架定位在大型圆滚花轮周围的物镜和控制领域隔膜虹膜大小。 安装以上de Senarmont补偿器的偏振镜住房是一个quarter-wavelength延迟板与快速定位面向光轴的东西与显微镜框架。 此外,延迟板倾斜的几度离轴垂直于光路以减少反射,并有多种涂层的防反射薄膜应用于上表面。
偏振器包含在一个可旋转的圆筒夹在光端口住房裙子和固定延迟板。当偏振器传输轴与缺陷的快轴平行板,不增加光程差之间的剪切波阵面时旅行冷凝器和客观的棱镜(实际上,没有偏见的缺陷,因为线性偏振光退出补偿器)。 然而,缸封闭的偏振器被设计成在显微镜光轴旋转约180度(正负90度的平行对齐偏振器和延迟板快轴)为了介绍椭圆或圆偏振光进入光学系统。 旋转的确切程度表示一些de Senarmont补偿器外壳包含一个由刻度尺 零 位置(偏振器与风向平行缺陷板)的中心,与线性毕业典礼延长约45度左右两个方向(如图2所示)。因此,积极和消极偏见缺陷可以引入de Senarmont DIC显微镜有这种类型的补偿器只需转动偏振镜来回在其范围内。
初始安装后,德Senarmont补偿器如图2所示是第一个与偏振器传输方位和面向缺陷快速轴在适当的位置(东西)和交叉的传动轴分析仪(面向南北)。 对齐后,补偿器是获得光端口旋钮锁定固定螺丝钉。 偏振器轴取向是在前面的de Senarmont补偿单元,如上所述,毕业裁决使操作员能够定性确定偏差的近似数量缺陷引入系统偏振镜时旋转。 锁定旋钮(见图2)可以利用的偏振器不动就quarter-wavelength板。 brightfield或增强对比技术没有微分干涉之下,整个偏振器和延迟板装配可以从光学路径删除通过摆动铰链上部分。
DIC微分干涉相差显微镜常用配置及介绍
偏振光有直线、椭圆或圆形特征,根据偏振器定位对延迟板、出口de Senarmont补偿器和下一个遇到Nomarski或沃拉斯顿棱镜定位在冷凝器炮塔(图1和图3)。DIC冷凝器棱镜,它作为传入偏振分光膜产生一个角度剪切波阵面时,也有类似的设计特点不管他们是否适合使用de Senarmont棱镜补偿器或可翻译的目标。 这些棱镜通常安装在一个旋转炮塔设计住宅至少三个或四个个人棱镜单元,类似于模型如图3所示。 炮塔规格和配置根据制造商,但是他们通常包含四到八槽辅助组件,包括渥拉斯顿或Nomarski棱镜,相衬环戒指,霍夫曼调制对比度缝,光或暗视野停止。 冷凝器炮塔如图3所示包含七个空缺,其中三个是充满了相衬轮和三个DIC Nomarski棱镜。 开槽采用brightfield观测。
每个电容器DIC棱镜(也称为 补偿器 或 辅助 棱镜)必须专门匹配的狭窄范围的客观数值孔径,因此一个特定的棱镜可能只适合一个或两个目标(例如,20倍和40倍)。 因此,三到五冷凝器棱镜必须利用匹配整个客观放大10倍之间,在一个典型的复合显微镜100倍。 一些制造商设计每个电容器棱镜专门为一个特定的目标,因此需要7冷凝器棱镜横跨整个干燥和油浸目标具有不同的数值孔径。 尼康冷凝器(Nomarski)棱镜规格de Senarmont DIC显微镜记录在表1,包括棱镜和目标识别字母,颜色代码,剪切的距离,和数值孔径范围。
DIC微分干涉相差显微镜常用配置及介绍
冷凝器DIC棱镜插入构造与阳极电镀圆铝或铜盘的组合棱镜(通常是椭圆形)获得的光学胶固定剪切轴定位,精确定位。 DIC楔形棱镜非常薄,减少与确保角度剪切值公差密切匹配所需的客观数值孔径。 抛光的盘子必须谨慎处理,以避免污染指纹,油,污垢和碎片。 每个棱镜帧包含一个定位槽或销,配偶相应合作伙伴在冷凝器炮塔为了定义和安全对齐的冷凝器棱镜对客观棱镜偏振镜的轴,分析仪,de Senarmont补偿器延迟板。 棱镜后插入到冷凝器炮塔,他们坚定地在地方举行春季或锁紧螺钉。 磁或聚合物标签胶背衬提供大多数普遍冷凝器允许识别组件的炮塔空缺单元后组装。
通用炮塔冷凝器通常提供顶级镜头外开式机制,允许采用冷凝器与高(10 x 100 x)和低(2倍到5倍)放大目标。 顶部镜头放入光路通过拉或推高的摆杆的放大,且远离使用低放大目标的路径。 多数炮塔冷凝器镜头上方挥双臂螺纹接受镜头组件为干式和油浸的目标而设计的。 通常,干冷凝器顶级镜头元素将数值孔径值介于0.75和0.90,而相应的装配设计用于与石油有更高的数值孔径(1.3到1.4)。 通常情况下,没有足够的间隙和冷凝器之间的镜台允许回转机构正常运转时油镜头插入元素。

表1         尼康冷凝器Nomarski Prism规范

顶级镜头 
元素
冷凝器 
棱镜的代码
数值 
光圈范围
剪切的距离 
(微米)
颜色代码
DIC L 小于0.5 0.6 绿色
DIC米 0.5到1.0 0.3 绿色
DIC H 1.0以上 0.15 绿色
石油 DIC L 小于0.5 0.6 黄色的
石油 DIC米 0.5到1.0 0.3 黄色的
石油 DIC H 1.0以上 0.15 黄色的

剪切波阵面时退出冷凝器棱镜由冷凝器呈现平行光学系统,通过标本前截获的客观镜头元素前面。 正交光路不同的波阵面时通过系统(偏差缺陷)是预先确定的位置偏振器传输轴对延迟板快轴前德Senarmont补偿器光进入冷凝器。 标本,在经历波阵面场扭曲的光收集的目标光学系统和集中到干扰飞机(目标后焦平面共轭)上方第二个Nomarski或沃拉斯顿棱镜定位的目标。
在合理对齐DIC显微镜(不论机制利用引入偏差缺陷),冷凝器棱镜成像到客观棱镜的冷凝器和物镜系统的联合行动。 因此,冷凝器产生的波阵面剪切棱镜完全匹配沿着两个棱镜表面在每一点上,倒对彼此。 转动偏振镜在de Senarmont补偿器产生一个波前不匹配(偏差缺陷),这反过来,介绍光程差,在显微镜孔径均匀。
DIC微分干涉相差显微镜常用配置及介绍
在DIC显微镜设计使用de Senarmont补偿器引入偏差缺陷,客观Nomarski(或者在某些情况下,渥拉斯顿棱镜)担保与精确定位固定支架,滑入鼻甲高于目标,见图1和图4。 在图4中给出的Nomarski棱镜成像之间的交叉偏振器件来说明干扰模式的相对大小作为剪切距离的函数(见表1)。显微镜使用de Senarmont棱镜补偿器需要一个单独的目标对于每一个目标,但通常可以利用相同的冷凝器Nomarski棱镜对两个或两个以上的目标,如上所述。 固定目标棱镜帧(图4)很容易从光路中删除其他对比观察增强模式通过滑动框架的槽和显微镜下鼻甲。
退出目标Nomarski棱镜后,重组时接下来遇到分析仪(第二个偏振器),通常放置在一个方便的位置在显微镜下鼻甲和观察管。 分析仪是通过波阵面平行向量组件传输方位和能够建设性和破坏性干扰形成DIC图像固定目镜隔膜或照相机投影透镜。 几个显微镜下鼻甲设计结合槽插入一个简单的定位面向线性分析仪的南北显微镜框架和偏振器(见图5(b))。 在这个配置中,分析器与传播定位轴垂直的偏振器(屈服 交叉偏振器件 )。 其他显微镜利用固定分析器插入到光学系统在许多地方,包括中间管和垂直照明(反射光配置)。 固定分析仪安装在矩形框架,可以很容易地安装或删除从显微镜光学路径允许成像模式的快速切换。
DIC微分干涉相差显微镜常用配置及介绍
多个分析器的设计特性相同的框架样式(见图5(a)和5(b)),但使分析器元素通过一个拨轮的旋转,通常是毕业于5日10日45岁或90度增加(图5(a)提供了一个例子)。 偏振光显微镜装备DIC观测经常在一个中间管房子分析器(图5(c)和图6)位于目标鼻甲和观察管之间。 这些单位往往用于精密测量偏振光和功能360度毕业游标尺度缠绕管的周长(图5(c)),或邻近毕业的拨轮(图6)。此外,锁定机制包括严格安全所需的传输方位的分析器。 此外,该分析仪通常安装在滑块,这样就可以方便地从线性极化的光路或brightfield观察。 中间管偏振光和DIC显微镜通常也包含20 x 6毫米 喧嚣 标准为quarter-wavelength槽、全波或de Senarmont补偿器(图5(c)和6),尽管一些制造商使用专有槽尺寸。
精确测定偏差缺陷引入波阵面字段的数量很难确定的微分干涉差显微镜使用客观的翻译Nomarski棱镜后焦平面(传统Nomarski DIC)。 定量估计,Nomarski棱镜帧有高度精确micrometer-controlled翻译设备已经开发出来,和这些组件可以用来准确测定偏见介绍通过移动棱镜的数量小,记录增量。 更准确的测定(接近100波长)可以通过利用毕业分析仪(或偏振镜)耦合到一个游标尺(图5(c)和6)和quarter-wavelength延迟板在de Senarmont DIC配置。
偏差缺陷的定量测定值,一个配置类似如图6所示是理想的。 中间管呈现在图6中被设计成安装之间的客观Nomarski棱镜眼镜的鼻梁和显微镜观察管。 插入管的低槽是一个标准的550纳米de Senarmont补偿器(最初设计用于偏振光测量)安置在一个固定的框架,快轴平行偏振器(东西)和慢轴平行于分析仪(南北)。 以上de Senarmont补偿器是一个矩形框架包含一个360度可调线性偏振元素(作为分析仪),和毕业于单一程度的旋转。 循环控制旋钮驻扎附近游标尺,使准确确定偏振器传输方位取向,并提供显微镜工作者能够控制的水平偏差缺陷的光学系统几个分数波长。
DIC微分干涉相差显微镜常用配置及介绍
中间管包含毕业分析仪和de Senarmont补偿器可以改装到显微镜最初设计引入偏差缺陷的翻译目的Nomarski棱镜(滑动框架)。 在最初配置匹配目标的光学系统和冷凝器棱镜的最大重叠干涉条纹(最大灭绝),引入偏差缺陷分析仪可以旋转。 事实上,显微镜已经配备了原始设备de Senarmont补偿器(类似或相同的模型在图1)也可以配置中间管如图6所示(或图5(c))偏差缺陷的定量测定。 删除固定分析器是很重要的,如果一个中间管包含另一个分析器是添加到光学系统。
总之,偏差缺陷在de Senarmont DIC显微镜可以通过一个简单的定性控制旋转偏振器单元,如在图1和图2,或更多量化中间管图5所示(c)和6。 没有必要改变波阵面领域关系(线性、椭圆或圆偏振光)微分干涉对比之前进入冷凝器棱镜。 同样的效果可以通过改变光程差使用quarter-wavelength延迟板和旋转分析器从客观棱镜后的波阵面时出现。 事实上,偏差缺陷在DIC光学系统可以在任何地方介绍,提供了变化介于偏振器和分析器,和适当的组件是使用正确的取向。 传统DIC显微镜设计依赖于翻译的目的,或在极少数情况下,电容器棱镜。 新德Senarmont补偿器显微镜采用旋转偏振器和附近的一个延迟板物镜(主要是人体工程学措施)来达到同样的效果。
现代偏振和DIC显微镜位置偏振器和分析器在战略位置的物镜,冷凝器,目标,观察管。 在年长的显微镜,这些偏振元素可以安装在各种各样的地点。 然而,值得注意的是,将偏振元素或非常接近共轭像平面(隔膜,试样阶段,或目镜固定光圈)不是一个好主意,因为划痕,缺陷,玻璃或聚合物表面的污垢和碎片可以随着标本进行成像。
de Senarmont DIC倒置显微镜
反向传输光(组织培养)显微镜通常配备DIC光学组件来帮助可视化,摄影,和数码影像的各种透明标本,包括活细胞、胚胎、组织切片。 传统和de Senarmont DIC光学系统适用于倒置显微镜。 迪拜国际资本配置的主要区别在直立和倒置显微镜是冷凝器系统,通常需要专门长工作距离为倒仪器光学组件。 在许多情况下,倒置显微镜操作目标也必须设计长或超长工作距离与冷凝器孔径照明锥。
DIC微分干涉相差显微镜常用配置及介绍
最受欢迎的倒置显微镜配置目标旋转机械舞台下鼻甲的地方,它是连接到主体通过一个中间管或直接港口的主要内部光学系统。 在一些模型,固定Nomarski DIC棱镜上滑块框架(见图4),这是相同的棱镜用于立式显微镜,可以插入到鼻甲。 其他显微镜采用一个滑动Nomarski棱镜,安装在一个长矩形框架,用于所有目标(通过100 x 10倍;传统Nomarski DIC)。 Nomarski棱镜框架安装下鼻甲的中间管,使得分光镜能够很容易从brightfield光学通路,相衬,霍夫曼调制或其他成像模式。 偏差缺陷介绍了通过一个控制旋钮定位在棱镜帧的结束。 在后一种配置,一个Nomarski棱镜用于重组时发生的所有目标鼻甲,尽管许多显微镜设计需要轴向迁移的棱镜在更高的放大以适应变化目标后焦平面的位置。
一个典型的倒置显微镜为微分干涉对比使用de Senarmont补偿器设计提出了图7。 Semi-coherent tungsten-halogen灯发出的光波照明的第一支柱通过一连串的过滤器(中性密度、色彩平衡、和干扰)之前被直角棱镜偏转通过物镜和进入冷凝器系统。 附着在冷凝器是一种德Senarmont补偿器(见图8)组成的线性偏振镜和quarter-wavelength延迟板。 光穿过de Senarmont补偿器后,它是集中在冷凝器光圈可变光圈(冷凝器的焦平面),这是共轭的干扰飞机Nomarski棱镜位于冷凝器炮塔(图8)。剪切波阵面时集中平行的聚光透镜系统和照亮标本之前收集的客观镜头前面,这是放置在样品阶段。
第二个Nomarski棱镜(见图7)座落在显微镜下鼻甲的目标下,和服务重组剪切时发生变形后的标本和专注的目标。 然后重组波通过第二偏振器(分析仪;参见图7)位于滑动矩形框架和之间插入一个中间管或槽鼻甲和显微镜的基础。 离开分析器后,波阵面时(现在能够接受破坏性和建设性的干扰)遍历显微镜光学系统内部形成一个图像固定隔膜的目镜或传统或数码相机的投影透镜系统。
DIC微分干涉相差显微镜常用配置及介绍
正如上面所讨论的,显微镜装备对DIC de Senarmont补偿器有固定目标Nomarski棱镜安装到框架类似如图4所示。 偏差缺陷引入光学系统由旋转偏振器传输方位de Senarmont补偿器(图8)附着在冷凝器。 Nomarski冷凝器棱镜在炮塔安装,类似于设计立式显微镜(见图3),但是使用不同的框架设计。 为立式显微镜一样,冷凝器Nomarski棱镜专门匹配的狭窄范围的客观数值孔径,因此一些棱镜必须用来覆盖整个放大范围(表1)。
冷凝器棱镜(通常是圆形)安装的精确定位剪切轴,使用光学胶,成pie-shaped铝块螺栓到冷凝器炮塔。 类似于直立显微镜冷凝器棱镜,倒置显微镜Nomarski棱镜非常薄,减少与确保角度剪切值公差密切匹配所需的客观数值孔径。 冷凝器炮塔可以接受三到五块,这是足以覆盖整个显微镜放大范围。 除了Nomarski棱镜,冷凝器炮塔可以容纳相衬环板和霍夫曼调制对比度缝板。 任何阶段的组合轮、缝盘和Nomarski棱镜可以利用电容器。
一阶补偿板
微分干涉对比显微镜de Senarmont补偿器使偏差缺陷的引入正负1/2波长之间的值。 为了增加剪切路径不同的波阵面时,一个全波延迟板可以被添加到光学系统(产生缺陷值1.5倍绿光的波长)。 补偿板给他更大的控制调整的对比样品细节与背景强度和颜色值,并使更精确的调优缺陷之间的波阵面时的偏见。 此外,full-wavelength补偿器经常使用 光染色 厚的透明标本,通常在有限范围的灰度强度成像。
直立或倒置显微镜配有de Senarmont DIC观测补偿器,一个全波延迟板可以插入到光学通路之间客观棱镜和分析器或de Senarmont补偿器和冷凝器棱镜。 立式显微镜通常有一个槽在冷凝器或在一个中间管以上的目标,旨在获得全波延迟板。 倒置显微镜更受限制的(由于设计约束)辅助补偿器的位置。 倒置显微镜冷凝器如图8所示可以接受full-wavelength延迟板槽de Senarmont补偿器下的住房,但没有准备引入目标之间的辅助补偿器和分析器。 大多数其他制造商提供的倒置显微镜冷凝器在设计是相似的。
总之,de Senarmont补偿器使更多的控制偏差的缺陷在DIC显微镜比传统Nomarski物镜棱镜的设计依赖于翻译的显微镜光学轴棱镜。 通过耦合偏振镜毕业(或分析仪)固定quarter-wavelength缺陷板、偏见的数量可以确定缺陷引入到光学系统与高度的精度。 最后,显微镜的设计,整合de Senarmont补偿器在镜头底部的人体工程学优势传统配置工具。