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显微镜目镜的结构

2013-10-16  发布者:admin 

显微镜物镜目镜进一步放大的中间影像,使标本的详细信息,可观察相结合。目镜是得到了广泛的文献中使用的目镜的替代名称,但保持在此讨论的一致性,我们将把所有的目镜。

 

显微镜目镜结构结构图

 

最好的结果需要在显微镜目镜,是适当的纠正和目标类型,目标结合起来使用。一个典型的现代目镜的基本解剖结构如图1所示。一侧的目镜上的铭文描述了其自身的特点和功能。

 

在图1所示的目镜都刻有华盛顿大学,这是一个超广角视场的缩写。通常目镜也将有一个H指定,这取决于制造商,表明高视点的焦点,使显微镜查看样品时,戴眼镜。往往在目镜上发现的铭文包括与CF使用的目镜WF为宽视场;和CF纠正目标;超宽领域的UWF; SW和超级SWF宽领域,他为高视点。补偿目镜往往刻有K,C,或比赛以及放大倍率。使用目镜平场目标有时标签计划比赛。在图1的目镜,目镜放大倍率为10X(住房),并题词A/24表示的字段数是24,这是指在目镜固定膜片直径(毫米)。这些目镜也有一个重点调整和指旋螺丝,让他们的位置是固定的。制造商现在往往会产生目镜橡胶眼杯,成为既位置,眼睛从镜头前适当的距离,并阻止室内光线反射镜片表面和干预的观点。

 

根据镜头和隔膜安排分组的目镜,主要有两种类型:负目镜内部的隔膜和积极的目镜,目镜镜片的下方有一个隔膜。负目镜有两个镜头:上镜头,这是最接近观察者的眼睛,被称为眼睛的镜头和较低的镜头(下方隔膜)通常被称为场透镜。最简单的形式,这两个镜头都是平凸,凸双方“面临着”标本。约中之间的双向这些镜头有一个固定的圆形开口或内部的隔膜,它的大小,定义认为是在显微镜观察的圆形领域。

 

最简单的负目镜设计,通常被称为Huygenian眼片(如图2所示),发现大部分的教学和实验室配备了消色差物镜显微镜。虽然Huygenian眼和现场镜头没有得到很好的纠正,其畸变往往相互抵消。更高度纠正负目镜有两个或三个镜头巩固和元素结合在一起,使眼睛的晶状体。如果一个未知的目镜进行住房上的放大倍率,它是最有可能成为一个Huygenian目镜,最适合使用消色差物镜5X – 40X放大的。

 

简单的目镜结构图

 

另一种主要的目镜,是积极的目镜,它的镜头,俗称冉斯登目镜,如图2所示,(左),膈肌以下。此接目镜有一个眼睛的晶状体和现场镜头也平凸,但面向眼睛的晶状体弯曲表面上的现场镜头。前这个目镜的焦平面位于下面的物镜,目镜膜片水平,使这个目镜容易适应安装光罩。为了提供更好的校正,两个镜片冉斯登目镜可胶结在一起。

 

冉斯登目镜的一个修改后的版本被称为凯尔纳目镜,如在图3左侧所示。这些改进的目镜包含胶结在一起的眼睛镜片的双重功能,更高的视点比冉斯登或Huygenian目镜以及一个更大的领域来看。一个简单Huygenian目镜的修改后的版本是如图3所示,在右侧。虽然这些修改的目镜执行比他们简单的一个镜头,他们仍然只具有低功耗的消色差透镜目标有用。

 

凯尔纳目镜结构图

 

如Huygenian和冉斯登和他们achromatized的简单的目镜将剩余色差在中间的图像放大倍率不正确,尤其是在高放大倍率的消色差物镜,以及任何萤石或复消色差的目标相结合使用。为了解决这个问题,制造商生产的补偿目镜,引入平等的,但相反,在镜片的色度误差。补偿目镜的积极或消极的的类型之一,而且必须在所有放大倍率与萤石,复消色差和计划目标的所有变化(它们也可以用来消色差物镜40X和更高的优势)。近年来,现代显微物镜的放大倍率色差任建成的目标(奥林巴斯和尼康)或纠正在管镜头(莱卡和蔡司)的差异及其矫正。

 

补偿目镜发挥了至关重要的作用,有助于消除残留的高度纠正的目标设计中固有的色差。因此,这是最好的显微镜使用补偿目镜设计,由一个特定的的制造商陪,制造商的更高的校正目标。一个不正确的目镜使用有限(160或170毫米)管的长度大大增加标本详细的内径的外径和蓝色条纹的红色条纹的对比度的应用效果设计的复消色差物镜。其他问题出现,从一个简单的目镜视场有限的平整度,甚至那些与眼透镜双峰纠正。

 

Periplan目镜

 

更先进的目镜设计导致Periplan目镜是在上面的图4所示。此接目镜包含7个镜头,胶结成一个单一的双峰,单一的三重,和两个单独的镜头的元素。用于更高功率的目标时,在periplan目镜设计上的改进导致更好的为剩余的横向色差校正,增加外地的平整度,和一般更好的总体性能。

 

现代显微镜的功能大大改进计划纠正的目标,其中主要的形象比年龄较大的目标要少得多的领域曲率。此外,现在大多数显微镜功能更广泛的身体管,大大提高了中间图像的大小。为了解决这些新的特性,制造商产生广泛eyefield的目镜(如图1所示),增加可视面积高达40%的标本。由于目标目镜校正技术的战略,从生产厂家不同,它是非常重要的(如上所述)使用特定制造商为使用他们的目标建议的唯一的目镜。

 

我们的建议是精心选择的目标第一,然后购买目镜的设计工作结合的客观。当选择目镜,它是比较容易区分简单和更高薪的目镜。冉斯登和Huygenian(和他们的高度纠正),如简单的目镜将出现有目镜隔膜边缘周围的蓝色光环,通过显微镜观看时,或举行光源。相比之下,更高度纠正补偿目镜有相同的情况下,黄橙红色的环周围的隔膜。

 

商业目镜的属性

EYEPIECE TYPE

FINDER EYEPIECES

SUPER

IDEFIEL

EYEPIECE

WIDE FIELD EYEPIECES

DESCRIPTIVE

ABBREVIATION

PSWH

10x

PWH

10x

35

SWH

10x

SWH

10x H

CROSSWH

10x H

WH

15x

WH

10x H

FIELD NUMBER

26.5

22

26.5

26.5

22

14

22

DIOPTER

ADJUSTMENT

-8~+2

-8~+2

-8~+2

-8~+2

-8~+2

-8~+2

DIAMETER OF

MICROMETER

RETICLE

24

24

表1

 

根据类型在表1列出几种常见的市售目镜的属性(奥林巴斯美国公司制造的)。在表1中列出的目镜的三个主要类型是Finder中,宽视场,和超级广角。各厂商所使用的术语,可以很混乱,小心要重视他们的售楼书和显微镜手册,以确保正确的目镜正在与一个特定的目标使用。广泛的领域和超广角目镜的缩写,指定在表1中,再加上其高视点校正,WH和太阳能热水器,分别。放大倍数是10X或15X的字段数(下面讨论)的范围从14到26.5,这取决于应用程序。屈光度调节约所有的目镜和许多还包含一个光掩模或微米光罩相同。

 

所产生的光线从目镜出瞳或视点相交,通常被称为冉斯登光盘,显微镜眼睛的瞳孔应该是为了放在她看到整个视场(通常为8-10毫米,从眼睛的晶状体)。通过增加目镜的放大倍率,视点绘制接近眼睛的晶状体上表面,使得它更难的显微镜使用,特别是如果他们戴着眼镜。为了弥补这一点,专门设计的高视点目镜已经生产功能视点距离接近20-25毫米以上的眼球晶状体的表面。这些改进的目镜直径较大的眼镜头,包含更多的光学元件,通常功能改善的领域平整度。这样的目镜通常指定的题词为“H”某处目镜住房,单独或与其他的缩写组合,如上所述。我们应该指出,高视点目镜,尤其是对于那些戴眼镜纠正近视或近或远的显微镜有用,但他们不正确的几个其他的视觉缺陷,如散光,的。今天,高视点目镜,很受欢迎,甚至与人谁不戴眼镜,因为大眼睛间隙减少疲劳,并通过显微镜观看图像更愉快得多。

 

在同一时间,目镜可在广泛的范围从6.3x到25X和特殊应用,有时甚至更高的放大倍率。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,更高的功率目标,放大空的问题就变得很重要时,使用非常高放大倍率的目镜,并应避免这些。今天,大多数厂家限制了他们的目镜产品的10倍到20倍范围内的。表示为“视场的数量”或字段数(FN)如上所述,在目镜视场直径。目镜视场数的信息可以产生真正使用公式对象的视场直径:

 

Viewfield Diameter = (FN) / (M(O) × M(T))

 

其中Fn是字段数以毫米为单位,M(O)是客观的放大倍率,M(T)是管镜头放大倍数(如有)。应用这个公式表1中列出的超广角目镜,我们到达了40倍,目标管镜头放大倍率为1.25以下代码:FN = 26.5 / M(O)= 40 × M(T)= 1.25 =一个视场直径为0.53毫米。表2列出了共同的目标,会出现使用此目镜的视场大小。 

 

视场直径

(SWF 10X目镜) 

 

Magnification

Viewfield Diameter

(mm)

1/2x

42.4

1x

21.2

2x

10.6

4x

5.3

10x

2.12

20x

1.06

40x

0.53

50x

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,以确保在不增加不必要的文物标本细节的最佳倍率。例如,达到了250倍的放大倍率,显微镜可以选择25X目镜,再加上10倍的目标。相同的放大倍率的替代选择将是一个与一个25倍的目标10倍的目镜。由于25X的目标有一个更高的数值孔径(约0.65),比10倍的目标(约0.2​​5),并考虑数值孔径值定义一个客观的决议,这是明确的,后者的选择将是最好的。如果相同的视场显微照片与上面所述的每一个目标/目镜组合,这将是显而易见的,10X eyepiece/25x客观二人会产生标本细节和清晰度,出色的替代组合相比,在显微照片。

 

客观/目镜组合“有用的放大倍率范围”是指通过系统的数值孔径。是一个有待解决的图像中的细节所必需的最低放大倍率,这个值通常是相当500倍的数值孔径(500 × NA)的任意设置。在光谱的另一端,图像的有用的最大放大倍率通常设置的数值孔径(1000 × NA)的1000倍。倍率高于此值会产生图像细节没有进一步的有用信息,或更高的分辨率,通常会导致图像质量下降。超过有用的放大倍率的限制,使图像遭受的“空放大倍率”的现象,增加通过目镜或中间管镜头的放大倍率只有使图像变得更加没有相应增加细节分辨率放大。表3列出了共同的目标/目镜组合,在有用的放大倍率的范围所在。 

 

有用的放大倍率范围

(500-1000 ×客观NA)

Objective

Eyepieces

(NA)

10x

12.5x

15x

20x

25x

2.5x(0.08)

x

x

4x(0.12)

x

x

x

10x(0.35)

x

x

x

x

25x(0.55)

x

x

x

x

40x(0.70)

x

x

x

60x(0.95)

x

x

x

100x(1.42)

x

x

表3

 

目镜的视场光阑平面加入一个​​小圆盘形的玻璃光罩(有时被称为一个刻度或手提袋),目镜,可适应用于测量目的。通常光罩,蚀刻在表面上的标记,如测量规则或电网。因为光罩在同一平面上的场光阑在于,它出现在大家关注的焦点,在试样的形象叠加。使用光罩的目镜必须包含允许光罩的形象,成为关注的焦点,对焦机制(通常是一个螺旋的螺杆或滑块)。几种典型的光​​罩是在下面的图5所示。

 

目镜测量刻度

 

在图5(a)光罩是一个旨在“框架”显微摄影viewfields的目镜的共同元素。长方形的小元素限定使用35毫米格式的电影将捕获的面积。其他电影格式(120毫米和4 × 5英寸)划定35毫米矩形的更大范围内的“角落”。在十字线的中心是一个系列4套在一个“X”的格局排列的平行线所包围各界。这些生产线采用集中光罩和形象要回相机连接到显微镜与胶片平面齐焦。图5中的十字线(B)是一个线性微米,可用于测量图像的距离,并在越过千分尺5(C)与偏光显微镜,偏光器和分析仪定位对齐样本。在图5(d)所示的网格是用来计数部分的视场分区。目镜光罩有许多其他的变化,读者应该征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种类和可用性。

 

目镜测微计

 

对于高度精确的测量结果类似图6所示的是一个丝袜千分尺使用。这微米取代了传统的目镜,并包含了一些改进,对传统的光罩。在丝千分尺,测量的规模(规模类型有许多变化)和很细的电线的十字线是成焦点(图6(b))与试样。电线安装,以便它可以慢慢地在整个视场感动微米(图6(a))一侧的校准指旋螺丝。一个完整的翼形螺钉圈(分为100等分)等于两个相邻的十字线标记之间的距离。慢慢标本图像从一个位置移动到另一个电线,并注意到在拇指螺丝数字的变化,在显微镜的距离更准确的测量。丝袜微米(和其他简单的光罩)必须校准为每个与它将会使用的客观阶段微米。

 

显微摄影投影镜头

 

一些目镜位于目镜内的定位,以便它在平面图像的轮廓出现一个可移动的“指针”。表明标本中的某些功能时非常有用,这个指针,尤其是当显微镜是教导学生有关的特定功能。大多数目镜指针,可旋转360度角左右的标本和更先进的版本,可以翻译整个视场。

 

制造商往往会产生专门目镜,通常被称为照片目镜,被设计成与显微摄影。这些目镜通常为负(Huygenian型),不能够被用于视觉。出于这个原因,他们通常被称为投影镜头。在下面的图7所示是一个典型的投影镜头。

 

投影镜头

 

投影镜头,必须认真纠正,所以,他们会产生平场图像,一个明确的“必须”准确显微摄影。他们一般也色彩校正,以确保色彩的真实再现彩色显微摄影。在显微摄影投影镜头的放大系数的范围从1x至约5倍,而这些调整在显微照片的最终图像的大小,可以互换。

 

 

 

摄像系统已成为一个不可分割的一部分,在显微镜和大多数厂商提供作为可选附件附件相机显微照相。这些先进的摄像系统往往具有机动的黑盒子,存储和自动通过电影帧一帧的步骤,采取显微照片。这些完整的摄像系统的一个共同特点是分光镜重点伸缩目镜(见图8),使显微镜来检视,重点,和帧样本进行显微摄影。该望远镜包含了显微照相光罩,类似图5(a)所示,是一个矩形元素,限定用35毫米胶片拍摄的区域上,而且也为较大的格式的电影角落括号。为了方便在扫描和拍摄样品,在显微镜可以调节的伸缩式目镜,使眼的目镜,使其更容易框架和采取显微照片齐焦。