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尼康显微镜:物镜的工作距离和齐焦长度

2013-10-16  发布者:admin 

 显微镜物镜一般设计和一个短的自由工作距离,该距离被定义为从盖玻片的最接近的表面的物镜的前透镜元件,当试样处于锐聚焦的。 在设计用于无盖玻片的物镜的情况下,工作距离是确定的物镜前透镜的线性测量的试样表面。

 

parfocalwd figure1

图1是一示意图,表示一个物镜齐焦和工作距离长度规格,以及物镜筒刻或印上的其他描述信息。 在一般情况下,工作的物镜的距离减小的倍率和数值孔径增加,如列于表1的高度校正的系列的尼康平常荧光平常复消色差的物镜。 目前的趋势是产生干有工作尽可能长的距离的物镜,但其较高的分辨能力所需要的高数值孔径的需求是比较有限的。 这往往导致制造商这两个参数之间的一种折衷。

 

共同的物镜工作距离

生产厂家

更正

放大

数值孔径

工作的 
距离

尼康

PlanApo

10倍

0.45

4.0毫米

尼康

PlanFluor

20倍

0.75

0.35毫米

尼康

PlanFluor(油)

40倍

1.30

0.20毫米

尼康

PlanApo(油)

60倍

1.40

0.21毫米

尼康

PlanApo(油)

100倍

1.40

0.13毫米

表1

 

入物镜,而与液体介质的定义的折射率之间的前透镜元件和所述盖玻片操作,在工作距离长度更多的限制。 如果工作距离过大,保持物镜前透镜和标本之间的浸没液体汇合的网络可以是一个问题,与随后的图像的劣化导致的像差的引入。 有非常紧密的工作距离的物镜是弹簧加载,使整个前镜头组件时会收缩,接触到盖玻片。 这些坐骑是通常被称为回缩瓶塞 ,保证足够的保护,防止意外损坏的标本或物镜前透镜。

 

对于许多应用程序很长的自由工作距离是非常可取的(通常是必要的),并专门物镜作上述用途而设计的,尽管在实现大的数值孔径和光学像差校正的必要程度的所涉及的困难的。 长工作距离的物镜是透过厚厚的玻璃墙和检查标本的体外化学和金相显微镜的物镜前透镜必须加以保护,如高温,腐蚀性气体,挥发性化学物质对环境的危害着厚厚的盖玻片时特别有用。这些物镜的工作距离往往超过可比物镜具有相同或稍微更大的数值孔径的两到三倍。 表2列出了无限远校正尼康物镜,具有超长工作距离(ELWD)和超长工作距离(SLWD)。 请注意,工作距离与放大倍率和数值孔径减小,但不作为显着的表1中列出的作为物镜。 另外请注意,SLWD物镜表现出显着更长的工作距离,但相应较低的数值孔径,比ELWD一系列物镜

长工作距离物镜

指定

放大

数字的 
光圈

工作的 
距离

ELWD

20倍

0.40

11.0毫米

ELWD

50倍

0.55

8.7毫米

ELWD

100倍

0.80

2.0毫米

SLWD

10倍

0.21

20.3毫米

SLWD

20倍

0.35

20.5毫米

SLWD

50倍

0.45

13.8毫米

SLWD

100倍

0.73

4.7毫米

表2

 

它已成为实用与现代制造技术大大改善的机械精度的显微镜物镜,其中包括它们的对中和齐焦距离,检体之间的距离,其中物镜的凸缘被支撑在旋转物镜转盘平面和肩部(见图1)。 因此,在现代的研究级显微镜,试样可以保持相当密切聚焦(微米或左右),以及在视场的中心,当一个转动旋转物镜转盘和开关从一个到另一个物镜

 

多年来,从大多数制造商生物学应用设计的物镜都符合国际公认的惯例,齐焦距离为45.0毫米,皇家显微学会(RMS)的标准定义维度的线程,支持物镜的物镜转换器,和一个机械管的长度为160毫米。 因此,来自不同制造商的物镜是可以互换的。 然而,与无限远校正物镜的引入,方便来自不同制造商的物镜之间的互换性再次消失。 这是由于主要用于校正像差的物镜和管透镜和增加的需求,以获得更大的灵活性,以适应需要越来越大的工作距离加上更高的数值孔径和字段大小增加的不同的设计准则。

 

最近,推出的尼康CFI-60光学系统,具有“无铬”的物镜,管镜头和目镜,使该公司没有一个被用来实现校正另一个单独地纠正每个组件。 该系统还推出了齐焦长度60毫米和25毫米螺纹直径为物镜,以取代RMS螺纹尺寸。