设为首页 | 添加收藏 |sitemap |百度地图 |
货真价实 坦诚无欺
新闻资讯

尼康显微镜:体视暗场照明

2013-10-16  发布者:admin 

立体显微镜的暗视野观察,需要一个专门的支架,其中包含反射镜和遮光板直接对试样在斜角度一个倒置空心锥体的照明。暗场照明的主要内容,体视显微镜和更常规的复合显微镜,这往往配备复杂的多透镜聚光系统或聚光镜具有专门的内部反射镜包含在特定的几何形状的反射面面向相同的。

stereodarkfieldfigure1

暗视野显微镜是一种简单和常用的方法,呈现清晰可见的未染色透明标本。暗视野观察的很好的候选经常有非常接近的值与其周围环境的折射率,难以与常规的明视场技术的图像。作为一个例子,小的水生生物,卵母细胞,在组织培养中的细胞具有范围从1.2到1.4的折射率,从而导致从周围的水性介质中(折射率为1.3)的光程差可以忽略不计。这些以及类似的标本观察,暗场照明技术的理想人选。

图1中显示的配置示出了现代尼康显微镜SMZ1500配备一个先进的支架,其中包含在明场和暗场照明的规定,通过安装在支架顶部的透明玻璃阶段。还描绘的是一个数字网络摄像机能够显微镜远程观察家所收集的图像传输系统(尼康DN100)。暗场照明的机制的详情在下面讨论。

标本的暗视野照明,需要阻断通常通过和周围(前后)的试样的显微镜,沿着光轴的中心的光线。阻止这些光线,使得只有那些在大角度的斜光线撞击试样置于显微镜舞台上。在配备一个简单的聚光镜系统,聚光镜(阿贝式)顶级镜头的凹球面状,使光线在所有方位的表面形成一个倒置的中空光锥具有顶点为中心,在试样平面新兴的复合显微镜。如果没有试样本的舞台上,和聚光镜的数值孔径超过物镜,斜光线交叉,和,错过进入物镜前透镜,因为他们的倾角。视野会变暗。

stereodarkfieldfigure2

在图1所示的体视显微镜产生的照度,使用特别设计的7双面环形镜(图2),大大降低了杂散光进入大常见的主要物镜前镜头斜圆锥体。的环形反射镜的高数值孔径,反射暗视野中的聚光镜,内部镜面,具有各种几何形状的曲率,配备类似的方式操作。

其中最流行的暗场聚光镜的设计,大量使用高倍率化合物显微镜相衬出现之前,是抛物面聚光器,其中有一个弯曲和镜像cardioidal的内表面。照明光通过聚光,从一个单一的表面,是由抛物面截断的光停止面向垂直聚光镜和显微镜光轴反射。该系统是从球形,色差和慧差和产生一个重点突出的光锥将试样从所有方位。体视显微镜环形反射镜的设计虽然图2和图3中示出,不与抛物面聚光镜的复杂性和精度的,它是有一个圆筒形的几何结构比传统的反射镜,在暗视野照明标本更为有效。图3中的图表进行比较发现在大多数的体视显微镜用更传统的柱面反射镜的环形反射镜的设计。从所有方位,以提供更均匀的照明,另外,环形的聚光镜设计大大减少了杂散光进入物镜前透镜到试样和背景之间的对比度显着提高,这导致的量。

stereodarkfieldfigure3

当一个透明的标本被放置在玻璃显微镜载物台和暗场照明下观察时,倾斜的光线穿过试样,衍射,反射,折射和/或通过光学的不连续性(如细胞膜,细胞核,和内部的细胞器)让这些微弱的光线进入物镜。试样,然后其他黑色背景上出现亮点。暗场照明在傅里叶光学方面,消除零阶(未散射光)的衍射图案,形成在后侧焦点面上的物镜。这会导致形成的图像中的完全从试样散射的高阶衍射强度,并且还负责为暗视野观察的主要限制。因为图像是完全由从检体的散射光,它是含有丰富的眩光,甚至可以在不同程度上被扭曲,因此它不能被认为是一个忠实的试样的几何再现。

图4说明数字图像暗场和明照明的影响纤维整装标本准备使用加拿大香脂和显微镜载玻片和盖玻片。图4(a​​)和4(二)的尼龙纤维的明视场的条件下(图图4(a))和暗场(图4(b)条)照明的。严重缺乏纤维与明场成像的对比度和微小的细节是很难区分的白色背景。与此相反,当用这种纤维与暗场技术(尼康SMZ1500与一个环形反射镜的照明器)照明,内部纤维的细节是可辨别的到一个更高的程度和深度字段强调变得更加明显。图4(c)中,这是不是透明的,几乎是不透明时,可视在光照下菠萝纤维纤维具有一种情形在明反差太大。查看相同的菠萝纤维试样与暗场照明揭示更为错综复杂的细节(图4(D)),公开纵向分裂的纤维,是看不出来的明场图像。

stereodarkfieldfigure4

标本有光滑的反射面产生主要是由于到物镜的光反射的暗场图像的检体的折射率是不同的,从周围介质中,或发生的折射率梯度(在边缘的膜)的情况下,光的折射的试样。这两种情况下的反射和折射光的方向产生比较小的角度变化,使一些光线进入的目的。与此相反,一些光撞击试样也是衍射,穿过整个物镜的数值孔径范围内的光,产生一个180度的弧。物镜的分辨能力是相同的暗场照明的明视场的条件下实现的,但不是精确地再现的图像(如上所述)的光学字符。

在暗视野显微镜,对比度也大大提高由强光照射试样在一个黑暗的背景上的叠加。由一个不透明的一站式零阶光线阻断,使只有高阶的光线照明,洗澡标本。高倾斜的试样衍射光线,并产生第一,第二,和更高衍射级的物镜,请他们彼此干扰,以产生图像的标本到成像面的后侧焦点面。

如果使用伯特兰透镜或目镜望远镜观看在暗场照明的体视显微镜操作中的物镜的后部,它会显示为充满光。微弱的衍射光改组为可见的图像在目镜膜片的平面,其对比度逆转一个黑暗的背景上产生明亮的图像。因为暗视野显微镜消除是非常浪费的光线明亮,未衍射的零阶光,这种形式的照明,因此要求高强度的照明光源。体视显微镜照明暗场照明,配备的看台上,采取这一因素考虑在内,和高强度钨卤素灯泡为宗旨,以产生足够的光通量。

stereodarkfieldfigure5

目前一些产品售后加装立体显微镜与透射暗场照明。此外,许多显微镜制造商提供照明配件,可以很方便地用来实现他们的立体声系统的暗场条件。列于图5和图6典型的售后暗视野照明。在图5所示的设计,采用了光纤环的光以提供特制的照明阶段包含一个内部的反射镜系统和一个不透明的光停止。从环形光照明器的光被反射,从内部柱面反射镜的中心(零阶)射线被阻断的光停止,形成一个倒锥形的照明。放入试样直接在玻璃板上休息阶段孔径以上,与暗场照明,可以进行可视化。环形灯配备有一个外部的,它包含一个电压电源和高强度的钨卤灯的光源。另一个暗场聚光镜的设计,其中还包含明照明的规定,如图6所示。此的聚光系统利用旋转的滑块之间的明场和暗场照明,并且还包含一个光源通过光纤束耦合到聚光镜。

在立体显微镜暗场照明的理想人选包括分钟生活的水生生物,硅藻,小昆虫,骨,纤维,头发,未染色的细菌,酵母菌,和原生动物。非生物试样包括矿物质,化学晶体,胶体颗粒,夹杂物和孔隙率的玻璃,陶瓷,聚合物薄膜的部分,和折射率梯度。应谨慎,在暗视野显微镜标本准备,因为躺在上面和下面的功能平面的焦点,尤其是指纹,灰尘,纤维,和清渣,还可以散射光线,有助于图像退化。用试样的厚度和显微镜载片上的厚度也是非常重要的,在一般情况下,薄的试样衍射工件,可以干扰图像形成期望消除的可能性。

stereodarkfieldfigure6

在适当的条件下成像的暗场照明的标本是在外观上颇为壮观(例如,尝试一滴新鲜血液)。标本通常含有非常低的固有对比度在明显微镜很容易在暗场观察,这种类型的照明是理想显露轮廓,边缘,边界,和折射率梯度。不幸的是,暗场照明揭示内部细节不太有用。其他类型的标本,其中包括许多已与染料染色,也很好地回应暗场条件下的照明。这些措施包括植物和树超薄切片(染色和未染色),硅藻,放射虫化石,骨骼部分,胚胎,毛(人和动物)。

暗视野显微镜(化合物和立体声)在上半年的20世纪,有一个非常强大的内容和大量的精力花费在优化暗场聚光镜系统和照明。这种强烈的兴趣开始慢慢褪色的出现更先进的对比度增强技术,如相衬,微分干涉相衬,霍夫曼调制对比。最近,新的体视显微镜照明技术,如尼康的斜相干对比,大大提高对比度的透明标本,目前正在引进并最终将可能取代一个重大的金额在暗场立体显微镜的兴趣。然而,新的兴趣已经出现在传输的暗视野显微镜荧光显微镜结合使用时,由于它的优势。

暗视野显微镜仍然是生物和医学研究的一个很好的工具。该技术可以有效地利用,以查看广泛的生物医学和工业的标本,并且常常可以揭示与其他照明方法是不可见的细节。



沪公网安备 31011202003519号