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尼康显微镜正负相差

2014-11-08  发布者:admin 

根据配置和定位在所述物镜后焦平面的相位环的性质,样品可以在相位对比观察。 这种互动式教程研究环绕(S),衍射(D),并导致明颗粒(P波),以及积极和消极相差显微镜之间的关系。 此外,相板的几何形状和有代表性的样本图像也呈现。

教程初始化与出现在相位对比图像窗口中随机选择的样品,相应的波的关系引起的相位图像被显示在图中的图像窗口的左邻。 为了操作的教程,使用鼠标光标移动到翻译之间的正负相差或照明相衬模式滑块。 当滑块被翻译,出现在相位对比图像窗口改变要显示的图像如何试样出现在由滑块设置当前成像模式。 另外,波形图的下方的是,改变形状,以符合由滑块所选择的成像模式中的相位板 。 为了查看一个新的样本,利用选择的样本下拉菜单中选择另一个例子。

相位板配置,波的关系,并与正和负相位对比图像的生成相关联的向量的图在图1中除了给出,试样由这些技术成像的实施例还示出。 在正相位对比光学结构(图1中的图像的上排),环绕声(S) - 波前穿过相板时,产生180°的净相移相位超前,由1/4波长(1半波长)。 先进的环绕的波前是现在能够在中间像平面参与与衍射(D)的波相消干涉。 在大多数情况下,仅仅前进单独环绕的波前的相对相位是不足以导致在尼康显微镜的高对比度图像的生成。 这是因为环绕波的振幅比衍射波显著较大,并且抑制由干扰产生的所得图像从波浪的总数的一小部分。为了减少环绕的波阵面为一个值更接近衍射波的幅度(和执行干扰在图象平面中),在该物镜的相位环中的不透明度通过施加一个半透明金属(中性增加密度)涂层。 环绕的光波,其几乎完全穿过相位环通过设计,在相差显微镜下,都显着地降低在幅值由相位板的不透明度为一个值,该值的范围内的原始强度的10至30%。

因为所得到的粒子波被环绕和衍射波前的干涉独家生产的,在到达像面的波阵面之间的干涉产生的颗粒(P)的波的幅度是现在比环绕的小得多时,中性密度涂层施加。 净效应是把新出现的从图像平面内的光的通过检体引入的相对相位差为一个差在振幅(强度)。 因为人眼将解释在强度作为对比区别,试样现在在显微镜目镜可见的,并且也可以被捕获于膜与传统的照相机系统,或数字,利用CCD或CMOS器件。 所有阳性相衬系统选择性地推进线性环绕(S) - 波前相对于所述球形衍射(D)的波阵面的相位。 具有比周围介质的折射率高的标本出现暗上的中性灰色的背景,而那些具有比泳介质的折射率低的标本出现比灰色背景更亮。

为了修改该空间分离的环绕在相衬光学系统的相位和振幅与衍射波前,一些相位板配置的已被引入。 因为相位板位于或非常接近物镜后侧焦点面(衍射面)通过显微镜必须通过此组件行进的所有光。 该相位板在其聚光镜环形聚焦被称为共轭区域 ,而其余的区域被称为互补的区域的一部分。 的共轭区域包含材料负责改变环绕(未衍射)光的相位由任一正负90度的相对于该衍射的波前。 在一般情况下,相位共轭环面积较宽(约25%)比由聚光环的图像,以减少环绕光的传播到所述互补区域的量所限定的区域。

多数可以从现代显微镜制造商的相位板是由薄的电介质和金属膜的真空沉积制备在玻璃板上或直接安装在显微镜的物镜中的透镜表面中的一个。 所述电介质薄膜的作用是把光的相位,而该金属膜衰减非衍射光的强度。 一些制造商使用多个抗反射涂层结合的薄膜,以减少眩光的量和杂散光反射回光学系统。 如果相位板是不是一个透镜的表面上形成的,它通常是驻留在靠近物镜后侧焦点面上的连续镜头之间胶结。 的厚度和电介质,金属的折射率,和防反射膜,以及那些光学水泥,仔细地选择,以产生相位板的互补和共轭物的区域之间所需的相移。在光学术语,从而改变相对于环绕光的相位,以衍射光90度(或正或负)的相位板被称为是因为其上的光程差效应四分之一波长板。

的正相位相反的概述示于图1中的正相位反差板(图1的左侧)推进环绕波,由1/4波长,由于在玻璃板的侵蚀环,可以减少上部通过在高折射率板采取的波浪物理路径。 因为与样品相互作用,当所述衍射的试样射线(D)中都被延迟,由1/4波长,当出现从相位板的环绕和衍射波之间的光程差为半波长。 净结果是在环绕和衍射波,这导致破坏性干扰为高折射率样品在图像平面之间的180度的光程差。 为正相位相反的相消干扰波的振幅曲线示于图1的上图所得到的颗粒(P)的波的振幅比环绕(S) -波降低,从而使对象看起来比相对较暗的背景下,作为最右侧(标DL)所示的Zygnema绿藻的形象。 矢量表示由1/4波长,这被示为在正相位对比90度逆时针旋转环绕波的进步,出现了图和图1中的图像之间。

另外,也可以制作显微镜的光学系统产生的负相位相反,如示于图1的下部,在此情况下,环绕声(S) -波被延迟(而不是作为先进)通过四分之一波长相对于所述一个衍射(D)波。其结果是,具有高折射率的标本显得明亮针对较暗的灰色背景(参见图1中的下部标记BM的图像)。 在负相位相反,物镜相位板包含一个升高的圆环该延迟的相位(而非提前相位的作为正相位相反),通过四分之一波长相对于所述衍射波的相位的零阶环绕波。 因为衍射波已通过检体传递时被延迟四分之一波长,环绕和衍射波之间的光程差被消除,并且产生了高折射率样品在图像平面建设性干涉。 需要注意的是所得到的颗粒(P)的波是在振幅比环绕(S)波在负相位对比更高(参见图1中的下图)。 还示出为负相位相反,其中环绕波矢量经过一个90度的顺时针方向旋转的矢量图。