体视显微镜如何选择?如何知道自己的样品适合用什么样的显微镜?
所属分类:显微镜百科 点击次数:897 发布日期:2019-06-14
体视显微镜(立体显微镜或者叫解剖镜)通常被称为实验室或生产部门的主力。选择立体显微镜时,需要考虑哪些因素呢?
答案是:“看情况”。
这是为什么呢? 因为它取决于用途,取决于用户想要完成的任务。立体显微镜基本上是一种工具,用于将三维目标在三个维度中放大。 不同于复式显微镜,立体显微镜能够应付这个任务。
四个事项需要仔细评估:
一)用途是什么?
二)哪种结构需要观察、记录或可视化?
三)有多少人在使用显微镜?
四)解决方案的可用预算是多少?
一旦上述因素已知,则可以归结为以下标准。
放大倍数、变焦范围和物场
景深和数值孔径
光学质量和工作距离
照明
放大倍数、变焦范围和物场
立体显微镜的总放大倍数,是变倍器、物镜和目镜的放大倍数的组合。
变倍器或变焦体
像放大镜一样,变倍器由光学透镜构成,可以用来改变仪器的放大倍数。改变变倍器的位置,会改变图像放大的程度。图像放大的程度称为放大倍数。现代立体显微镜能够提供 16 倍放大(只有变焦体),20.5:1 的变焦范围,其特点是能够进行可靠测量的机动化或编码。
接下来,图像通过目镜得到进一步放大。为找出目镜中观察到的目标的放大程度,用户必须将变倍器和目镜的放大倍数相乘。
当从适当的距离向目镜中观察、而且瞳孔间距设置正确时,可以看到称为物场的一个圆形区域。 物场的直径根据放大倍数而变化。换言之,放大倍数和物场直径之间存在着数学关系。 10 倍目镜提供的物场数是23。这意味着变焦体和主物镜放大 1 倍时,物场大小为23mm。 3 倍放大时物场减少到三分之一,即物场的直径仅有7.66mm。
视觉景深的实际价值
在视感景深这个问题上,Max Berek 是位发表观点的作者,早在 1927 年他就发表了经过大量实验得来的结果。Berek 公式给出了视觉景深的实际值,因此今天仍然使用。
其简化形式如下:
TVIS:视感景深
n:目标位于其上的介质的折射率。 如果目标被移开,则在公式中输入介质的折射率,该介质形成变化的工作距离。
λ:使用的光的波长,对白光来说,λ = 0.55μm
NA:目标一侧的数值孔径
MTOT VIS:显微镜的视觉总放大倍数
如果以上方程中,视觉总放大倍数为有效放大倍数所取代(MTOTVIS = 500 - 1000 x NA),则可以看出,景深的个近似值与数值孔径的平方成反比。
特别是放大倍数较低时,景深可以通过缩小镜头光圈(即减少数值孔径)显著增加。 这通常是通过光圈或一共轭平面上的光圈完成的。然而,数值孔径越小时,横向分辨率就越低。
因此问题是找到分辨率与景深(取决于目标结构)之间的更佳平衡。在立体显微镜中,为了更高的景深,常常需要做出一定的妥协,因为三维结构的 z 值经常有此要求。
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