奧林巴斯CKX53生物顯微鏡的物鏡介紹
更新時間：2023-02-09 點擊量：337
奧林巴斯CKX53生物顯微鏡的物鏡可能是光學奧林巴斯CKX53生物顯微鏡*重要的組成部分，因為它們負責原始圖像形成，并在確定奧林巴斯CKX53生物顯微鏡能夠產生的圖像質量方面發揮核心作用。 物鏡也有助于確定特定標本的放大倍數和在奧林巴斯CKX53生物顯微鏡下觀察細小標本細節的分辨率。
物鏡是設計和組裝光學奧林巴斯CKX53生物顯微鏡中困難的部件，并且是光從樣品前進到像平面時遇到的第一個組件。物鏡從它們的名稱中得出它們的名稱，它們是靠近的，與成像對象（標本）*接近的組件。
主要的奧林巴斯CKX53生物顯微鏡制造商提供了廣泛的客觀設計，在廣泛的照明條件下具有出色的光學特性，并為主要光學像差提供各種程度的校正。圖1所示的物鏡是250倍長的工作距離復消色差器，其中包含14個光學元件，這些光學元件粘合在一起形成三組透鏡雙合透鏡，一個透鏡三合透鏡組和三個單獨的內部單透鏡透鏡。該物鏡還有一個半球形前透鏡和一個彎月形第二透鏡，它們同步工作以協助以*小的球面像差捕獲高數值孔徑的光線。雖然沒有出現在這個物鏡上，但許多類似設計的高倍率物鏡都配備了彈簧式可伸縮鼻錐組件，該組件可保護前透鏡元件和標本免受碰撞損壞。內部透鏡元件經過精心定位并緊密包裝在由物鏡筒封裝的管狀黃銅外殼中。特定的物鏡參數，例如數值孔徑，放大率，光管長度，像差校正程度和其他重要特性被印在或刻在機筒的外部。盡管圖1所示的物鏡被設計成利用空氣作為物鏡前鏡片和樣品之間的成像介質，但其他物鏡具有前鏡片元件，可以將它們浸入水，甘油或專門的基于碳氫化合物的油中。
由眾多內部玻璃透鏡元件組成的現代物鏡已經達到了高質量和高性能，對像差和平坦度的矯正程度決定了物鏡的實用性和成本。用于制造物鏡的施工技術和材料在過去的100年中有了很大的改進。今天，物鏡在計算機輔助設計（CAD）系統的協助下進行設計，該系統采用具有高度特定折射率的均勻成分和質量的*稀有玻璃配方。使用這些*技術演示的增強性能使制造商能夠生成色散非常低的物鏡，并校正大部分普通光學偽影，如彗差，散光，幾何失真，場曲，球面和色差?，F在不僅奧林巴斯CKX53生物顯微鏡的物鏡在更廣泛的領域中糾正了更多的像差，而且隨著光透射率的大幅增加，圖像閃光明顯減少，產生明亮，銳利和清晰的圖像。
物鏡的三個關鍵設計特征決定了奧林巴斯CKX53生物顯微鏡的*終分辨率極限。這些包括用于照射樣品的光的波長，由物鏡捕獲的光錐的角度孔徑，以及物鏡前鏡頭和樣品之間物體空間的折射率。衍射極限光學奧林巴斯CKX53生物顯微鏡的分辨率可以描述為兩個緊密間隔的樣本點之間的*小可檢測距離：
R =λ/ 2n（sin（θ））
其中R是分離距離，λ是照射波長，n是成像介質折射率，并且θ是物鏡角度孔徑的一半。在檢查方程時，分辨率與照明波長成正比變得明顯。人眼對400至700納米之間的波長區域作出響應，這代表用于大多數奧林巴斯CKX53生物顯微鏡觀察的可見光譜。分辨率也取決于成像介質的折射率和客觀角孔徑。物鏡設計用于在前部透鏡和樣品之間用空氣或折射率較高的介質對樣品成像。視場通常非常有限，物鏡的前部透鏡元件靠近必須與之光學接觸的樣品放置。當用浸沒油代替空氣作為成像介質時，獲得約1.5倍的分辨率增益。
決定物鏡分辨率的*后但可能*重要的因素是角孔徑，其實際上限約為72度（正弦值為0.95）。與折射率結合使用時，產品：
N（SIN（θ））
被稱為數值孔徑（縮寫為NA），并且為任何特定物鏡提供分辨率的便利指示。數值孔徑通常是選擇奧林巴斯CKX53生物顯微鏡物鏡時要考慮的*重要的設計標準（除了光學校正）。對于使用專用浸油的高性能物鏡，數值范圍從0.1到非常低的放大倍數（1倍到4倍）到1.6倍。隨著相同放大倍數的一系列物鏡數值孔徑值的增加，我們通常會觀察到更大的聚光能力和分辨率的提高。奧林巴斯CKX53生物顯微鏡專家應該仔細選擇客觀的放大倍數，以便在*好的情況下，將剛剛解決的細節放大到足以讓人舒適地觀看，而不是放大倍率妨礙觀察精細的標本細節。
正如奧林巴斯CKX53生物顯微鏡中照明的亮度由聚光鏡的工作數值孔徑的平方決定的，由物鏡產生的圖像的亮度由其數值孔徑的平方決定。此外，客觀放大倍率在決定圖像亮度方面也起著重要作用，這與橫向放大倍數的平方成反比。數值孔徑/放大倍數的平方表示當與透射照明一起使用時物鏡的聚光能力。由于高數值孔徑物鏡經?？梢愿玫匦Ｕ癫?，因此它們還可以收集更多光線，并產生更高亮度，更正確的高分辨率圖像。應該注意的是，圖像亮度隨著放大率的增加而迅速下降。在光照水平是限制因素的情況下，選擇具有*高數值孔徑的物鏡，但具有能夠產生足夠分辨率的*低放大倍數。
在大多數奧林巴斯CKX53生物顯微鏡上使用的*便宜（*普通）的物鏡是消色差物鏡。這些物鏡在兩個波長（分別為藍色和紅色;分別為約486和656納米）的軸向色差上進行了校正，這些波長被帶入一個共同的焦點。此外，消色差物鏡的顏色為綠色（546納米，參見表1）。消色差物鏡的有限修正可能導致大量的偽影，當檢查標本并用彩色奧林巴斯CKX53生物顯微鏡和顯微攝影成像時。如果在光譜的綠色區域中選擇了對焦，則圖像會出現紅紫色暈圈（通常稱為殘余色彩）。消色差物鏡通過綠色濾光片（通常是干涉濾光片）產生*佳效果，當這些物鏡用于顯微攝影時使用黑白膠片。缺乏對場平面度（或場曲率）的校正會進一步妨礙消色差物鏡。在過去的幾年中，大多數制造商已經開始為消色差物鏡提供平場校正，并將這些校正后的物鏡稱為plan achromats。
