Kako povećati rezoluciju mikroskopa?
Mikroskop je jedna od glavnih opreme opreme za testiranje, a važan pokazatelj za procjenu performansi mikroskopa je rezolucija. Razlučivost se odnosi na sposobnost jasnog razlikovanja male udaljenosti između dvije male točke ili dvije linije. Samo ljudsko oko je mikroskop. Pod standardnim uvjetima osvjetljenja, razlučivost ljudskog oka na udaljenosti vida (međunarodno priznata kao 25 cm) je oko 1/10 mm. Za promatranje dviju ravnih linija, razlučivost očiju može se poboljšati jer ravne linije mogu stimulirati niz živčanih stanica.
Razlučivost ljudskog oka je samo 1/10 mm, tako da ljudsko oko ne može razlikovati objekte manje od 1/10 mm ili udaljenost između dva sićušna objekta bliže od 1/10 mm. Tako se pojavilo od jednostavnog makroskopskog povećala do optičkog mikroskopa za mikroskopsko promatranje, a potom i elektronskog mikroskopa. Razlučivost mikroskopa definirana je kao najmanja udaljenost između dvije male točke koje se mogu jasno razlučiti na uzorku. Njegova formula za izračun je: D=0.61λ/NA
U formuli: D je rezolucija (um); λ je valna duljina izvora svjetlosti (um); NA je numerička apertura leće objektiva (također se naziva omjer otvora blende).
Iz formule se može zaključiti da razlučivost mikroskopa ovisi o valnoj duljini izvora upadne svjetlosti i numeričkom otvoru objektiva koji odgovara. Može se vidjeti da je metoda poboljšanja optičkog mikroskopa:
1. Smanjite valnu duljinu izvora svjetlosti.
Kraća valna duljina vidljive svjetlosti je 390nm. Ako se ultraljubičasto svjetlo te valne duljine koristi kao izvor osvjetljenja, rezolucija optičkog mikroskopa može se smanjiti na 0,2 um. Međutim, budući da staklo od većine uobičajenih materijala apsorbira veliku količinu svjetlosti s valnom duljinom ispod 340 nm, ultraljubičasto svjetlo ne može stvoriti jasnu i svijetlu sliku nakon velike količine prigušenja. Stoga se moraju koristiti skupi materijali poput kvarca (koji može proći kroz ultraljubičasto svjetlo od čak 200 nm) i fluorita (koji može proći kroz ultraljubičasto svjetlo od čak 185 nm), a mikroskop s ultraljubičastim svjetlom ne može se promatrati golim okom. , pa čak i promatrani uzorak. Zbog ograničenja mikroskopa, uz visoku cijenu, ova metoda poboljšanja razlučivosti mikroskopa nije široko korištena zbog vlastitih ograničenja.
2. Povećajte numerički otvor blende NA objektiva.
Numerička apertura NA=n*sin(u)
U formuli je n indeks loma medija između leće objektiva i uzorka; u je kut poluotvora leće objektiva. Stoga je, iz perspektive optičkog dizajna, prikladno usvajanje većeg kuta otvora ili povećanje indeksa loma postala uobičajena metoda za poboljšanje rezolucije optičkog mikroskopa. Općenito, medij objektiva malog povećanja, kao što je ispod 10X, je zrak, a njegov indeks loma je 1, to jest, suha leća objektiva; medij uranjanja u vodu je destilirana voda, a njen indeks loma je 1,33; medij uljne imerzijske leće objektiva je cedrovo ulje ili drugo prozirno ulje, njegov indeks loma je općenito oko 1,52, blizu indeksa loma leće i stakalca, kao što je 100X uljna leća Olympusa. Objektivi uronjeni u vodu i objektivi uronjeni u ulje ne samo da imaju veliko povećanje, već također poboljšavaju razlučivost leće objektiva zbog upotrebe medija s visokim indeksom loma.
