Kako poboljšati rezoluciju mikroskopa?
Mikroskop je jedna od glavne opreme opreme za inspekciju, a važan indeks za procjenu performansi mikroskopa je rezolucija. Rezolucija se odnosi na sposobnost da se jasno razlikuju dvije male tačke ili male udaljenosti između dvije linije. Ljudsko oko je samo po sebi mikroskop. U standardnim uslovima osvetljenja, rezolucija ljudskog oka na fotopičkoj udaljenosti (25 cm je međunarodno priznato) je približno jednaka 1/10 mm. Za gledanje dvije ravne linije, rezolucija oka se također može poboljšati jer ravna linija stimulira niz nervnih ćelija.
Rezolucija ljudskog oka je samo 1/10 mm, tako da ljudsko oko ne može razlikovati razmak između objekta manjeg od 1/10 mm ili dva sićušna objekta bliža od 1/10 mm. Tako se pojavio od jednostavnog makroskopskog povećala do optičkog mikroskopa za mikroskopsko posmatranje, a zatim i elektronskog mikroskopa. Definicija rezolucije mikroskopa je mala udaljenost između dvije male tačke koje se mogu jasno razlučiti na uzorku. Njegova formula za proračun je: D=0.61λ/NA
U formuli: D je rezolucija (um); λ je talasna dužina izvora svjetlosti (um); NA je numerički otvor blende (koji se naziva i otvor sočiva) objektiva.
Iz formule se može dobiti da je rezolucija mikroskopa određena talasnom dužinom izvora upadne svetlosti i numeričkim otvorom odgovarajućeg objektiva. Može se vidjeti da je metoda poboljšanja optičkog mikroskopa:
1. Smanjite talasnu dužinu izvora svetlosti.
Kraća talasna dužina vidljive svjetlosti je 390nm. Ako se ultraljubičasto svjetlo ove valne dužine koristi kao izvor svjetlosti osvjetljenja, rezolucija optičkog mikroskopa može se smanjiti na 0,2 um. Međutim, budući da većina uobičajenih materijala od stakla apsorbira veliku količinu svjetlosti s valnim dužinama ispod 340 nm, ultraljubičasto svjetlo ne može formirati jasnu i svijetlu sliku nakon mnogo slabljenja. Stoga se moraju koristiti skupi materijali kao što su kvarc (koji može prenijeti ultraljubičasto svjetlo do 200 nm) i fluorit (koji može prenijeti ultraljubičasto svjetlo do 185 nm), a ultraljubičasti mikroskopi se ne mogu promatrati golim okom, čak i posmatrani uzorci Ograničenje od , zajedno sa visokim troškovima, tako da ovaj način poboljšanja rezolucije mikroskopa nije u širokoj upotrebi zbog sopstvenih ograničenja.
2. Povećajte numerički otvor NA objektiva.
Numerički otvor NA=n*sin(u)
U formuli, n je indeks prelamanja medija između sočiva objektiva i uzorka; u je ugao polovine blende objektiva. Stoga je, iz perspektive optičkog dizajna, odgovarajuća upotreba većeg ugla otvora blende ili povećanje indeksa prelamanja postala uobičajena metoda za poboljšanje rezolucije optičkog mikroskopa. Generalno, sočiva objektiva sa malim uvećanjem, kao što je ispod 10X, koristi vazduh kao medij, sa indeksom prelamanja od 1, odnosno suvo sočivo objektiva; medij za uranjanje u vodu je destilovana voda, čiji je indeks loma 1,33; sočivo objektiva za uranjanje u ulje je kedrovo ulje ili drugo prozirno ulje, a njegov indeks prelamanja općenito je oko 1,52, blizu je indeksu prelamanja sočiva i staklenih stakala, kao što je Olympusova 100X uljana sočiva. Objektivi za uranjanje u vodu i objektivi za uranjanje u ulje ne samo da imaju veliko uvećanje, već i poboljšavaju rezoluciju objektiva zbog upotrebe medija s visokim indeksom prelamanja
