尼康顯微鏡:物鏡的工作距離和齊焦長(zhǎng)度
顯微鏡物鏡一般設(shè)計(jì)和一個(gè)短的自由工作距離,該距離被定義為從蓋玻片的*接近的表面的物鏡的前透鏡元件,當(dāng)試樣處于銳聚焦的。 在設(shè)計(jì)用于無蓋玻片的物鏡的情況下,工作距離是確定的物鏡前透鏡的線性測(cè)量的試樣表面。
圖1是一示意圖,表示一個(gè)物鏡齊焦和工作距離長(zhǎng)度規(guī)格,以及物鏡筒刻或印上的其他描述信息。 在一般情況下,工作的物鏡的距離減小的倍率和數(shù)值孔徑增加,如列于表1的高度校正的系列的尼康平常熒光和平常復(fù)消色差的物鏡。 目前的趨勢(shì)是產(chǎn)生干有工作盡可能長(zhǎng)的距離的物鏡,但其較高的分辨能力所需要的高數(shù)值孔徑的需求是比較有限的。 這往往導(dǎo)致制造商這兩個(gè)參數(shù)之間的一種折衷。
共同的物鏡工作距離
生產(chǎn)廠家 | 更正 | 放大 | 數(shù)值孔徑 | 工作的 |
尼康 | PlanApo | 10倍 | 0.45 | 4.0毫米 |
尼康 | PlanFluor | 20倍 | 0.75 | 0.35毫米 |
尼康 | PlanFluor(油) | 40倍 | 1.30 | 0.20毫米 |
尼康 | PlanApo(油) | 60倍 | 1.40 | 0.21毫米 |
尼康 | PlanApo(油) | 100倍 | 1.40 | 0.13毫米 |
表1
浸入物鏡,而與液體介質(zhì)的定義的折射率之間的前透鏡元件和所述蓋玻片操作,在工作距離長(zhǎng)度更多的限制。 如果工作距離過大,保持物鏡前透鏡和標(biāo)本之間的浸沒液體匯合的網(wǎng)絡(luò)可以是一個(gè)問題,與隨后的圖像的劣化導(dǎo)致的像差的引入。 有非常緊密的工作距離的物鏡是彈簧加載,使整個(gè)前鏡頭組件時(shí)會(huì)收縮,接觸到蓋玻片。 這些坐騎是通常被稱為回縮瓶塞 ,保證足夠的保護(hù),防止意外損壞的標(biāo)本或物鏡前透鏡。
對(duì)于許多應(yīng)用程序很長(zhǎng)的自由工作距離是非常可取的(通常是必要的),并專門物鏡作上述用途而設(shè)計(jì)的,盡管在實(shí)現(xiàn)大的數(shù)值孔徑和光學(xué)像差校正的必要程度的所涉及的困難的。 長(zhǎng)工作距離的物鏡是透過厚厚的玻璃墻和檢查標(biāo)本的體外化學(xué)和金相顯微鏡的物鏡前透鏡必須加以保護(hù),如高溫,腐蝕性氣體,揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)對(duì)環(huán)境的危害著厚厚的蓋玻片時(shí)特別有用。這些物鏡的工作距離往往*過可比物鏡具有相同或稍微更大的數(shù)值孔徑的兩到三倍。 表2列出了無限遠(yuǎn)校正尼康物鏡,具有*長(zhǎng)工作距離(ELWD)和*長(zhǎng)工作距離(SLWD)。 請(qǐng)注意,工作距離與放大倍率和數(shù)值孔徑減小,但不作為顯著的表1中列出的作為物鏡。 另外請(qǐng)注意,SLWD物鏡表現(xiàn)出顯著更長(zhǎng)的工作距離,但相應(yīng)較低的數(shù)值孔徑,比ELWD一系列物鏡。
長(zhǎng)工作距離物鏡
指定 | 放大 | 數(shù)字的 | 工作的 |
ELWD | 20倍 | 0.40 | 11.0毫米 |
ELWD | 50倍 | 0.55 | 8.7毫米 |
ELWD | 100倍 | 0.80 | 2.0毫米 |
SLWD | 10倍 | 0.21 | 20.3毫米 |
SLWD | 20倍 | 0.35 | 20.5毫米 |
SLWD | 50倍 | 0.45 | 13.8毫米 |
SLWD | 100倍 | 0.73 | 4.7毫米 |
表2
它已成為實(shí)用與現(xiàn)代制造技術(shù)大大改善的機(jī)械精度的顯微鏡物鏡,其中包括它們的對(duì)中和齊焦距離,檢體之間的距離,其中物鏡的凸緣被支撐在旋轉(zhuǎn)物鏡轉(zhuǎn)盤平面和肩部(見圖1)。 因此,在現(xiàn)代的研究級(jí)顯微鏡,試樣可以保持相當(dāng)密切聚焦(微米或左右),以及在視場(chǎng)的中心,當(dāng)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)物鏡轉(zhuǎn)盤和開關(guān)從一個(gè)到另一個(gè)物鏡。
多年來,從大多數(shù)制造商生物學(xué)應(yīng)用設(shè)計(jì)的物鏡都符合國(guó)際公認(rèn)的慣例,齊焦距離為45.0毫米,皇家顯微學(xué)會(huì)(RMS)的標(biāo)準(zhǔn)定義維度的線程,支持物鏡的物鏡轉(zhuǎn)換器,和一個(gè)機(jī)械管的長(zhǎng)度為160毫米。 因此,來自不同制造商的物鏡是可以互換的。 然而,與無限遠(yuǎn)校正物鏡的引入,方便來自不同制造商的物鏡之間的互換性再次消失。 這是由于主要用于校正像差的物鏡和管透鏡和增加的需求,以獲得更大的靈活性,以適應(yīng)需要越來越大的工作距離加上更高的數(shù)值孔徑和字段大小增加的不同的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。
*近,推出的尼康CFI-60光學(xué)系統(tǒng),具有“無鉻”的物鏡,管鏡頭和目鏡,使該公司沒有一個(gè)被用來實(shí)現(xiàn)校正另一個(gè)單獨(dú)地糾正每個(gè)組件。 該系統(tǒng)還推出了齊焦長(zhǎng)度60毫米和25毫米螺紋直徑為物鏡,以取代RMS螺紋尺寸。