Sut i wella cydraniad microsgop?
Microsgopau yw un o'r prif offer ar gyfer profi, a'r dangosydd pwysig ar gyfer gwerthuso perfformiad microsgopau yw cydraniad. Mae cydraniad yn cyfeirio at y gallu i wahaniaethu'n glir rhwng dau bwynt bach neu'r pellter llai rhwng dwy linell. Mae'r llygad dynol ei hun yn ficrosgop, ac o dan amodau goleuo safonol, mae datrysiad y llygad dynol ar bellter gweledol (a gydnabyddir yn rhyngwladol fel 25cm) tua 1/10mm. Ar gyfer arsylwi dwy linell syth, gan y gallant ysgogi cyfres o gelloedd nerfol, gellir gwella datrysiad y llygaid hefyd.
Dim ond 1/10mm yw cydraniad y llygad dynol, felly ni all y llygad dynol wahaniaethu rhwng gwrthrychau llai na 1/10mm neu ddau wrthrych bach sy'n agosach nag 1/10mm. Felly bu newid o chwyddwydrau macrosgopig syml i ficrosgopau optegol ar gyfer arsylwi microsgopig, ac yna microsgopau electron. Diffinnir cydraniad microsgop fel y pellter llai rhwng dau bwynt bach y gellir eu gwahaniaethu'n glir ar sbesimen. Y fformiwla gyfrifo yw: D=0.61 λ/NA
Yn y fformiwla: D yw'r cydraniad (um); λ yw tonfedd y ffynhonnell golau (um); NA yw agorfa rifiadol (a elwir hefyd yn gymhareb agorfa) y lens gwrthrychol.
Yn ôl y fformiwla, mae datrysiad microsgop yn dibynnu ar donfedd y ffynhonnell golau digwyddiad ac agoriad rhifiadol y lens gwrthrychol cyfatebol. O hyn, gellir gweld mai'r dull o wella microsgopeg optegol yw:
1. Lleihau tonfedd y ffynhonnell golau.
Mae gan y golau gweladwy donfedd fyrrach o 390nm. Os defnyddir golau uwchfioled y donfedd hon fel ffynhonnell golau goleuo, gellir lleihau cydraniad y microsgop optegol i 0.2um. Fodd bynnag, oherwydd y ffaith bod y rhan fwyaf o ddeunyddiau gwydr cyffredin yn amsugno llawer iawn o olau gyda thonfeddi o dan 340nm, ni all golau uwchfioled ffurfio delweddau clir a llachar ar ôl gwanhau sylweddol. Felly, mae'n rhaid defnyddio deunyddiau drud fel cwarts (a all drosglwyddo golau uwchfioled mor isel â 200nm) a fflworspar (sy'n gallu trosglwyddo golau uwchfioled mor isel â 185nm), ac ni ellir arsylwi microsgopau uwchfioled gyda'r llygad noeth, ac maent hyd yn oed gyfyngedig gan y samplau a arsylwyd, ynghyd â chostau drud. Felly, ni ddefnyddir y dull hwn o wella datrysiad microsgop yn eang oherwydd ei gyfyngiadau ei hun.
2. Cynyddu agorfa rifiadol NA y lens gwrthrychol
Agorfa rifiadol NA=n * sin(u)
Yn y fformiwla, n yw mynegai plygiannol y cyfrwng rhwng y lens gwrthrychol a'r sbesimen; U yw hanner ongl agorfa'r lens gwrthrychol. Felly, mae mabwysiadu ongl agorfa fwy neu gynyddu'r mynegai plygiannol mewn dylunio optegol wedi dod yn ddull cyffredin i wella datrysiad microsgopau optegol. Yn gyffredinol, mae lensys amcan chwyddo isel o dan 10X yn defnyddio aer fel y cyfrwng ac mae ganddynt fynegai plygiannol o 1, sef amcan math sych; Y cyfrwng trochi dŵr yw dŵr distyll, gyda mynegai plygiannol o 1.33; Y cyfrwng ar gyfer lensys trochi olew yw tar neu olew tryloyw arall, gyda mynegai plygiannol yn gyffredinol tua 1.52, sy'n agos at fynegai plygiannol lensys a sleidiau gwydr, fel lens olew 100X Olympus. Mae amcan trochi dŵr ac amcan trochi olew nid yn unig yn cael chwyddiad uchel, ond hefyd yn gwella datrysiad yr amcan oherwydd y defnydd o gyfryngau mynegai plygiannol uchel.
