Cyflwyniad i ddosbarthu a defnyddio microsgopau optegol amrywiol
Mae yna lawer o ddulliau dosbarthu microsgopau optegol: yn ôl nifer y llygadlenni a ddefnyddir, gellir ei rannu'n ficrosgopau binocwlaidd a monociwlaidd; yn ôl a oes gan y ddelwedd effaith stereo, gellir ei rannu'n ficrosgopau stereo a microsgopau nad ydynt yn stereo; yn ôl y gwrthrych arsylwi, gellir ei rannu'n ficrosgopau biolegol a microsgopau aur. microsgop. Microsgop cam, ac ati; yn ôl yr egwyddor optegol, gellir ei rannu'n ficrosgop golau polariaidd, microsgop cyferbyniad cam a microsgop ymyrraeth gwahaniaethol, ac ati; yn ôl y math o ffynhonnell golau, gellir ei rannu'n olau cyffredin, fflworoleuedd, golau uwchfioled, golau isgoch a microsgop laser, ac ati; yn ôl y math o dderbynnydd, gellir ei rannu'n Vision, microsgop digidol (camera), ac ati Mae microsgopau a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys microsgop stereo binocwlar, microsgop metallograffig, microsgop golau polariaidd, microsgop fflworoleuedd, ac ati.
1. Microsgop Stereo Binocwlar
Mae microsgop stereo binocwlaidd, a elwir hefyd yn "microsgop solet" neu'n "ddrych dyrannu", yn offeryn gweledol gyda synnwyr stereosgopig cadarnhaol. Fe'i defnyddir yn eang mewn llawfeddygaeth sleisen a microlawfeddygaeth yn y maes biofeddygol; mewn diwydiant, fe'i defnyddir ar gyfer arsylwi, cydosod ac archwilio rhannau bach a chylchedau integredig. Mae ganddo'r nodweddion canlynol:
(1) Gan ddefnyddio llwybr optegol sianel ddeuol, nid yw'r trawstiau chwith a dde yn y tiwb binocwlaidd yn gyfochrog, ond mae ganddynt ongl benodol - yr ongl gwylio cyfaint (fel arfer 12 gradd -15 gradd), hynny yw, y trawstiau chwith a dde. Mae'r ddau lygad yn darparu delwedd tri dimensiwn. Yn ei hanfod, dau ficrosgop un tiwb ydyw wedi'u gosod ochr yn ochr. Mae'r ongl wylio a ffurfiwyd gan echelinau optegol y ddwy gasgen lens yn cyfateb i'r ongl wylio a ffurfiwyd pan fydd person yn arsylwi gwrthrych gyda'r ddau lygaid, a thrwy hynny ffurfio delwedd weledol tri dimensiwn mewn gofod tri dimensiwn.
(2) Mae'r ddelwedd yn syth, yn hawdd ei gweithredu a'i dyrannu, oherwydd mae'r prism o dan y sylladur yn gwneud y ddelwedd wyneb i waered.
(3) Er nad yw'r chwyddhad cystal â chwyddiad microsgop traddodiadol, mae ganddo bellter gweithio hir.
(4) Mae'r dyfnder ffocal yn fawr, sy'n gyfleus ar gyfer arsylwi haen gyfan y gwrthrych a arolygir.
(5) Mae diamedr y maes golygfa yn fawr.
Strwythur optegol y stereosgop presennol yw: trwy lens prif amcan cyffredin, mae'r ddau belydryn golau ar ôl delweddu'r gwrthrych yn cael eu gwahanu gan ddwy set o lensys gwrthrychol canolradd - lensys chwyddo i ffurfio ongl wylio gyffredinol ac yna'n cael eu delweddu trwy'r llygadlenni priodol , trwy newid y canolradd Y pellter rhwng y grwpiau drych i gael y newid ei chwyddo, felly fe'i gelwir hefyd yn "Chwyddo-stereomicrosgop". Yn ôl gofynion y cais, gall y stereosgop presennol fod â chyfoeth o ategolion dewisol, megis fflworoleuedd, ffotograffiaeth, fideograffeg, ffynhonnell golau oer, ac ati.
2. Microsgop metallograffig
Microsgop metallograffig yw microsgop a ddefnyddir yn arbennig i arsylwi strwythur metallograffig gwrthrychau didraidd fel metelau a mwynau. Ni ellir arsylwi'r gwrthrychau afloyw hyn gyda microsgopau golau cyffredin a drosglwyddir, felly y prif wahaniaeth rhwng metelograffeg a microsgopau cyffredin yw bod y cyntaf yn defnyddio golau adlewyrchiedig, tra bod yr olaf yn defnyddio golau a drosglwyddir ar gyfer goleuo. Yn y microsgop metallograffig, mae'r trawst goleuo yn cael ei allyrru o gyfeiriad y lens gwrthrychol i wyneb y gwrthrych a arsylwyd, a adlewyrchir gan wyneb y gwrthrych, ac yna'n cael ei ddychwelyd i'r lens gwrthrychol ar gyfer delweddu. Mae'r dull goleuo adlewyrchol hwn hefyd yn cael ei ddefnyddio'n helaeth wrth archwilio wafferi silicon cylched integredig.
3. microsgop polareiddio
Mae microsgopau pegynol yn ficrosgopau a ddefnyddir i astudio deunyddiau anisotropig tryloyw ac afloyw fel y'u gelwir. Gellir gwahaniaethu'n glir rhwng yr holl sylweddau â birfringence o dan ficrosgop polareiddio. Wrth gwrs, gellir arsylwi ar y sylweddau hyn hefyd trwy staenio, ond nid yw rhai yn bosibl a rhaid defnyddio microsgopau polareiddio.
(1) Nodweddion microsgopau polareiddio
Dull o droi golau cyffredin yn olau wedi'i bolareiddio ar gyfer microsgopeg i nodi a yw sylwedd yn unrefringent (i bob cyfeiriad) neu'n birefringent (anisotropic). Mae Birefringence yn eiddo sylfaenol crisialau. Felly, defnyddir microsgopau golau polariaidd yn eang mewn mwynau, cemeg a meysydd eraill, ac mae ganddynt hefyd gymwysiadau mewn bioleg, botaneg a meysydd eraill.
(2) Egwyddor sylfaenol microsgop golau polariaidd
Mae egwyddor microsgopeg golau polariaidd yn fwy cymhleth, felly ni fyddaf yn ei gyflwyno'n ormodol yma. Rhaid i'r microsgop polareiddio gael yr ategolion canlynol: polarydd, dadansoddwr, digolledwr neu blât cam, lens gwrthrychol di-straen arbennig, cam cylchdroi.
(3) Dull microsgop polareiddio
Rhyw fath o. Orthosgop: Fe'i gelwir hefyd yn ficrosgop heb ystumiad, ac fe'i nodweddir gan ddefnyddio lens gwrthrychol chwyddo isel yn lle lens Bertrand i astudio'r pwnc. Astudiaeth uniongyrchol gyda golau polariaidd. Ar yr un pryd, er mwyn gwneud yr agorfa goleuo'n llai, mae lens uchaf y cyddwysydd yn cael ei gwthio ar wahân. Mae microsgop cyfnod arferol yn cael ei ddefnyddio i archwilio i'r bifringence gwrthrych.
b. Conosgop: Fe'i gelwir hefyd yn ficrosgop ymyrraeth, mae'n astudio'r patrymau ymyrraeth a grëir pan fydd golau polariaidd yn ymyrryd. Mae'r dull hwn yn cael ei ddefnyddio i arsylwi uniaxiality neu biaxality gwrthrych. Yn y dull hwn, defnyddir pelydryn polariaidd cydgyfeiriol cryf ar gyfer goleuo.
(4) Gofynion ar gyfer microsgopau polareiddio
Rhyw fath o. Ffynhonnell golau: Mae'n well defnyddio golau monocromatig, oherwydd mae cyflymder golau, mynegai plygiannol, a ffenomenau ymyrraeth yn amrywio gyda thonfeddi. Gall microsgopau cyffredinol ddefnyddio golau cyffredin.
b. Eyepieces: Eyepieces gyda crosshairs.
C. Cyddwysydd: Er mwyn cael golau polariaidd cyfochrog, dylid defnyddio cyddwysydd swing out a all wthio'r lens uchaf allan.
d. Lens Bertrand: elfen ategol yn llwybr optegol y cyddwysydd, sef lens ategol sy'n ehangu'r cyfnod cynradd a achosir gan y gwrthrych i'r cyfnod uwchradd. Mae'n gwarantu arsylwi gyda eyepiece patrwm ymyrraeth planar a ffurfiwyd ar awyren ffocal cefn yr amcan.
(5) Gofynion ar gyfer microsgopau polareiddio
Rhyw fath o. Mae canol y llwyfan yn gyfechelog â'r echelin optegol.
b. Dylai'r polarydd a'r dadansoddwr fod mewn safleoedd quadrature.
C. Ni ddylai saethu fod yn rhy denau.
4. Microsgopeg Fflworoleuedd
Mae microsgopeg fflworoleuedd yn defnyddio golau tonfedd fer i arbelydru gwrthrych wedi'i staenio â fflworoleuedd i gyffroi a chynhyrchu fflworoleuedd tonfedd hir, ac yna arsylwi. Defnyddir microsgopeg fflworoleuedd yn eang mewn bioleg, meddygaeth a meysydd eraill.
(1) Yn gyffredinol, rhennir microsgopau fflworoleuedd yn ddau fath: math trawsyrru a math epi-oleuo.
Rhyw fath o. Math o drosglwyddo: Mae'r golau excitation yn cael ei ollwng o wyneb gwaelod y gwrthrych a arolygir, ac mae'r cyddwysydd yn gyddwysydd cae tywyll, fel nad yw'r golau cyffro yn mynd i mewn i'r lens gwrthrychol, ac mae'r fflworoleuedd yn mynd i mewn i'r lens gwrthrychol. Mae'n llachar ar chwyddhad isel ac yn dywyll ar chwyddhad uchel. Mae gweithrediadau trochi a niwtraleiddio olew yn anodd, yn enwedig mae'n anodd pennu'r ystod goleuo chwyddiad isel, ond gellir cael cefndiroedd tywyll iawn. Ni ddefnyddir y math transmissive ar gyfer gwrthrychau archwilio afloyw.
Mae'r math trosglwyddo bron wedi'i ddileu ar hyn o bryd. Mae'r rhan fwyaf o ficrosgopau fflworoleuedd newydd yn epitaxial. Daw'r ffynhonnell golau o uwchben y gwrthrych prawf, ac mae holltwr trawst yn y llwybr optegol, sy'n addas ar gyfer gwrthrychau prawf tryloyw ac afloyw. Gan fod y lens gwrthrychol yn gweithredu fel cyddwysydd, nid yn unig mae'n hawdd ei weithredu, ond gall hefyd gyflawni goleuo unffurf o'r holl faes golygfa o chwyddhad isel i chwyddhad uchel.
(2) Rhagofalon ar gyfer microsgopeg fflworoleuedd
Rhyw fath o. Bydd amlygiad hirdymor i olau cyffro yn achosi pydredd fflworoleuedd a diffodd, felly dylid byrhau'r amser arsylwi cymaint â phosibl. .
b. Ar gyfer gwylio olew, defnyddiwch "olew di-fflworoleuol".
C. Mae fflworoleuedd bron bob amser yn wan a dylid ei berfformio mewn ystafell dywyllach.
d. Mae'n well gosod sefydlogwr foltedd yn y cyflenwad pŵer, fel arall bydd yr ansefydlogrwydd foltedd nid yn unig yn lleihau bywyd y lamp mercwri, ond hefyd yn effeithio ar effaith y microsgop.
Ar hyn o bryd, mae llawer o feysydd ymchwil biolegol sy'n dod i'r amlwg yn cael eu cymhwyso i dechnegau microsgopeg fflworoleuedd, megis hybrideiddio genynnau yn y fan a'r lle (FISH).
5. microsgop cyferbyniad cam
Wrth ddatblygu microsgop optegol, mae dyfais lwyddiannus microsgop cyferbyniad cam yn gyflawniad pwysig o dechnoleg microsgop modern. Gwyddom mai dim ond tonfedd (lliw) ac osgled (disgleirdeb) tonnau golau y gall y llygad dynol eu gwahaniaethu. Ar gyfer sbesimenau biolegol di-liw a thryloyw, pan fydd y golau'n mynd trwodd, nid yw'r donfedd a'r osgled yn newid llawer, felly mae'n anodd arsylwi ar y sbesimen mewn maes llachar. .
Microsgop cyferbyniad cam yw defnyddio gwahaniaeth llwybr optegol y gwrthrych a arolygir i berfformio canfod microsgopig, hynny yw, i ddefnyddio ffenomen ymyrraeth golau yn effeithiol i newid y gwahaniaeth cyfnod na ellir ei wahaniaethu gan y llygad dynol yn wahaniaeth osgled nodedig, hyd yn oed os yw'n ddi-liw ac yn dryloyw. Gall mater ddod yn amlwg hefyd. Mae hyn yn hwyluso arsylwi celloedd byw yn fawr, felly defnyddir microsgopeg cyferbyniad cam yn eang ar gyfer microsgopau gwrthdro.
Mae'r microsgop cyferbyniad cam yn wahanol i faes llachar mewn offer ac mae ganddo rai gofynion arbennig:
a. Wedi'i osod o dan y cyddwysydd a'i gyfuno â'r cyddwysydd - cyddwysydd cyferbyniad cam. Mae'n cynnwys diafframau annular o wahanol feintiau wedi'u gosod ar ddisg, gyda'r geiriau 10X, 20X, 40X, 100X, ac ati ar y tu allan, a ddefnyddir ar y cyd â lensys gwrthrychol gyda lluosrifau cyfatebol.
b.Phaseplate: Wedi'i osod ar awyren ffocal gefn y lens gwrthrychol, mae wedi'i rannu'n ddwy ran, un yw'r rhan y mae'r golau uniongyrchol yn mynd trwyddo, sef cylch tryloyw o'r enw'r awyren gyfun; y llall yw'r rhan y mae'r golau diffreithiedig yn "gwneud iawn" drwyddi. Gelwir amcanion â phlatiau cyfnod yn "amcanion cyferbyniad cyfnod", ac mae'r gair "Ph" yn aml yn cael ei ysgrifennu ar y casin.
Mae microsgopeg cyferbyniad cam yn ddull microsgopeg cymharol gymhleth. Er mwyn cael effaith arsylwi da, mae dadfygio'r microsgop yn bwysig iawn. Yn ogystal, dylid nodi'r agweddau canlynol hefyd:
Rhyw fath o. Dylai'r ffynhonnell golau fod yn gryf a dylai pob diafframau agorfa fod yn agored;
b. Defnyddiwch hidlwyr lliw i wneud tonnau golau bron yn unlliw.
6. Microsgopeg Cyferbyniad Ymyrraeth Gwahaniaethol (DIC Cyferbyniad Ymyrraeth Gwahaniaethol)
Ymddangosodd microsgopeg cyferbyniad ymyrraeth wahaniaethol yn y 1960au. Gall nid yn unig arsylwi gwrthrychau di-liw a thryloyw, ond hefyd gyflwyno delweddau stereosgopig cryf, ac mae ganddo rai manteision na all microsgopeg cyferbyniad cam eu cyflawni. , mae'r effaith arsylwi yn fwy realistig.
(1) Egwyddorion
Mae microsgopeg cyferbyniad ymyrraeth wahaniaethol yn defnyddio prismau Wollaston arbennig i dorri'r trawst. Mae cyfarwyddiadau dirgryniad y trawstiau hollt yn berpendicwlar i'w gilydd ac mae'r dwyster yn gyfartal. Mae dau bwynt y trawst sy'n mynd trwy'r gwrthrych i'w archwilio yn agos iawn at ei gilydd, ac mae'r cyfnodau ychydig yn wahanol. Gan fod y pellter gwahanu rhwng y ddau belydryn o olau yn fach iawn, nid oes unrhyw ffenomen ysbrydion, sy'n gwneud i'r ddelwedd ymddangos yn dri dimensiwn.
(2) Rhannau arbennig sy'n ofynnol ar gyfer microsgop cyferbyniad ymyrraeth wahaniaethol:
a. Pegynydd
b. Dadansoddwr
C. 2 prismau Wollaston
(3) Rhagofalon mewn microsgopeg cyferbyniad ymyrraeth wahaniaethol
Rhyw fath o. Oherwydd sensitifrwydd uchel ymyrraeth wahaniaethol, ni ddylai fod unrhyw faw a llwch ar wyneb y plât.
b. Ni all sylweddau â birfringence gyflawni effaith microsgopeg cyferbyniad ymyrraeth wahaniaethol.
C. Ni ellir defnyddio dysglau petri plastig wrth gymhwyso ymyrraeth wahaniaethol i ficrosgop gwrthdro.
7. Microsgop gwrthdro (Invertedmicrosgop)
Mae'r microsgop gwrthdro yn addas ar gyfer arsylwi microsgopig o ddiwylliant meinwe, diwylliant celloedd in vitro, plancton, diogelu'r amgylchedd, archwilio bwyd, ac ati yn y maes biofeddygol.
Oherwydd cyfyngiadau'r nodweddion sampl a grybwyllir uchod, mae gosod y gwrthrych i'w archwilio mewn dysgl petri (neu botel diwylliant) yn gofyn am bellter gweithio hir o'r amcan microsgop gwrthdro a'r cyddwysydd, a gall y gwrthrych a arolygir yn y ddysgl petri cael ei archwilio'n uniongyrchol. Arsylwi ac ymchwil microsgopig. Felly, mae safleoedd y lens gwrthrychol, y lens cyddwysydd a'r ffynhonnell golau i gyd yn cael eu gwrthdroi, felly fe'i gelwir yn "microsgop gwrthdro".
Oherwydd cyfyngiadau pellter gweithio, mae gan amcanion microsgop gwrthdro uchafswm chwyddo o 60X. Yn gyffredinol, mae gan ficrosgopau gwrthdro ar gyfer ymchwil amcanion cyferbyniad cyfnod 4X, 10X, 20X, a 40X, oherwydd defnyddir microsgopau gwrthdro yn bennaf ar gyfer arsylwi in vivo di-liw a thryloyw. Os oes gan y defnyddiwr anghenion arbennig, gellir dewis ategolion eraill hefyd i gwblhau arsylwi ymyrraeth wahaniaethol, fflworoleuedd a golau polariaidd syml.
Defnyddir microsgopau gwrthdro yn eang mewn clamp clwt, ICSI trawsgenig a meysydd eraill.
8. Microsgop Digidol
Microsgop digidol yw microsgop sy'n defnyddio camera (hy, gwrthrych camera teledu neu ddyfais â gwefr) fel yr elfen dderbyn. Mae camera wedi'i osod ar wyneb delwedd go iawn y microsgop i ddisodli'r llygad dynol fel derbynnydd. Mae'r ddyfais optoelectroneg yn trosi'r ddelwedd optegol yn ddelwedd signal trydanol, ac yna'n perfformio canfod maint a chyfrif gronynnau. Gellir defnyddio'r math hwn o ficrosgop ar y cyd â chyfrifiadur i hwyluso awtomeiddio canfod a phrosesu gwybodaeth, ac fe'i defnyddir yn bennaf ar adegau sy'n gofyn am lawer o waith canfod diflas.
2. Y defnydd o ficrosgopau optegol amrywiol
Mae microsgopeg fflworoleuedd yn defnyddio'r fflworoleuedd a allyrrir gan y sbesimen i arsylwi gwrthrychau;
Gellir defnyddio microsgopau stereo i arsylwi delweddau tri dimensiwn o wrthrychau;
Gall y microsgop taflunio daflu delwedd y gwrthrych ar y sgrin daflunio i nifer o bobl ei arsylwi ar yr un pryd;
Microsgopau gwrthdro ar gyfer meithrin celloedd, meithrin meinwe ac ymchwil microbaidd;
Defnyddir microsgop cyferbyniad cam i arsylwi sbesimenau di-liw a thryloyw;
Er enghraifft, defnyddir microsgopeg maes tywyll i arsylwi bacteria a sbirochetes. chwaraeon.
