國產(chǎn)顯微鏡物鏡的分類

國產(chǎn)顯微鏡物鏡的分類

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物鏡是顯微鏡zui重要的光學(xué)部件，利用光線使被檢物體第一次成象，因而直接關(guān)系和影響成象的質(zhì)量和各項光學(xué)技術(shù)參數(shù)，是衡量一臺顯微鏡質(zhì)量的首要標(biāo)準。
物鏡的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作精密，由于對象差的校正，金屬的物鏡筒內(nèi)由相隔一定距離并被固定的透鏡組組合而成。物鏡有許多具體的要求，如合軸,齊焦。
齊焦既是在鏡檢時，當(dāng)用某一倍率的物鏡觀察圖象清晰后，在轉(zhuǎn)換另一倍率的物鏡時，其成象亦應(yīng)基本清晰，而且象的中心偏離也應(yīng)該在一定的范圍內(nèi)，也就是合軸程度。齊焦性能的優(yōu)劣和合軸程度的高低是顯微鏡質(zhì)量的一個重要標(biāo)志，它是與物鏡的本身質(zhì)量和物鏡轉(zhuǎn)換器的精度有關(guān)。
現(xiàn)代顯微鏡物鏡已達到高度完善，其數(shù)值孔徑已接近極限，視場中心的分辨率與理論值之區(qū)別已微乎其微。但繼續(xù)增大顯微物鏡視場與提高視場邊緣成象質(zhì)量的可能性仍然存在，這種研究工作，至今仍在進行。
現(xiàn)代顯微鏡物鏡在成像點上是有區(qū)別的。物鏡是顯微鏡zui復(fù)雜和重要的部分，在寬光束中工作（孔徑大），但這些光束與光軸的傾角較?。ㄒ晥鲂。?；目鏡在窄光束中工作，但其傾角大（視場大）。當(dāng)計算物鏡與目鏡，在消除象差上有很大差別。
與寬光束有關(guān)的象差是球差、慧差以及位置色差；與視場有關(guān)的象差是象散、場曲、畸變以及倍率包差。
顯微物鏡是一消球差系統(tǒng)。這意味著：就軸上的一對共軛點而言，消除了球差并且實現(xiàn)了正弦條件時，每一物鏡僅有兩個這種消球差點。因此，物體與象的計算位置的任何改變均導(dǎo)致象差變大。

一、物鏡的主要參數(shù)
（1）放大率β
（2）數(shù)值孔徑NA
（3）機械筒長L：在顯微鏡中，物鏡支承面到目鏡支承面之間的距離稱為機械筒長。對于一臺顯微鏡來說，機械筒長是固定的。我國規(guī)定機械筒長是160毫米。
（4）蓋玻片厚度d
（5）工作距離WD
這些參數(shù)，大多刻在物鏡筒上，百賀高端顯微鏡有一種所謂筒長無限的顯微物鏡有一種所謂筒長無限的顯微物鏡，這種物鏡的后方一般帶有輔助物鏡（也叫補償物鏡或鏡筒物鏡），被觀察物體位于物鏡前焦點上，經(jīng)過物鏡以后，成像在無限遠，再經(jīng)過輔助物鏡成像在輔助物鏡的焦平面上。在物鏡和輔助物鏡之間是平行光，所以中間距離比較自由一些，可以加入棱鏡等光學(xué)元件。

二、物鏡的基本類型
（1）按顯微鏡鏡筒長度（以mm計）：透射光用160鏡筒，帶0.17mm厚或更厚的蓋玻片；反射光用190鏡筒，不帶蓋玻片；透射光與反射光用鏡筒，筒長無限大。
（2）按浸法特征：非浸式（干式）、浸式（油浸、水浸、甘油浸及其它浸法）。
（3）按光學(xué)裝置：透射式、反射式以及折反射式。
（4）按數(shù)值孔徑和放大倍數(shù)：低倍（NA≤0.2與β≤10X），中倍（NA≤0.65與β≤40X），高倍（NA＞0.65與β＞40X）。
（5）按校正象差的情況不同，通常分為復(fù)消色差物鏡，平視場消色差物鏡，平視場復(fù)消色差物鏡和單色物鏡。

根據(jù)其像差校正的程度進行分類，分為：
1．消色差物鏡（Achromatic objective）: 這是常見的物鏡，外殼上常有"Ach"字樣，這類物鏡僅能校正軸上點的位置色差（紅、藍二色）和球差（黃綠光）以及消除近軸點慧差；不能校正其它色光的色差和球差，且場曲很大。
2．復(fù)消色差物鏡（Apochromatic objective）: 復(fù)消色差物鏡的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，透鏡采用了特種玻璃或螢石等材料制作而成，物鏡的外殼上標(biāo)有"Apo" 字樣，這種物鏡不僅能校正紅綠藍三色光的色差，同時能校正紅，藍二色光的球差。由于對各種相差的校正極為完善，比響應(yīng)倍率的消色差物鏡有更大的數(shù)值孔徑，這樣不僅分辨率高，像質(zhì)量優(yōu)而且也有更高的有效放大率。因此，復(fù)消色差物鏡的性能很高，適用于高級研究鏡檢和顯微照相等。
舉例，復(fù)消色差物鏡參數(shù)：
超長距復(fù)消色差物鏡APO L 5X/0.40 WD:34mm
超長距復(fù)消色差物鏡APO L 10X/0.40 WD:31mm
超長距復(fù)消色差物鏡APO L 20X/0.40 WD:20.3mm
超長距復(fù)消色差物鏡APO L 50X/0.40 WD:13mm
3．半復(fù)消色差物鏡（ Semi apochromatic objedtive）: 半復(fù)消色差物鏡又稱氟石物鏡，物鏡的外殼上標(biāo)有"FL"字樣，在結(jié)構(gòu)上透鏡的數(shù)目比消色差物鏡多，比負消色差物鏡少，成象質(zhì)量上，遠較消色差物鏡為好，接近于復(fù)消色差物鏡。平場物鏡是在物鏡的透鏡系統(tǒng)中增加一快半月形的厚透鏡，以達到校正場曲的缺陷。平場物鏡的視場平坦，更適用于鏡檢和顯微照相。
4．特種物鏡：所謂"特種物鏡"是在上述物鏡的基礎(chǔ)上，專門為達到某些特定的觀察效果而設(shè)計制造的。
主要有以下五種：
（1）帶校正環(huán)物鏡（Correction collar objective）:
在物鏡的中部裝有環(huán)裝的調(diào)節(jié)環(huán)，當(dāng)轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)環(huán)時，可調(diào)節(jié)物鏡內(nèi)透鏡組之間的距離，從而校正由蓋玻片厚度不標(biāo)準引起的覆蓋差。調(diào)節(jié)環(huán)上的刻度可從0 .11--.023，在物鏡的外殼上也標(biāo)科有此數(shù)字，表明可校正蓋玻片從0.11-0.23mm厚度之間的誤差。
（2）帶虹彩光闌的物鏡（Iris diaphragm objective ）:
在物鏡鏡筒內(nèi)的上部裝有虹彩光闌，外方也可以旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)環(huán)，轉(zhuǎn)動時可調(diào)節(jié)光闌孔徑的大小，這種結(jié)構(gòu)的物鏡是高級的油浸物鏡，它的作用是在暗視場鏡檢時，往往由于某些原因而使照明光線進入物鏡，使視場背景不夠黑暗，造成鏡檢質(zhì)量的下降。這時調(diào)節(jié)光闌的大小，使背景變黑，使被檢物體更明亮，增強鏡檢效果。
（3）相襯物鏡（Phase contrast objective ）:
這種物鏡是由于相襯鏡檢術(shù)的專用物鏡，其特點是在物鏡的后焦平面處裝有相板。
（4）無罩物鏡（No cover objective ）:
有些被檢物體，如涂抹制片等，上面不能加用蓋玻片，這樣在鏡檢時應(yīng)使用無罩物鏡，否則圖象質(zhì)量將明顯下降，特別是在高倍鏡檢時更為明顯。這種物鏡的外殼上常標(biāo)刻ＮＣ，同時在蓋玻片厚度的位置上沒有0.17的字樣，而標(biāo)刻著"0"。
（5）長工作距離物鏡：這種物鏡是倒置顯微鏡的專用物鏡，它是為了滿足組織培養(yǎng)，懸浮液等材料的鏡檢而設(shè)計。

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