Каталог товаров
Заказать звонок
l3

Выбор объективов для микроскопа – Часть 3

5. Какого рабочего расстояния до объекта будет достаточно?

Эта статья — третья из цикла «Выбор объективов для микроскопа». Ссылки на первую и вторую части.

Рабочим расстоянием объектива является расстояние от его фронтальной линзы до ближайшей поверхности покровного стекла (см. рис. 5), когда образец находится в фокусе (при использовании объектива, рассчитанного на покровное стекло). У данного параметра обратная зависимость по отношению к увеличению и ЧА — при их повышении рабочее расстояние уменьшается. Поэтому для возрастания количества света, попадающего на фронтальную линзу, объективы проектируются с малым рабочим расстоянием.

Бывает так, что рабочего расстояния недостаточно — например, нужно исследовать объекты в чашке Петри на инвертированном микроскопе. И объективу 100х не хватает рабочего расстояния, поскольку обычно чашки Петри делают из толстого пластика, поэтому объектив фокусируется в её дно из-за малого рабочего отрезка. Также образцы могут быть очень хрупкими или с неровной топографией, а близко подведённый объектив может их повредить или повредиться сам. В связи с этим проектируют специальные объективы с увеличенным рабочим расстоянием, компенсируя его увеличение снижением числовой апертуры. Кроме того, для паяния на стереомикроскопе или каких-либо манипуляций в целом необходимо свободное пространство, поэтому применяются уменьшающие объективы с большим рабочим расстоянием.

wd
Рисунок 5 – Различие в рабочем расстоянии объективов при смене увеличения

6. Если Ваш образец флуоресцирующий (люминесцирующий), то насколько сильный сигнал флуоресценции (люминесценции)?

При работе со слабыми сигналами флуоресценции рекомендуется использование объективов с большой апертурной диафрагмой, поскольку они захватывают больше света. Кроме того, объективы классифицируются по длине волны возбуждающего света — от ультрафиолетового до инфракрасного. Стекла линз по-разному пропускают свет, и для того, чтобы через объектив прошло как можно больше возбуждающего света с определённой длиной волны (что важно для задач флуоресценции), объективы в идеальном случае подбирают под этот свет.

7. Если имеется флуоресценция, то одноканальная или многоканальная (необходимость в коррекции аберраций)?

Для компенсации хроматической аберрации применяются различные типы объективов, в зависимости от требуемой степени исправления: ахроматы, полуапохроматы (микрофлюары) и апохроматы. Наименьшей коррекцией обладают ахроматы (исправлена продольная хроматическая аберрация для синего и красного света, а также сферическая для зелёного). На следующем уровне — микрофлюары (название получили в честь плавикового шпата (флюорита), который изначально использовался при их производстве); хроматическая аберрация у них исправлена также в отношении красного и зелёного цвета, но в дополнение у них осуществляется коррекция сферической аберрации для 2-3 цветов. Это позволяет достигать бОльшей числовой апертуры и, соответственно, получать более яркие изображения. Разрешающая способность и контраст изображений этих объективов выше, чем у ахроматов, что позволяет эффективнее осуществлять фотографирование в белом свете, как на представленном ниже рис.6, или флуоресцентном.

chromatic2r
Рисунок 6 – Сравнение базового объектива и объектива с хроматической коррекцией

В том случае, если для Ваших задач нужна мультиканальная флуоресценция, рекомендуется применение апохроматических объективов. Они имеют наивысшую из доступных степень коррекции за счет более сложной конструкции (см. рис. 7). Данные объективы хроматически исправлены для 3-5 цветов, а также сферически исправлены для 3-4 длин волн. Соответственно, они обладают самой большой числовой апертурой и идеально подходят для фотографирования в белом свете и флуоресценции.

tipy
Рисунок 7 – Конструкции объективов с различной степенью коррекции

Но, разумеется, чем сложнее объектив и выше степень коррекции, тем он дороже. По этой причине зачастую лучше выбрать золотую середину – полуапохроматы.

Все три типа объективов, однако, страдают от кривизны поля — то есть изображения получаются не плоские, а искажённые. Данный артефакт проявляется в бОльшей степени при возрастании увеличения и связан с кривизной линз в силу их конструкции. Для избавления от данного эффекта дизайнеры оптики начали производить объективы с плоским полем, в которых фокус одинаков не только в центре, но и по краям изображения. Такие объективы имеют незначительную дисторсию, исправленную кривизну поля и называются планахроматами, планфлюарами и планапохроматами, в зависимости от степени коррекции аберрации. Такие продвинутые объективы обладают повышенной стоимостью, однако при получении цифровых снимков преимущество становится очевидным, что делает их весьма ценными для различных задач.

Подробнее об аберрациях Вы можете прочитать в нашей статье: https://dmicro.ru/articles/aberratsii/

Продолжение — Выбор объективов для микроскопа — Часть 4.

daniil

Даниил Гожальский, технический специалист, MSc in Nanotechnology

Последние публикации

Показать все
Как проводить измерения на микроскопе? Часть 2
Как проводить измерения на микроскопе? Часть 2
2. Измерение линейных размеров с помощью окулярного винтового микрометра. Эта статья - вторая часть статьи…
Как проводить измерения на микроскопе? Часть 1
Как проводить измерения на микроскопе? Часть 1
Содержание 1. Измерение линейных размеров с помощью штриховой пластины в окуляре (окулярного микрометра). 2. Измерение…
Поляризация света. Поляризационная микроскопия
Поляризация света. Поляризационная микроскопия
Солнце и практически все искусственные источники света излучают световые волны, векторы напряжённости электрического поля которых…
Показать все
Подберем лабораторное оборудование для работы
Подберем лабораторное оборудование для работы
Закажите лабораторное оборудование указав контактные данные и мы с вами свяжемся в ближайшее время.

Этот сайт использует cookies.