माइक्रोस्कोप सामान्य तकनीकी पैरामीटर और उचित संज्ञा
संख्यात्मक एपर्चर NA
संख्यात्मक एपर्चर एनए ऑब्जेक्टिव लेंस के फ्रंट लेंस और एपर्चर कोण (यू) के आधे से गुणा किए गए नमूने के बीच माध्यम के अपवर्तक सूचकांक (η) को संदर्भित करता है। संबंध NA=η·sinu/2 है। यह ऑब्जेक्टिव लेंस और कंडेनसर लेंस का मुख्य तकनीकी पैरामीटर है। ऑब्जेक्टिव लेंस के प्रदर्शन को आंकने के लिए एक महत्वपूर्ण संकेतक ऑब्जेक्टिव लेंस हाउसिंग पर अंकित होता है।
संख्यात्मक एपर्चर जितना बड़ा होगा, छवि गुणवत्ता उतनी ही बेहतर होगी। जब ऑब्जेक्टिव लेंस देखा जाता है तो एपर्चर कोण को नहीं बदला जा सकता है, और विभिन्न मीडिया के अपवर्तक सूचकांक के परिवर्तन से एनए को बदला जा सकता है। इसलिए, व्युत्पन्न जल विसर्जन उद्देश्य लेंस, तेल विसर्जन उद्देश्य लेंस। जल η{{0}}.333, जल विसर्जन उद्देश्य लेंस NA 0.1~1.25 हो सकता है; देवदार का तेल η=1.515, तेल विसर्जन उद्देश्य लेंस एनए 0.80~1.45 हो सकता है; नई रिंग ब्रोमोनाफ्थेलीन η=1.66, ऑब्जेक्टिव लेंस NA 1.40 से अधिक या उसके बराबर।
संख्यात्मक एपर्चर रिज़ॉल्यूशन, आवर्धन और छवि चमक के सीधे आनुपातिक है, और फोकस की गहराई के विपरीत आनुपातिक है। जैसे-जैसे NA बढ़ता है, देखने के क्षेत्र की चौड़ाई और कार्य दूरी तदनुसार कम हो जाती है।
संकल्प
रिज़ॉल्यूशन न्यूनतम रिज़ॉल्यूशन दूरी को संदर्भित करता है जिस पर प्रकाश धब्बे इमेजिंग प्रक्रिया में अंतर दिखाते हैं, जिसे d{0}}λ/NA के रूप में व्यक्त किया जाता है, जहां d न्यूनतम रिज़ॉल्यूशन दूरी है, λ फाइबर की तरंग दैर्ध्य है, और NA ऑब्जेक्टिव लेंस का संख्यात्मक एपर्चर है। यह देखा जा सकता है कि NA जितना बड़ा होगा, λ उतना ही छोटा होगा, d उतना ही छोटा होगा और रिज़ॉल्यूशन उतना अधिक होगा। दृश्यमान प्रकाश स्रोत केवल 0.4 μm की दूरी पर दो वस्तु बिंदुओं को हल कर सकते हैं।
रिज़ॉल्यूशन में सुधार 4 संबंधित कारकों पर निर्भर करता है: 1. कम तरंग दैर्ध्य वाले प्रकाश स्रोत का उपयोग करने से λ घट जाता है; 2. उच्च अपवर्तक सूचकांक वाले माध्यम का उपयोग करने से η बढ़ता है, और NA बढ़ता है; 3. ऑब्जेक्टिव लेंस के बड़े एपर्चर कोण का डिज़ाइन और निर्माण; 4. छवि का प्रकाश और गहरा कंट्रास्ट बढ़ाएं और छवि स्पष्टता में सुधार करें।
पाना
फोकस की गहराई
फोकल बिंदु की गहराई को संदर्भित करता है, अर्थात, नमूने के फोकल विमान के ऊपर और नीचे की अंतराल सीमा भी स्पष्ट रूप से देखी जाती है। फोकस की गहराई जितनी अधिक होगी, नमूने की उतनी ही अधिक परतें फोकस में होंगी।
① फोकस की गहराई कुल आवर्धन, वस्तुनिष्ठ लेंस के संख्यात्मक एपर्चर और छवि रिज़ॉल्यूशन के व्युत्क्रमानुपाती होती है। आवर्धन जितना अधिक होगा, NA मान उतना ही बड़ा होगा, फोकस की गहराई उतनी ही कम होगी और रिज़ॉल्यूशन उतना अधिक होगा।
②नमूने द्वारा तैयार किए गए माउंटिंग एजेंट जैसे आसपास के माध्यम का अपवर्तक सूचकांक बढ़ जाता है, और फोकस की गहराई बड़ी हो जाती है।
दृश्य क्षेत्र की चौड़ाई
माइक्रोस्कोप के दृश्य के गोलाकार क्षेत्र में निहित नमूने की वास्तविक सीमा को संदर्भित करता है, जिसे दृश्य क्षेत्र के व्यास के रूप में भी जाना जाता है। यह जितना बड़ा होगा, नमूना जानकारी की मात्रा उतनी ही अधिक होगी।
①दृश्य क्षेत्र की चौड़ाई ऐपिस के दृश्य क्षेत्रों की संख्या के समानुपाती होती है। यदि ऐपिस का आवर्धन स्थिर है, तो दृश्य क्षेत्र की संख्या जितनी बड़ी होगी, दृश्य क्षेत्र की चौड़ाई उतनी ही अधिक होगी, जो अवलोकन के लिए सुविधाजनक है (नोट: दृश्य क्षेत्र की संख्या दृश्य क्षेत्र की चौड़ाई को संदर्भित करती है) ऐपिस का दृश्य, एफएन द्वारा व्यक्त, और ऐपिस के बाहरी आवरण पर अंकित)। ②ऑब्जेक्टिव लेंस का आवर्धन बढ़ जाता है और दृश्य क्षेत्र की चौड़ाई छोटी हो जाती है। यानी पूरी तस्वीर को लो-पावर लेंस के नीचे और कुछ हिस्से को हाई-पावर लेंस के नीचे देखा जा सकता है।
ख़राब कवरेज
नमूना कवर ग्लास की मोटाई के लिए अंतर्राष्ट्रीय मानक 0.17 मिमी है। इस चरण अंतर के लिए ऑब्जेक्टिव लेंस को ठीक कर दिया गया है और आवरण पर अंकित कर दिया गया है। जब प्रकाश गैर-मानक मोटाई के कवर ग्लास से होकर गुजरता है और हवा में प्रवेश करता है, तो अपवर्तन होता है, और इससे होने वाले चरण अंतर को कवरेज अंतर कहा जाता है।
खराब कवरेज सूक्ष्मदर्शी इमेजिंग की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। नमूनों का अवलोकन करते समय, आपको निम्नलिखित तीन बिंदुओं को समझने की आवश्यकता है:
(1) आवर्धन जितना अधिक होगा, NA मान उतना ही बड़ा होगा, और कवरेज अंतर उतना ही अधिक स्पष्ट होगा। जैसे-जैसे कवरस्लिप की मोटाई बढ़ती है, खराब कवरेज बढ़ती है और ध्यान केंद्रित करना मुश्किल हो जाता है।
(2) तेल विसर्जन उद्देश्य लेंस में खराब कवरेज की समस्या नहीं होती है, क्योंकि तेल और कवर ग्लास का अपवर्तक सूचकांक 1.52 है, जो एक समान ऑप्टिकल प्रणाली बनाता है।
(3) ऑब्जेक्टिव लेंस का NA मान जितना बड़ा होगा, कवर ग्लास की मोटाई की स्वीकार्य त्रुटि उतनी ही कम होगी, और कवर ग्लास की मोटाई के लिए गुणवत्ता की आवश्यकताएं उतनी ही सख्त होंगी।
कार्य दूरी
ऑब्जेक्टिव लेंस की सामने की लेंस सतह और नमूने के बीच की दूरी को संदर्भित करता है, जिसे ऑब्जेक्ट दूरी के रूप में भी जाना जाता है। अवलोकन करते समय, नमूना वस्तुनिष्ठ लेंस की फोकल लंबाई के 1~2 पर होना चाहिए। यह और फोकल लंबाई दो अवधारणाएं हैं। माइक्रोस्कोप का फोकस वास्तव में कार्य दूरी को समायोजित करना है।
जब ऑब्जेक्टिव लेंस का संख्यात्मक एपर्चर (एनए) स्थिर होता है, यदि कार्यशील दूरी कम हो जाती है, तो एपर्चर कोण को बढ़ाने की आवश्यकता होती है। उच्च-आवर्धन वस्तुनिष्ठ लेंस का NA बड़ा होता है, और कार्य दूरी छोटी हो जाती है।
दर्पण की चमक बनाम क्षेत्र की चमक
(1) दर्पण छवि की चमक छवि की चमक है, जो आंखों द्वारा देखी गई छवि की चमक और अंधेरे को इंगित करती है, और यह मंद, चमकदार या थका हुआ नहीं होना आवश्यक है।
(2) दृश्य क्षेत्र की चमक माइक्रोस्कोप के तहत दृश्य क्षेत्र का हल्कापन और अंधेरा है, जो विभिन्न कारकों जैसे ऑब्जेक्टिव लेंस, ऐपिस और प्रकाश स्रोत की तीव्रता से प्रभावित होती है।
दर्पण की चमक और माइक्रोस्कोप के अन्य तकनीकी मापदंडों के बीच संबंध के बारे में दो मुख्य बिंदु हैं।
(1) दर्पण छवि की चमक संख्यात्मक एपर्चर (एनए) के वर्ग के समानुपाती होती है। समान परिस्थितियों में, बड़े NA वाले ऑब्जेक्टिव लेंस की चमक में काफी सुधार होता है।
(2) दर्पण छवि की चमक कुल आवर्धन के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होती है। समान परिस्थितियों में, ऐपिस का आवर्धन बढ़ जाता है और दर्पण छवि की चमक कम हो जाती है।