顯微鏡物鏡介紹 蔡康顯微鏡物鏡種類

顯微鏡物鏡的介紹

    物鏡是顯微鏡zui重要的光學部件，利用光線使被檢物體(ti) *次成象，因而直接關(guan) 係和影響成象的質量和各項光學技術參數，是衡量一台顯微鏡質量的首要標準。 
   物鏡的結構複雜，製作精密，由於(yu) 對象差的校正，金屬的物鏡筒內(nei) 由相隔一定距離並被固定的透鏡組組合而成。物鏡有許多具體(ti) 的要求，如合軸,齊焦。
    齊焦既是在鏡檢時，當用某一倍率的物鏡觀察圖象清晰後，在轉換另一倍率的物鏡時，其成象亦應基本清晰，而且象的中心偏離也應該在一定的範圍內(nei) ，也就是合軸程度。齊焦性能的優(you) 劣和合軸程度的高低是顯微鏡質量的一個(ge) 重要標誌，它是與(yu) 物鏡的本身質量和物鏡轉換器的精度有關(guan) 。 
    現代顯微鏡物鏡 已達到高度完善，其數值孔徑已接近極限，視場中心的分辨率與(yu) 理論值之區別已微乎其微。但繼續增大顯微物鏡視場與(yu) 提高視場邊緣成象質量的可能性仍然存在，這種研究工作，至今仍在進行。 
    現代顯微鏡物鏡在成像點  上是有區別的。物鏡是顯微鏡zui複雜和zui重要的部分，在寬光束中工作（孔徑大），但這些光束與(yu) 光軸的傾(qing) 角較小（視場小）；目鏡在窄光束中工作，但其傾(qing) 角大（視場大）。當計算物鏡與(yu) 目鏡，在消除象差上有很大差別。
    與(yu) 寬光束有關(guan) 的象差是球差、慧差以及位置色差；與(yu) 視場有關(guan) 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係統。這意味著：就軸上的一對共軛點而言，消除了球差並且實現了正弦條件時，每一物鏡僅(jin) 有兩(liang) 個(ge) 這種消球差點。因此，物體(ti) 與(yu) 象的計算位置的任何改變均導致象差變大。
    1物鏡的主要參數 
    （1）放大率β
    （2）數值孔徑NA
    （3）機械筒長L：在顯微鏡中，物鏡支承麵到目鏡支承麵之間的距離稱為(wei) 機械筒長。對於(yu) 一台顯微鏡來說，機械筒長是固定的。我國規定機械筒長是160毫米。
    （4）蓋玻片厚度d
    （5）工作距離WD
    這些參數，大多刻在物鏡筒上，如圖3所示。    蔡康顯微鏡DMM-900C 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，這種物鏡的後方一般帶有輔助物鏡（也叫補償(chang) 物鏡或鏡筒物鏡），被觀察物體(ti) 位於(yu) 物鏡前焦點上，經過物鏡以後，成像在無限遠，再經過輔助物鏡成像在輔助物鏡的焦平麵上，如圖4所示。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元件。

    2．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(yu) 反射光用鏡筒，筒長無限大。
  （2）按浸法特征：非浸式（幹式）、浸式（油浸、水浸、甘油浸及其它浸法）。
    （3）按光學裝置：透射式、反射式以及折反射式。
   （4）按數值孔徑和放大倍數：低倍（NA≤0.2與(yu) β≤10X），中倍（NA≤0.65與(yu) β≤40X），高倍（NA＞0.65與(yu) β＞40X）。
    （5）按校正象差的情況不同，通常分為(wei) 複消色差物鏡，平視場消色差物鏡，平視場複消色差物鏡和單色物鏡。 
   
消色差物鏡Achromaticobjective）
    這是應用zui廣泛的一類顯微物鏡，外殼上常有"Ach"字樣。它校正了軸上點的位置色差（紅，藍二色）、球差（黃綠光）和正弦差，保持了齊明條件。軸外點的象散不超過允許值（－4屬光度），二級光譜未校正。

    數值孔徑為(wei) 0.1~0.15的低倍消色差物鏡一般由兩(liang) 片透鏡膠合在一起的雙膠物鏡構成。數值孔徑至0.2的消色差物鏡由兩(liang) 組雙膠透鏡構成。當數值孔徑增大到0.3時，再加入一平凸透鏡，該平凸透鏡決(jue) 定著物鏡的焦距，而其它透鏡則補償(chang) 由其平麵與(yu) 球麵產(chan) 生的象差。高倍物鏡的平麵象差可用浸法消除。高倍消色差物鏡一般均為(wei) 浸式，由四部分構成：前片透鏡、新月形透鏡及兩(liang) 個(ge) 雙膠透鏡組。
    b.複消色差物鏡（Apochromaticobjective）
    這類物鏡的結構複雜，透鏡采用了特種玻璃或螢石等材料製作而成，物鏡的外殼上標有"Apo"字樣。它對兩(liang) 個(ge) 色光實現了正弦條件，要求嚴(yan) 格地校正軸上點的位置色差（紅，藍二色）、球差（紅，藍二色）和正弦差，同時要求校正二級光譜（再校正綠光的位置色差）。其倍率色差並不能*校正，一般須用目鏡補償(chang) 。 www.baikon.com
    由於(yu) 對各種象差的校正極為(wei) 完善，比響應倍率的消色差物鏡有更大的數值孔徑，這樣不僅(jin) 分辨率高，象質量優(you) 而且也有更高的有效放大率。因此，複消色差物鏡的性能很高，適用於(yu) 研究鏡檢和顯微照相。
    c.半複消色差物鏡（Semiapochromaticobjective）
    半複消色差物鏡又稱氟石物鏡，物鏡的外殼上標有"FL"字樣。在結構上透鏡的數目比消色差物鏡多，比複消色差物鏡少，成象質量上，遠較消色差物鏡為(wei) 好，接近於(yu) 複消色差物鏡。
    d.平場物鏡Planobjective）

    平場物鏡是在物鏡的透鏡係統中增加一快半月形的厚透鏡，以達到校正場曲的缺陷，提高視場邊緣成像質量的目的。平場物鏡的視場平坦，更適用於(yu) 鏡檢和顯微照相。對於(yu) 平視場消色差物鏡，其倍率色差不大，不*特殊目鏡補償(chang) 。而平視場複消色差物鏡，則必須用目鏡來補償(chang) 它的倍率色差。

    e.   單色物鏡

類物鏡由石英、熒石或氟化鋰製的一組單片透鏡構成。隻能在紫外線光譜區的個(ge) 別區內(nei) 使用（寬度不超過20mm），可見光譜區不能采用單色物鏡。這類物鏡均製成反射式與(yu) 折反射式係統。主要缺點是相當大一部分光束在中心被遮蔽（入瞳麵積的25%）。在新型折反射係統中，由於(yu) 采用半透明反射鏡以及物鏡的膠合結構，使這一缺點大為(wei) 減輕，從(cong) 而可以取消反射鏡框的遮光。並且兩(liang) 同軸反射鏡的殘餘(yu) 象差是互相補償(chang) 的，同時用透鏡組來增大數值孔徑。若係統的校正滿意，孔徑達到NA=1.4時，中心遮蔽可不超過入瞳麵積的4%。

    f.特種物鏡
    所謂"特種物鏡"是在上述物鏡的基礎上，專(zhuan) 門為(wei) 達到某些特定的觀察效果而設計製造的。主要有以下幾種：

    （a）帶校正環物鏡（Correctioncollarobjective）
    在物鏡的中部裝有環裝的調節環，當轉動調節環時，可調節物鏡內(nei) 透鏡組之間的距離，從(cong) 而校正由蓋玻片厚度不標準引起的覆蓋差。調節環上的刻度可從(cong) 0.11--.023,在物鏡的外殼上也標科有此數字，表明可校正蓋玻片從(cong) 0.11-0.23mm厚度之間的誤差。

    （b）帶虹彩光闌的物鏡（Irisdiaphragmobjective）
    在物鏡鏡筒內(nei) 的上部裝有虹彩光闌，外方也可以旋轉的調節環，轉動時可調節光闌孔徑的大小，這種結構的物鏡是的油浸物鏡，它的作用是在暗視場鏡檢時，往往由於(yu) 某些原因而使照明光線進入物鏡，使視場背景不夠黑暗，造成鏡檢質量的下降。這時調節光闌的大小，使背景變黑，使被檢物體(ti) 更明亮，增強鏡檢效果。

    （c）相差物鏡   （Phasecontrastobjective）
    這種物鏡是由於(yu) 相襯鏡檢術的物鏡，其特點是在物鏡的後焦平麵處裝有相板。

    （d）無罩物鏡（Nocoverobjective）
    有些被檢物體(ti) ，如塗抹製片等，上麵不能加用蓋玻片，這樣在鏡檢時應使用無罩物鏡，否則圖象質量將明顯下降，特別是在高倍鏡檢時更為(wei) 明顯。這種物鏡的外殼上常標刻NC，同時在蓋玻片厚度的位置上沒有0.17的字樣，而標刻著"0"。

    （e）長工作距離物鏡
這種物鏡是倒置顯微鏡的物鏡[/url]，它是為(wei) 了滿足組織培養(yang) ，懸浮液等材料的鏡檢而設計。

（五）目鏡 https://www.caikon.com.cn

    目鏡的作用是把物鏡放大的實象（中間象）再放大一級，並把物象映入觀察者的眼中，實質上目鏡就是一個(ge) 放大鏡。已知顯微鏡的分辨率能力是由物鏡的數值孔徑所決(jue) 定的，而目鏡隻是起放大作用。因此，對於(yu) 物鏡不能分辨出的結構，目鏡放的再大，也仍然不能分辨出。