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            徠卡課堂 | 顯微鏡光學(xué)知識(shí)講解-照明系統(tǒng)篇

            來源:徠卡顯微系統(tǒng)(上海)貿(mào)易有限公司   2023年01月10日 17:24  
            顯微鏡中的照明方法,是影響觀察、照相、測定結(jié)果質(zhì)量的重要因素。正確的照明法不能降低亮度和分辨率,進(jìn)行照明時(shí)不能有光斑和不均勻。具體照明方式,也叫鏡檢方法在后面專門敘述。
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            顯微鏡的照明系統(tǒng)應(yīng)滿足下列基本要求:


            a.光源有足夠的照明亮度。

            b.保證試樣上被觀察的整個(gè)視場范圍內(nèi)得到強(qiáng)的均勻的照明。

            c.應(yīng)有可調(diào)節(jié)的孔徑光闌。調(diào)節(jié)光闌大小,可控制試樣上物點(diǎn)進(jìn)入物鏡成象光束孔徑角的大小,以適應(yīng)不同物鏡數(shù)值孔徑的要求,充分發(fā)揮物鏡的分辨能力。

            d.應(yīng)有可調(diào)節(jié)的視場光闌??刂圃嚇颖砻姹徽彰鲄^(qū)域的大小,以適應(yīng)不同目鏡、物鏡組合時(shí)的顯微視場的要求,并同時(shí)lanjie系統(tǒng)中有害的雜散光。




            1

            顯微鏡的光源條件

            作為顯微鏡照明用光源必須具備如下條件:

            • 亮度要強(qiáng)。

            • 合適的分光特性。

            • 發(fā)光部分的大小和形狀適當(dāng)。

            • 熱輻射不宜太大。

            • 光源穩(wěn)定。

            • 經(jīng)濟(jì)性好。




            2

            照明方法

            01

            臨界照明

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            臨界照明的特點(diǎn):

            • 經(jīng)過集光鏡和聚光鏡系統(tǒng)把光源成像到試樣上。

            • 光照集中,亮度很高。

            • 光斑顯著不均勻。

            由于臨界照明不夠均勻,特別對低倍下的照明視場更顯不足,目前顯微鏡上基本不采用此種照明方法。




            02

            柯拉照明

            它是柯拉(Kohler)于1898年提出的一種比較理想的照明法,有的書上被翻譯成科勒照明。

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            科勒照明的必要條件:

            • 光源燈絲被成像在聚光鏡焦點(diǎn)平面上,以平行光照明樣品的觀察區(qū)域。

            • 照明光源的孔徑光闌成像在試樣表面上,控制物方視場的大小。

            • 通過調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)的視場光闌使照明光束與物鏡的數(shù)值孔徑相匹配。

            • 孔徑光闌與視場光闌可獨(dú)立操作。




            此照明法是金相顯微鏡常用的照明法,它有如下優(yōu)點(diǎn):

            • 光亮近似自然的自色光。

            • 照明均勻。

            • 有排除光暈等有害光線的孔徑光闌和視場光闌。

            • 不降低分辨率。

            • 操作方便。

            由于此類照明法有以上優(yōu)點(diǎn),zui 適用于顯微攝影特別是高倍顯微攝影。




            3

            光源種類和特性

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            01

            低壓鎢絲燈

            燈絲由鎢絲組成,充氬氣封接,常用有6V 15W、12V 30W,廣泛被用于照明透過率較好的生物樣品,故多在生物顯微鏡和教學(xué)示范類的學(xué)生用顯微鏡上。對于以觀察反射樣品為主的金相顯微鏡基本不采用。




            02

            鹵素?zé)?/strong>

            鹵素?zé)舯茸詿霟袅炼攘?,光譜接近于日光,色溫隨時(shí)間變化相當(dāng)少。同時(shí)體積小,發(fā)熱少,單位面積發(fā)光亮度大,是目前顯微鏡,尤其是金相顯微鏡的常用光源,一般情況下多采用12V 100W。




            03

            氙燈

            氙燈是利用惰性氣體氙為發(fā)光元素,常用為短弧氙燈。其光譜接近目光,高亮度,光色質(zhì)量優(yōu)良,色溫約6000k。氙燈廣泛應(yīng)用于高速及彩色攝影,大視場投影及電視觀察。由于氙燈點(diǎn)燃時(shí)需用起動(dòng)裝置,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,體積大,因而價(jià)格較貴。目前金相顯微鏡基本不用




            04

            超高壓汞燈

            這是點(diǎn)光源高輝度的紫外光燈。適用于熒光觀察,光譜為線狀峰值光譜,點(diǎn)燃需高壓起動(dòng)裝置,常用有50W和100W,壽命大約為200小時(shí),現(xiàn)在最新又有一種長壽命的超高壓汞燈,功率120W,壽命標(biāo)稱2000小時(shí)。




            05

            LED光源

            目前徠卡的產(chǎn)品都使用了LED光源,LED相較于傳統(tǒng)照明有很多優(yōu)勢:

            • 亮度超過100w鹵素?zé)簦?/span>

            • 高反差,圖像銳利;

            • 恒定色溫4500K,色彩還原真實(shí);

            • 更久的使用壽命≥72000小時(shí);

            • 調(diào)節(jié)方便,無需更換燈泡;

            • 適用于多種觀察方式。

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