illumination是什么意思中文翻译,illumination释义
体视显微镜通常是实验室或生产现场的“主力军”。用户需要花费几个小时通过目镜检查、观察、记录或解剖样本。仔细评估哪些相关应用需要立体显微镜是保证长期满意使用的关键。决策者需要确保他们能够根据自己的需要定制工具。为了帮助用户更好地选择自己的立体镜,本文介绍了几个主要考虑因素。
立体显微镜发展史1890年左右,美国生物学家和动物学家霍雷肖s格里诺(Horatio S. Greenough)提出了一种光学仪器的设计原理,至今仍被各大厂商采用。基于格林诺原理的立体显微镜可以提供高质量的真实立体图像。20世纪50年代末,博士能隆布公司推出了一款采用格林诺夫设计的立体显微镜,其中包括一项突破性创新:无级(变焦)变焦3。几乎所有现代立体显微镜的设计都是基于变焦系统。1957年,美国光学公司推出了立体显微镜,其光学原理是基于望远镜或CMO(普通主物镜)3的原理。除了格里诺,这款立体显微镜由于模块化和高性能,很快受到所有厂商的青睐。
图1:徕卡立体显微镜:A) S9格里诺系列和B-D) M205 CMO系列。
选择体视显微镜前需要考虑的四个问题体视显微镜可以说是一项很高的投资,所以在选择过程中要仔细考察和思考。为了最大限度地发挥显微镜的用途和性能,用户应考虑以下问题:
1.目的是甚麽?是否涉及筛选和分类?需要样片操作吗?你需要书面记录吗?2.需要观察、记录或可视化哪些结构?高分辨率比工作距离长重要还是其他因素重要?3.多少不同的人需要使用显微镜?他们在显微镜上工作多长时间?如果长时间使用显微镜,考虑符合人体工程学的附件是很重要的,因为这样的附件可以防止重复性劳损。根据不同用户的数量,建议根据每个用户的喜好选择可以调节的显微镜。4.购买显微镜的预算是多少?模块化解决方案看似投入更高,但从长远来看,其通用性、适应不同用户的能力以及各种插件和配件会节省更多的成本。
选择显微镜时要考虑的五个关键因素。变焦范围、倍率、视野、工作距离基本都在同一倍率的用户,不需要太大的变焦范围。如果工作流程中需要搜索、搜索和样品操作,则需要具有从低到高可调放大倍率的大变焦范围。在相同放大率下,可观察到的更大或更小的视场主要取决于目镜。更大的视野允许用户更好地定向观察样品。更大的工作距离意味着样品顶部与物镜前透镜之间的距离更大,因此在使用过程中更容易操作样品。2.景深和数值孔径(NA)越高,分辨率越高,但景深通常会降低。融合光学技术结合高分辨率可以实现更大的景深。3.光学质量平场光学:它校正整个物体视野上图像的平坦度,适用于所有应用。消色差光学:色彩还原的应用不是重点,主要目的是评价外观特征。消色差光学:观察样品时,如果对颜色要求很高,就需要使用高质量的光学和合适的光源透过率。对于需要观察样品精确细节的应用要求,使用高质量的、透过率更好的光学器件会更有优势。对于要求苛刻的应用,如研发;d、使用高透过率的光学元件会有完全不同的效果色彩还原:如果能看清样品的真实颜色是一个重要指标,那么就要使用高质量的光学元件和适当的照明。4.符合人体工程学的设计符合人体工程学的配件可以让显微镜工作更轻松,加快整个工作流程。例如,通过目镜观察样品时,变焦和对焦旋钮是否容易调节?如果显微镜由不同的用户操作,请确保可以根据每个用户的偏好进行调整。5.照明最好的照明应该能够均匀地照亮整个视场,带来理想的对比度,准确地揭示样品的真实颜色。
解释深度1的五个关键要素。总放大率:物镜、变焦因子和目镜立体显微镜的总放大率是物镜、变焦光学系统和目镜4的组合放大率。
物镜有固定的放大倍数。仪器的变焦光学系统允许在变焦因子范围内改变放大率。目镜也有固定的放大倍数。
为了找到通过目镜观察到的物体的放大倍数,必须将物镜、变焦光学系统和目镜的放大倍数相乘。
总放大倍数的公式为:MTOT VIS=MO z ME,其中:
MTOT VIS是总放大倍数(VIS代表“可见”);
MO是物镜的放大倍数(在没有辅助透镜的格里诺系统中为1倍);
z是缩放因子;
是我目镜的放大倍数。
一般MO的值在0.32x之间,Z的值在0.63 x-16x之间,ME的值在10x-40x之间。
放大倍数对视场的影响
当你看目镜的时候,你会看到一个圆形的区域,叫做视野|4|。视场的直径取决于总放大倍数。例如,放大10倍的目镜的视场直径为23。视场直径是指在物镜1x的放大率和变焦光学器件的组合下通过目镜观察的视场为23 mm。
2.景深:与放大率和分辨率的关系景深由数值孔径决定,
分辨率和放大倍数之间的关系来决定。为了获得样品最佳的观察效果,适当调整显微镜的设置可以在景深和分辨率之间获得最佳平衡。特别是在低倍率下,通过减小数值孔径,景深可以显著增加。因此,根据样品特征的大小和形状,找到分辨率和景深的最佳平衡是一个关键。
FusionOptics技术的高景深和高分辨率
体视显微镜能够同时获得高分辨率和高景深的精密光学方法可由徕卡显微系统得到了实现。通过一条光路,观察者的一只眼睛可以看到高分辨率、低景深的物体图像。同时,通过另一条光路,另一只眼睛看到同一物体的低分辨率,高景深的图像。人脑将两幅独立的图像组合成一幅最佳的整体图像,具有高分辨率和高景深的特点。
图2:体视显微镜拥有两个独立的光束通道(1)。在FusionOptics技术帮助下,一个光束通道提供景深(2)而另一个光束通道则提供高分辨率(3)。大脑将两张图像融合成一张最优化的空间图像(4)。
3. 消色差或复消色差透镜的光学质量色差是一种畸变,在这种畸变中,透镜无法将所有颜色聚焦到同一个汇聚点。这是因为透镜对不同波长的光具有不同的折射率(透镜的色散)。当光线在远离球面透镜中心轴的点射入球面透镜表面时,其折射程度大于或小于射入靠近球面透镜中心点的光线时就会发生球差。好的光学设计的目的是减少或消除色差和球差。以下透镜可用于减少这些问题产生的影响:
消色差透镜
校正了2个波长(红色和绿色)并让两者在同一平面上聚焦。可见光光谱范围内的标准应用。复消色差透镜
校正了3个波长(红、绿、蓝)并让三者在同一平面上聚焦。可见光光谱范围内最高级别的应用。平面透镜
未经平面校正的透镜在整个物体(视场)上显示出不均匀的焦点。建议用于需要观察较大视场的应用。4. 工作距离会大幅影响显微镜使用性工作距离是对焦时物镜前透镜和样品顶部之间的距离。一般来说,物镜的工作距离随着放大倍数的增加而减小。工作距离直接影响到体视显微镜的使用性,特别是用于检测和质量控制。
5. 为获得最佳结果的人体工学设计一般来说,人的体型和工作习惯相当的重要。因此,对装备用于特定任务并搭配有特种配件和特定工作距离的显微镜,其高度(目镜)不一定适合于所有用户。如果观察高度太低,观察人员在工作时会被迫向前弯曲,导致颈部区域的肌肉紧张。为补偿这些高度差,建议使用可变双目镜筒。多亏了产品的模块化设计,CMO设计下的体视显微镜提供了许多可根据用户体型或工作习惯来定制仪器的方法,因此是首选的解决方案。
图3:ErgoTube目镜筒可让用户保持头部和身体的放松姿势,双臂得到良好的支撑并且为腿部提供了充足的空间,可以采用舒适的坐姿坐在椅子上进行观察。
6. 正确照明让一切大为不同对于体视显微镜,选择适合的照明是一大关键要素。最适当的照明将有助于通过最优化的方式来对感兴趣的样本特征进行观察,同时有可能发现新的信息。对于所使用的显微镜和预期的应用,请务必确保良好的照明效果。
反射照明用于不透光、不透明的样本。根据样本的对比度和感兴趣的细节给出了不同的解决方案和样本的照明要求。参见以下参考文献13 了解体视显微镜入射照明的一些示例。
透射照明用于各种各样的透明样本,从生物样本如生物模型等到聚合物和玻璃。
标准透射明场照明用于所有类型的透明样本,带来较高的对比度和充分的颜色信息。
倾斜透射照明用于几乎透明和无色的样本;可获得更高的对比度和样本的视觉清晰度。
暗场照明用于观察样本平坦区域上的小特征,这些特征在明场中不易看到。如光泽或光亮样本上的裂纹、气孔、细小突起等。它还可以用来观察尺寸低于分辨率极限的样本结构。
用于清晰透明标片的对比法Rottermann或浮雕对比度是一种先进的倾斜照明技术,可以将显示出随着亮度的不同折射率的变化。正面浮雕对比度结构会增强,而反面浮雕对比度结构会降低。正、反浮雕对比可以更容易区分细微结构,方便于从样本中获取最大量的信息。
参考文献
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12. C. Müller, J. Ludescher, Investing in Ergonomically Designed Microscope Workplaces Pays Off, Science Lab (2013) Leica Microsystems.
13. J. DeRose, M. Schacht, Illumination (Lighting) Systems for Stereo Microscopes: Obtaining the optimal results for industrial applications, Science Lab (2015) Leica Microsystems.