奥林巴斯CKX53生物显微镜的物镜介绍
发布时间：2023-02-09 点击量：28
奥林巴斯CKX53生物显微镜的物镜可能是光学奥林巴斯CKX53生物显微镜*重要的组成部分，因为它们负责原始图像形成，并在确定奥林巴斯CKX53生物显微镜能够产生的图像质量方面发挥核心作用。 物镜也有助于确定特定标本的放大倍数和在奥林巴斯CKX53生物显微镜下观察细小标本细节的分辨率。
物镜是设计和组装光学奥林巴斯CKX53生物显微镜中困难的部件，并且是光从样品前进到像平面时遇到的第一个组件。物镜从它们的名称中得出它们的名称，它们是靠近的，与成像对象（标本）*接近的组件。
主要的奥林巴斯CKX53生物显微镜制造商提供了广泛的客观设计，在广泛的照明条件下具有出色的光学特性，并为主要光学像差提供各种程度的校正。图1所示的物镜是250倍长的工作距离复消色差器，其中包含14个光学元件，这些光学元件粘合在一起形成三组透镜双合透镜，一个透镜三合透镜组和三个单独的内部单透镜透镜。该物镜还有一个半球形前透镜和一个弯月形第二透镜，它们同步工作以协助以*小的球面像差捕获高数值孔径的光线。虽然没有出现在这个物镜上，但许多类似设计的高倍率物镜都配备了弹簧式可伸缩鼻锥组件，该组件可保护前透镜元件和标本免受碰撞损坏。内部透镜元件经过精心定位并紧密包装在由物镜筒封装的管状黄铜外壳中。特定的物镜参数，例如数值孔径，放大率，光管长度，像差校正程度和其他重要特性被印在或刻在机筒的外部。尽管图1所示的物镜被设计成利用空气作为物镜前镜片和样品之间的成像介质，但其他物镜具有前镜片元件，可以将它们浸入水，甘油或专门的基于碳氢化合物的油中。
由众多内部玻璃透镜元件组成的现代物镜已经达到了高质量和高性能，对像差和平坦度的矫正程度决定了物镜的实用性和成本。用于制造物镜的施工技术和材料在过去的100年中有了很大的改进。今天，物镜在计算机辅助设计（CAD）系统的协助下进行设计，该系统采用具有高度特定折射率的均匀成分和质量的*稀有玻璃配方。使用这些*技术演示的增强性能使制造商能够生成色散非常低的物镜，并校正大部分普通光学伪影，如彗差，散光，几何失真，场曲，球面和色差。现在不仅奥林巴斯CKX53生物显微镜的物镜在更广泛的领域中纠正了更多的像差，而且随着光透射率的大幅增加，图像闪光明显减少，产生明亮，锐利和清晰的图像。
物镜的三个关键设计特征决定了奥林巴斯CKX53生物显微镜的*终分辨率极限。这些包括用于照射样品的光的波长，由物镜捕获的光锥的角度孔径，以及物镜前镜头和样品之间物体空间的折射率。衍射极限光学奥林巴斯CKX53生物显微镜的分辨率可以描述为两个紧密间隔的样本点之间的*小可检测距离：
R =λ/ 2n（sin（θ））
其中R是分离距离，λ是照射波长，n是成像介质折射率，并且θ是物镜角度孔径的一半。在检查方程时，分辨率与照明波长成正比变得明显。人眼对400至700纳米之间的波长区域作出响应，这代表用于大多数奥林巴斯CKX53生物显微镜观察的可见光谱。分辨率也取决于成像介质的折射率和客观角孔径。物镜设计用于在前部透镜和样品之间用空气或折射率较高的介质对样品成像。视场通常非常有限，物镜的前部透镜元件靠近必须与之光学接触的样品放置。当用浸没油代替空气作为成像介质时，获得约1.5倍的分辨率增益。
决定物镜分辨率的*后但可能*重要的因素是角孔径，其实际上限约为72度（正弦值为0.95）。与折射率结合使用时，产品：
N（SIN（θ））
被称为数值孔径（缩写为NA），并且为任何特定物镜提供分辨率的便利指示。数值孔径通常是选择奥林巴斯CKX53生物显微镜物镜时要考虑的*重要的设计标准（除了光学校正）。对于使用专用浸油的高性能物镜，数值范围从0.1到非常低的放大倍数（1倍到4倍）到1.6倍。随着相同放大倍数的一系列物镜数值孔径值的增加，我们通常会观察到更大的聚光能力和分辨率的提高。奥林巴斯CKX53生物显微镜专家应该仔细选择客观的放大倍数，以便在*好的情况下，将刚刚解决的细节放大到足以让人舒适地观看，而不是放大倍率妨碍观察精细的标本细节。
正如奥林巴斯CKX53生物显微镜中照明的亮度由聚光镜的工作数值孔径的平方决定的，由物镜产生的图像的亮度由其数值孔径的平方决定。此外，客观放大倍率在决定图像亮度方面也起着重要作用，这与横向放大倍数的平方成反比。数值孔径/放大倍数的平方表示当与透射照明一起使用时物镜的聚光能力。由于高数值孔径物镜经常可以更好地校正像差，因此它们还可以收集更多光线，并产生更高亮度，更正确的高分辨率图像。应该注意的是，图像亮度随着放大率的增加而迅速下降。在光照水平是限制因素的情况下，选择具有*高数值孔径的物镜，但具有能够产生足够分辨率的*低放大倍数。
在大多数奥林巴斯CKX53生物显微镜上使用的*便宜（*普通）的物镜是消色差物镜。这些物镜在两个波长（分别为蓝色和红色;分别为约486和656纳米）的轴向色差上进行了校正，这些波长被带入一个共同的焦点。此外，消色差物镜的颜色为绿色（546纳米，参见表1）。消色差物镜的有限修正可能导致大量的伪影，当检查标本并用彩色奥林巴斯CKX53生物显微镜和显微摄影成像时。如果在光谱的绿色区域中选择了对焦，则图像会出现红紫色晕圈（通常称为残余色彩）。消色差物镜通过绿色滤光片（通常是干涉滤光片）产生*佳效果，当这些物镜用于显微摄影时使用黑白胶片。缺乏对场平面度（或场曲率）的校正会进一步妨碍消色差物镜。在过去的几年中，大多数制造商已经开始为消色差物镜提供平场校正，并将这些校正后的物镜称为plan achromats。
