顕微鏡の重要な光学技術パラメータ

顕微鏡の重要な光学技術パラメータ

顕微鏡検査では、人々は常に鮮明で明るい理想的な画像を得ることを望んでいます。そのためには、顕微鏡の光学技術パラメータが一定の基準を満たす必要があり、使用する際には、顕微鏡検査の目的と目的に応じて調整する必要があります。実際の状況 パラメータ間の関係。 そうすることで初めて顕微鏡の本来の性能が発揮され、満足のいく顕微鏡検査結果が得られます。

顕微鏡の光学技術パラメータには、開口数、解像度、倍率、焦点深度、視野の幅、不十分なカバレージ、作動距離などが含まれます。これらのパラメータはすべて高ければ高いほど良いというわけではなく、相互に関連しており、それぞれのパラメータを制限します。その他、使用するときは、顕微鏡検査の目的と実際の状況に応じてパラメータ間の関係を調整する必要がありますが、解像度が優先される必要があります。

1. 開口数

開口数はNAと略されます。 開口数は対物レンズとコンデンサーレンズの主要な技術パラメータであり、両方の性能を判断するための重要な記号です（特に対物レンズの場合）。 その数値の大きさは対物レンズと集光レンズの筐体にそれぞれ刻印されています。

開口数（NA）は、対物レンズの前玉と検査対象との間の媒質の屈折率（n）と開口角の半分の正弦（u）の積です。 式は次のとおりです: NA=nsinu/2

「ミラー口角」としても知られる開口角は、対物レンズの光軸上の物点と対物レンズの前玉の有効直径によって形成される角度です。 開口角が大きいほど対物レンズに入射する光束は大きくなり、対物レンズの有効径に比例し、焦点距離に反比例します。

顕微鏡で観察する場合、NA値を大きくしたい場合、開き角を大きくすることはできません。 唯一の方法は、媒質の屈折率 n 値を大きくすることです。 この原理に基づいて水浸対物レンズや油浸対物レンズが作られます。 媒体の屈折率 n 値は 1 より大きいため、NA 値は 1 より大きくなる可能性があります。

最大開口数は1.4と理論的にも技術的にも限界に達しています。 現在、媒質としては屈折率の高いブロモナフタレンが使用されている。 ブロモナフタレンの屈折率は 1.66 であるため、NA 値は 1.4 より大きくなる可能性があります。

ここで注意しなければならないのは、対物レンズの開口数の役割を十分に発揮させるためには、観察時のコンデンサーレンズのNA値が対物レンズのNA値と同等か若干大きい必要があるということです。

開口数は他の技術パラメータと密接に関係しており、他の技術パラメータをほぼ決定し、影響を与えます。 それは解像度に比例し、倍率に比例し、焦点深度に反比例します。 NA 値が増加すると、それに応じて視野の幅と作動距離が減少します。

2.解像度

顕微鏡の解像度とは、顕微鏡によって明確に区別できる 2 つの物体点間の最小距離を指し、「識別率」とも呼ばれます。 計算式はσ=λ/NAです

ここで、 σ は最小分解能距離です。 λ は光の波長です。 NAは対物レンズの開口数です。 可視対物レンズの解像度は、対物レンズの NA 値と照明源の波長という 2 つの要素によって決まります。 NA値が大きいほど照明光の波長は短くなり、σ値が小さいほど解像度は高くなります。

解像度を上げる、つまり σ の値を下げるには、次の措置を講じることができます。

(1) 波長λ値を小さくし、短波長光源を使用する。

(2) NA 値 (NA=nsinu/2) を増加するには、中間 n 値を増加します。

(3) NA 値を大きくするには、絞り角 u 値を大きくします。

(4) 明暗のコントラストを高めます。