顕微鏡のいくつかの重要な光学技術パラメータ

顕微鏡のいくつかの重要な光学技術パラメータ

顕微鏡には、開口数、解像度、倍率、焦点深度、視野直径、作動距離などの重要な光学技術パラメータがあります。これらのパラメータは常に可能な限り高いとは限らず、相互に関連しており、相互に制限します。 最良の結果を得るには、検査の実際のニーズに応じてマッチングパラメータを選択する必要があります。

1. 開口数（NA）

開口数は対物レンズの性能（解像度、焦点深度、明るさ）を判断する重要な要素です。

開口数（ＮＡ）は以下の式により算出した。

NA=n×sinx

n=サンプルと対物レンズの間の媒質の屈折率 (空気: n=1、油: n=1.515)

X：対物レンズの中心から最も遠い屈折光と光軸とのなす角度。

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。 最善の方法は、媒体の屈折率 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、コンデンサーレンズのNA値が観察時の対物レンズの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. 解決策

解像度は「識別率」や「解像度」とも呼ばれます。 これは、顕微鏡の性能を測定するためのもう 1 つの重要な技術パラメータです。

顕微鏡の解像度は次の式で表されます: d=l​​/NA

ここで、d は最小解像度距離です。 l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、d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 d 値を下げるには、次の手段を講じることができます。

1. 波長 l 値を小さくし、短波長の光源を使用します。

2. 培地の n 値を増やし、NA 値を増やします (NA=nsinu/2)。

3. 絞り角を大きくします。

4. 明暗のコントラストを高めます。

3. 倍率
倍率とは、検査対象の物体が対物レンズで拡大され、その後接眼レンズで拡大された後の、人間の目で見える最終的な画像のサイズと元の物体のサイズの比率を指します。対物レンズと接眼レンズの倍率の積。

倍率も顕微鏡の重要なパラメータですが、倍率が高ければ高いほど良いと盲信すべきではありません。 選択するときは、対物レンズの開口数を最初に考慮する必要があります。

4. 焦点深度
焦点深度とは、焦点深度の略称です。つまり、顕微鏡を使用する場合、特定の物体に焦点が合っているとき、その点の平面上のすべての点がはっきりと見えるだけでなく、上方の一定の厚さの範囲内もはっきりと見えるようになります。そしてその面の下、はっきり言ってこの透明な部分の厚みが焦点深度です。 焦点深度、

検査中のオブジェクトの層全体を見ることができますが、焦点深度が浅い場合は、検査中のオブジェクトの薄い層しか見ることができません。 焦点深度は、他の技術パラメータと次の関係があります。

1. 焦点深度は対物レンズの総合倍率と開口数に反比例します。

2. 焦点深度が深くなり、解像度が低下します。

低倍率対物レンズは被写界深度が深いため、低倍率対物レンズでの撮影は困難です。 これについては、顕微鏡写真でさらに詳しく説明します。 5. 視野径

顕微鏡を観察するとき、本来見える明るい領域は視野と呼ばれ、そのサイズは接眼レンズの視野絞りによって決まります。

視野の直径は視野の幅とも呼ばれ、顕微鏡で見える円形の視野に収容できる検査対象の実際の範囲を指します。 視野径が大きいほど観察しやすくなります。

それは次の式からわかります。

1. 視野の直径は視野の数に比例します。

2. 対物レンズの倍率を大きくすると視野径が小さくなります。 したがって、低倍率のレンズでは検査対象物の全体像が見えるのに、高倍率の対物レンズに交換すると、検査対象物のごく一部しか見えなくなります。

6.作動距離
作動距離は物体距離とも呼ばれ、対物レンズの前玉面から検査対象物までの距離を指します。 顕微鏡検査では、検査対象物は対物レンズの焦点距離の 1 ～ 2 倍でなければなりません。 したがって、それと焦点距離は 2 つの概念です。 通常フォーカシングと呼ばれるものは、実際には作動距離を調整することです。

対物レンズの開口数が一定の場合、作動距離は短く、開口角は大きくなります。

開口数が大きい高倍率対物レンズは、作動距離が小さくなります。

7. カバレッジが不十分
顕微鏡の光学系にはカバーガラスも含まれます。 カバーガラスの厚さが規格外であるため、カバーガラスから空気中に入った後の光の光路が変化し、位相差が生じてカバー率が悪くなります。 カバレッジ不良が発生すると、顕微鏡の音質に影響を与えます。

国際規制によると、カバーガラスの標準の厚さは 0.17mm です。

許容範囲は {{0}}.16-0.18mm です。 この厚み範囲における位相差は、対物レンズの製造時に計算されている。 対物レンズシェルの規格は確かに0.17であり、対物レンズにはカバーガラスの厚みが必要であることを意味します。