いくつかの特殊な光学顕微鏡とその違い
暗視野顕微鏡 1 台
暗視野顕微鏡には物体内部の微細構造を観察する機能はありませんが、0.004μm以上の粒子の存在や動きを識別することができます。 そのため、生きた細胞の構造や細胞内粒子の動きを観察するためによく使用されます。
暗視野顕微鏡法の基本原理はチンダル効果です。 光線が暗い部屋を通過すると、入射光に垂直な方向から空気中の明るい塵の「経路」が観察されます。 この現象がチンダル効果です。
暗視野顕微鏡を通常の光学顕微鏡の暗視野コンデンサーに置き換えると、コンデンサーの内部放物線構造が遮蔽されるため、検査対象物の表面に照射された光が直接対物レンズに入射できなくなり、接眼レンズでは散乱光のみを通過するため、視野は暗くなります。
暗視野顕微鏡の基本的な使用法は次のとおりです。
1. 暗視野コンデンサーを取り付けます (または、厚い黒い紙を使用して遮光板を作り、通常の顕微鏡のコンデンサーの下に置き、暗視野効果を得ることができます)。
2. 対物レンズに直接光が入らないように、通常は顕微鏡用ライトを使用して、強力な光源を選択します。
3. コンデンサーとスライドガラスの間にシダーオイルを一滴加え、コンデンサー上で照明光が全反射し、検査対象物に届かず暗視野照明になるのを防ぎます。
4. 集光レンズの光軸と顕微鏡の光軸が厳密に一直線上になるように、集光レンズを水平に移動させる中心調整を行ってください。 コンデンサーを上げ下げし、コンデンサーの焦点 (図 1-2 の円錐形ビームの頂点) を検査対象に合わせます。
5. コンデンサーに対応する対物レンズを選択し、焦点距離を調整し、通常の顕微鏡の方法に従って操作します。
実体顕微鏡
実体顕微鏡は、固体顕微鏡または解剖鏡としても知られ、直立した 3 次元空間画像を結像し、強い立体効果、鮮明で広い結像、長い作動距離 (通常 110mm)、および連続拡大観察という特徴を備えています。 生物学において解剖中のリアルタイム観察によく使用されます。
通常の光学顕微鏡の光源は平行光であるため、2次元の平面像を形成します。 一方、実体顕微鏡はデュアルチャンネル光路を採用しており、双眼鏡筒内の左右のビームは一定の画角（通常12°～15°）を持っているため、3次元空間の立体画像を形成できます。
実体顕微鏡は通常の光学顕微鏡と同様に使用されますが、より便利です。 2 つの主な違いは次のとおりです。
1. 実体顕微鏡の検査対象物をプレパラートにする必要がありません。
2.実体顕微鏡のステージはミラーベースに直接固定されており、白黒の両面パネルまたはガラスパネルが装備されており、オペレータは顕微鏡検査の目的と要件に応じて選択できます。
3. 実体顕微鏡の画像は直立しているため、解剖操作に便利です。
4. 実体顕微鏡には対物レンズが 1 つだけあり、調整ネジを回転させることで倍率を無段階に調整できます。
蛍光顕微鏡
蛍光顕微鏡は、細胞内物質が発する蛍光強度を定性的および定量的に研究するための光学ツールです。
細胞内には2種類の蛍光物質が存在しており、クロロフィルなどの紫外線が照射されると直接蛍光を発する物質と、紫外線が照射されると直接蛍光を発する物質の2種類があります。 他の物質にはこの性質はありませんが、特定の蛍光色素や蛍光抗体で染色すると、紫外線によって蛍光を発することがあります。 照射後に蛍光を発することもある
正立生物発光顕微鏡/倒立生物発光顕微鏡
蛍光顕微鏡の原理は、発光効率の高い点光源（超高圧水銀灯など）を使用し、フィルターシステムを通して特定の波長の光（紫外光3650λや青紫光4200λなど）を放射することです。試料中の蛍光物質を励起する励起光として使用します。 さまざまな色の蛍光が発せられた後、対物レンズの後ろにある遮断（または抑制）フィルターで濾過され、接眼レンズの拡大を通して観察されます。
ブロッキングフィルターには 2 つの機能があります。1 つは、蛍光を妨げたり目に損傷を与えたりしないように、接眼レンズに入る励起光を吸収してブロックすることです。 もう 1 つは、特定の蛍光を選択して通過させ、特定の蛍光色を示すことです。
蛍光顕微鏡は光路の原理に応じて 2 つのタイプに分類できます。
1. 透過型蛍光顕微鏡法
古い蛍光顕微鏡では、励起光源がコンデンサーを介して標本材料を通過して蛍光を励起します。 低倍率で蛍光が強いのがメリットですが、倍率が上がると蛍光が弱くなるのがデメリットです。 したがって、より大きな標本材料の観察にのみ適しています。
2. 落射蛍光顕微鏡法
励起光は対物レンズから標本の表面に落ちます。つまり、照明コンデンサーと蛍光を収集するための対物レンズとして同じ対物レンズが使用されます。
光軸と 45°の角度をなす光路にダイクロイック ビーム スプリッター (ダイクロイック ミラー) を追加する必要があります。 励起光は対物レンズに反射され、サンプル上に集光されます。 スライド表面で反射した励起光は同時に対物レンズに入射し、2色ビームスプリッターに戻り、励起光と蛍光を分離し、残った励起光は遮断フィルターで吸収されます。 異なる励起フィルター/2色ビームスプリッター/ブロッキングフィルターの組み合わせに変更すれば、異なる蛍光反応生成物のニーズに対応できます。
この種の蛍光顕微鏡の利点は、視野の照明が均一で、画像が鮮明で、倍率が高くなるほど蛍光が強くなることです。
位相差顕微鏡
位相差顕微鏡とは、光が物体を通過する際に生じる位相差（または光路差）を振幅（光の強度）の変化に変換できる顕微鏡です。 主に生きた細胞、未染色の組織切片、またはコントラストのない染色標本を観察するために使用されます。
人間の目は可視光の波長（色）と振幅の変化のみを識別できますが、位相の変化は識別できません。 しかし、ほとんどの生体標本は透明性が高く、光波の振幅は通過後も基本的に変化せず、位相のみが変化します。
位相差顕微鏡は、基本的に標本を通過する可視光の光路差を振幅差に変えることで、様々な構造間のコントラストを向上させ、様々な構造を鮮明に見えるようにするものである。 光は試料を通過すると屈折し、本来の光路から外れ、同時に1/4λ（波長）だけ遅れます。 1/4λ増減すると光路差は1/2λとなり、光軸を越えて2つの光が干渉するため、振幅を強めたり、増減させたりしてコントラストを向上させます。
位相差顕微鏡は、次の点で通常の光学顕微鏡とは構造が異なります。
環状絞りは、光源と集光器の間に設置されるリング開口部を有する絞りを有する。 その機能は、コンデンサーを通過した光が中空の光円錐を形成し、標本に焦点を結ぶことです。
2. 位相板 位相差顕微鏡では、対物レンズ内にフッ化マグネシウムをコーティングした位相板を設け、直接光や回折光の位相を1/4λ遅らせます。 位相板には２つの領域があり、直接光が通過する部分を「共役面」、回折光が通過する部分を「補償面」と呼びます。 位相板は、その作用効果に応じて 2 つのタイプに分類されます。
(1) プラス位相板: 直接光は 1/4 λ 遅延され、2 組の光波が結合して振幅が増加した後に光波が重ね合わされ、試料構造は周囲の媒質よりも明るくなり、明るいコントラスト (またはネガティブ コントラスト)。
(2) Bプラス位相板：回折光を1/4λ遅らせ、軸を合わせた後に2つの光群の光波を差し引き、振幅が小さくなります。 標本の構造は周囲の媒体よりも暗く、暗いコントラスト（またはポジティブコントラスト）を形成します。 位相板を備えた対物レンズは位相コントラスト対物レンズと呼ばれ、対物レンズの筐体に「Ph」と表記されていることが多いです。
