光学顕微鏡光源の詳しい説明
顕微鏡で使用される最も単純な光源は太陽光であり、鏡によって顕微鏡内に反射されます。 この鏡の片面は平らで、もう一方の面は凹面になっています。 凹面鏡は主に低倍率で使用されます。 この種の昼光源は非常に簡単に利用できます。 しかし、太陽光は一種の散乱光であり、物体面に結像することができず、物体上で大量のフラッシュが発生し、画像のコントラストが低下します。 もちろん、低倍率で観察する場合には開口絞りを使用することでこの種のフラッシュを一定の範囲に抑えることができますし、窓の近くに平面反射板を使用すると、晴れた日には満足のいく照明が得られることがよくあります。 そのため、一部の教育用顕微鏡や一般の観察用顕微鏡では今でも昼光照明が使用されています。
最近の顕微鏡、特にオリンパスの顕微鏡、写真顕微鏡、その他のさまざまな目的に使用される特殊な顕微鏡では、照明に人工光源が使用されることが増えています。 これは、昼光照明に比べて、光が均一で明るさが安定しており、あらゆる条件を効果的に制御できるためです。 そして、この光源は物体上に結像し、散乱を低減し、画像のコントラストを効果的に向上させることができます。
人工光源の基本的な要件は、①十分な照明輝度と十分な単色光照明輝度を有すること、②十分な発光面を有することである。
もちろん、実際には明るさと発光面に対する要件はそれほど高くありません。 明るさは主に高倍率を考慮しており、大きな発光面は主に低倍率観察に使用されます。 過度の明るさは可変抵抗器または中濃度フィルターを通じて調整できます。 光源の有効面積は視野絞りで調整できることが多く、光源の明るさのムラはケーラー照明や光源の前にフィールドガラスを追加することで調整できます。 乗り越えるルイ。
実際、発光領域と光源の明るさの間で調整を行うことができ、これら 2 つの要素は互いに独立しているわけではありません。 一般的な顕微鏡で最も一般的に使用される光源は、40-60W の高電圧白熱タングステン ランプです。 これらの電球は大きな発光面と数千のサイディングに匹敵する明るさを持っています。 これらは、より単純なタイプの重要な照明器での使用に最も適しています。 使用。 高倍率観察で画像の明るさが足りない場合に、100Wの高圧球ではなく40Wの高圧球を使用するというのは、一般的なイメージとは異なり、理解しがたいことだと思います。 実際、この 100W の「強力」光源の利点は、発光表面積が増えることだけです。 この大きな表面積は、低倍率では便利ですが、高倍率では明るさが向上しません。 さらに、高出力高圧バルブはかなりの量の熱エネルギーを放出しますが、これは目視観察には役に立ちません。
現在、顕微鏡では 12V または 6V の低電圧電球がよく使用されています。 この電球の電力は 15--m-60W 以上です。 2、000-3、000 シーティ。 この低圧ランプは、上記の高圧バルブに比べて照明輝度が高いものの、発光表面積が数平方ミリメートルとクリティカルな照明には小さすぎますが、ケーラー照明を使用する場合には使用できます。 コンデンサーレンズがそれを補います。
低圧タングステン ランプに加えて、現代の光学顕微鏡でよく使用される高圧水銀ランプや高圧アルゴン ランプもあります。 以下は、これらの光源の発光スペクトル分布、性能、および用途の簡単な説明と比較です。
1. 低圧タングステンランプ
調整可能な変圧器を備えた低電圧タングステン ランプは使いやすく、比較的安価であり、多くの顕微鏡での観察や写真撮影に満足のいく光出力を提供できます。 しかし、このようなタングステンランプには典型的な欠点がいくつかあり、場合によっては他の光源を見つけなければならないほど明らかな欠点があります。 低圧タングステン ランプから放射される光エネルギーは、顕微鏡にとって非常に不利なスペクトル分布を持っています。 そのほとんどは赤外光または目に見えない熱放射領域にあり、750nm以下の可視光領域で放射される光は主に長波長です。 光に関しては、超高電圧を使用したハトランプの場合、可視光域での光出力は多少増加しますが、その分バルブ寿命が短くなり、光出力の増加も不安定です。
タングステンランプに関わるもう1つの問題は、高温のフィラメントから蒸発したタングステンが電球の内面に堆積するため、使用とともに電球が徐々に暗くなり、その結果、光量と発光スペクトルが徐々に低下することです。 分布の変化。 近年登場したタングステン・ハロゲンランプは、低圧タングステンランプを改良したものと考えられます。 このランプは、ガラス球内でタングステンと一時的に結合したハロゲンガス（ヨウ素など）が充填されており、加熱されたフィラメントからガス状が放出され、閉じ込められていたタングステンがフィラメント上に再付着し、ハロゲンガスが放出されてランプが点灯します。サイクルが繰り返されます。 このランプは、顕微鏡で使用されるすべてのタングステン ランプの中で最も高い光収量と数千時間のランプ寿命を備えているため、顕微鏡、特に顕微鏡で非常に人気があります。 しかし、この種のランプのフィラメントは小さく密度が高いため、フィラメントの温度は非常に高く、3,000^-3,1001 に達することもあり、大量の熱を放出します。 。 サーマルフィルターは熱の一部を吸収します。
2. 無圧水銀ランプ
これは石英製のガス放電ランプで、放電容器内の 2 つの高電圧電極の間で水銀を放出します。 タングステンランプの連続スペクトルとは対照的に、可視範囲ではより分散した帯状スペクトルを持っています。 比較すると、低連続ベースは、特定の波長で狭くて高い発光帯域を持ちます。 波長546、436、365nmに特殊な発光ピークを有するため、選択フィルターで選択すると、蛍光顕微鏡に適した非常に有効な光源と言われています。 縞模様のスペクトルの制限により、染色された部分では良好なコントラストが得られませんが、スペクトルの最適部分でかなりの光エネルギーを放出する優れた光源です。
3. 高電圧故障ランプ
これは窒素ガスを放出する比較的新しいタイプのガス放電ランプであり、さらに多くの利点があります。 可視光領域で連続発光スペクトルを持ち、紫外光部分でも一定の連続発光スペクトルを持ちます。 現在、最も効果的な汎用光源と考えられています。 同時に、この高圧ランプは非常に高い輝度を安定して提供できるため、一部の特殊顕微鏡では欠かせない存在となっている最先端の光源です。
