光学顕微鏡用の各種照明光源を詳しく解説
初期の顕微鏡は石油ランプと自然太陽光に依存していましたが、原始的な (しかし多くの場合非常に正確な) 顕微鏡は外部の照明源を提供していました。 大きなホワイトボードから光を集めたり、曇りの日に拡散した太陽光を反射したりするなど、かなり独創的な方法が使用されることがよくあります。 残念ながら、これらの方法では信頼性の高い照明が得られず、多くの場合、照明される視野の領域が対物レンズの開口数を大幅に超え、グレアや浸水の原因となります。
最新の顕微鏡には通常、比較的高度に制御できる一体型光源が搭載されています。 今日の顕微鏡の最も一般的な光源は、反射ハウジング内に配置された白熱のタングステン ハロゲン電球で、集光レンズを通して光を投影し、ステージの下に光を集中させます。 ランプ電圧は、通常は顕微鏡スタンドに組み込まれている可変加減抵抗器を介して制御されます。 図 1 に、典型的な照明とハウジングを示します。 この電球は、12 ボルトの直流 (DC) 電圧で動作し、照明用に最大 100 ワットの電力を生成するタングステン ハロゲン ランプです。 ランプ電圧は、電圧制御ノブ (通常は顕微鏡スタンドのどこかに取り付けられたポテンショメータ) を使用して、通常は顕微鏡ハウジングに組み込まれた DC 電源によって制御されます。 これらの電球は動作中にかなりの量の熱を発生するため、ハウジングには余分な熱の放散を助けるためにいくつかのヒートシンクの層が設けられています。 電球の位置は、イルミネーターハウジングの側面にある一連のノブによって制御されるか、ハウジング専用に事前に中心に配置されます。 ランプハウスからの光は、集光レンズを通って顕微鏡ベースに導かれ、その後、しばしば焼結ガラス拡散板を通過してから、集光器上の開口絞りによって集束されます。
白熱ランプ - タングステン ランプをベースとした白熱ランプは、蛍光顕微鏡検査を除いて、現代の顕微鏡の主な照明源として使用されます。 これらのランプは、600-1200 nm 領域を中心とする波長で強度が約 300 nm から 1200-1400 nm まで上向きに広がる光の連続スペクトルを放射する熱放射であり、そのほとんどが図 2 に示されています。設計、構造、操作が簡単で、不活性ガスが充填され、DC 電流で励磁されるタングステン フィラメントを含む密閉ガラス球で構成されています。 電球は大量の熱と光を生成しますが、光が占めるエネルギー出力はわずか 5 ～ 10 パーセントです。 タングステン ランプ (タングステン ハロゲン ランプではありません) は、動作が通常の家庭用電球と同様であるため、経年変化による内部エンベロープの黒化や、ゆっくりと堆積したタングステンの蒸発などの欠点を抱える傾向があります。 これらのランプの色温度と明るさは印加電圧によって異なりますが、平均値の範囲は約 2200 K ～ 3400 K です。これらのランプで使用される顕微鏡写真カラー フィルムには、ランプに一致する色温度を生成する顕微鏡を使用する必要があります。 電圧膜乳剤、通常は 3150 K と 3250 K。通常、この範囲のどこかで、光路にフィルターを挿入してこのバランスを保つために色温度を顕微鏡写真で微調整する必要があります。 照明用のフィルム乳剤の色温度。
タングステン ランプは、その設計とメーカーが大きく異なり、さまざまなエンベロープ形状、取り付け器具、フィラメント配置を特徴とするさまざまなモデルを提供しています。 光学顕微鏡で使用されるタングステン ランプの典型的な選択を図 3 に示します。(a) の電球は、青銅の差し込み口を備えた 6-12 ボルトの角形タングステン ランプで、円筒形の先端で使用するように設計されています。バルブをコンデンサーレンズ側に向けます。 (b) 丸いエンベロープ電球にも青銅の差し込み口金がありますが、このそれほど強力ではない 6 ボルトの電球を使用すると、プロジェクト ライトを配置したり、横に置いたり、最終的には配置したりできます。 (c) の電球も円形のエンベロープを持っていますが、ネジ付きのベースが取り付けられています。 動作電圧は 6 ～ 30 ボルトで、この電球は一方の端で使用するように設計されています。
