奧林巴斯顯微鏡光源

2020-09-03 14:53:04

早期的顯微鏡依靠油燈和自然的陽光,他們的原始(但往往非常準(zhǔn)確)顯微鏡提供外部照明光源。 他們往往雇用相當(dāng)巧妙的方法,如收集光從一個(gè)大的白板上或在陰天的散射陽光的反射。 不幸的是,這些方法沒有提供可靠的照明和經(jīng)常視場照明的面積大大*過物鏡的數(shù)值孔徑,引起眩光和水浸。

鹵素?zé)魺羰? width=

現(xiàn)代顯微鏡通常有一個(gè)不可分割的光源,可以控制到相對高的程度。 今天的顯微鏡*常見的來源是白熾鎢鹵素?zé)襞莸姆瓷錃んw中定位,投射光通過聚光透鏡到臺下聚光。 通過可變的可變電阻器,通常集成到顯微鏡支架燈電壓控制。 如圖1所示是一個(gè)典型奧林巴斯顯微鏡的照明燈和住房。 燈泡是一個(gè)操作上的12伏的直流(DC)電壓,并產(chǎn)生高達(dá)100瓦的功率進(jìn)行照明的鹵鎢燈。 燈電壓控制的直流電源,通常內(nèi)置在顯微鏡殼體,用電壓控制旋鈕,通常是一個(gè)電位器上的某個(gè)地方安裝顯微鏡支架。 這些燈泡在操作過程中產(chǎn)生大量的熱量,在殼體上設(shè)置有散熱片的一些層,以幫助消散多余的熱量。 燈泡的位置是由一系列的旋鈕控制照明器殼體的側(cè)面上,或預(yù)先為本專為殼體。 燈箱的光通過聚光透鏡(圖1)引導(dǎo)到顯微鏡的基礎(chǔ)上,然后通過燒結(jié)玻璃擴(kuò)散器的聚光鏡上的孔徑光闌被聚焦前經(jīng)常。

鹵鎢燈色溫圖

白熾燈 -白熾燈基于鎢燈用于現(xiàn)代顯微鏡的主要照明光源,除用于熒光顯微鏡調(diào)查。 這些燈是熱輻射發(fā)出連續(xù)光譜的光,從約300納米至1200-1400納米向上延伸,在600-1200納米的區(qū)域?yàn)橹行牡牟ㄩL的強(qiáng)度,如在圖2中示出的大多數(shù)。 他們的設(shè)計(jì),建造和操作是簡單的,由填充有惰性氣體的一個(gè)封閉的玻璃泡,并含有由一DC電流通電的鎢絲長絲。 燈泡會產(chǎn)生大量的熱和光,但只有5%到10%的能源輸出的光賬目。 鎢燈(但不鹵鎢燈)在操作類似普通家用燈泡,同樣地,隨著年齡的增長和緩慢地沉積鎢蒸發(fā)的內(nèi)包絡(luò)線的黑化這樣的強(qiáng)度下降往往會受到一些缺點(diǎn)。 這些燈的色溫和亮度隨外加電壓的變化,但平均的值的范圍從大約2200 K至3400 K,在這些燈中使用的顯微攝影彩色膠片,必須使用的顯微鏡,產(chǎn)生的顏色溫度匹配的燈電壓膜乳液,通常在3150 K和3250 K。之間的范圍內(nèi)的某個(gè)地方,通常情況下,色溫必須是顯微攝影微調(diào)插入到光路中的過濾器,這種平衡。膜乳液的色溫的照明。

鎢燈有很大的不同,他們的設(shè)計(jì)和制造商提供多種多樣的車型配備了各種信封形狀,安裝固定裝置和長絲安排。 光學(xué)顯微鏡中使用的鎢燈典型的選擇是如圖3中所示。 圖3(a)中的燈泡是用青銅卡口的基礎(chǔ)上,被設(shè)計(jì)成一起使用的端部的圓筒形燈泡面對聚光透鏡6-12伏方的鎢絲燈。 (二)在圖3所示的圓角信封燈泡也有青銅刺刀基地,但這個(gè)不太**的6伏燈泡可以定位項(xiàng)目光線或?qū)M盤整理或*終的。 圖3(c)中的燈泡也有一個(gè)圓形的包絡(luò)線,但配備螺線程基地。 6和30伏之間的工作電壓,這個(gè)燈泡被設(shè)計(jì)為使用的一端上。

lamps

圖3(d)中示出的燈泡是非常相似,在圖3(a)中,除具有一個(gè)擴(kuò)展的玻璃外殼。 它配備了一個(gè)黃銅刺刀座和一個(gè)共同的設(shè)計(jì)用于在一些建在東歐的顯微鏡。 一個(gè)現(xiàn)代的鹵鎢燈(有時(shí)也被稱為石英碘燈泡)是圖3(e)中示出。 這些燈現(xiàn)在在日本,美國和西歐的大多數(shù)顯微鏡制造的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。 鹵鎢燈緊湊型燈泡,引進(jìn)了一批普通白熾燈,*顯著絢麗的光芒,更小的尺寸,照度均勻性,更長的燈泡壽命和更大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。 與鎢燈絲的白熾燈,鹵鎢燈添加到填充玻璃的鹵素。 鹵素(通常是碘),確保所有的返回的蒸發(fā)的鎢燈絲,而不是沉積在玻璃外殼。

注意!
鹵鎢燈工作在非常高的溫度下,可能會導(dǎo)致嚴(yán)重?zé)齻?,如果趁熱處理?/span>更換這些燈時(shí),總是讓他們冷卻至少20分鐘,然后將它們從燈箱。 避免信封直接交給燈泡,因?yàn)樵谛欧馍狭粝碌闹讣y將成為燒入玻璃,經(jīng)常發(fā)起燈泡過早損壞。 廠家包鹵鎢燈的塑料保護(hù)袋,以避免處理問題。 使用一把剪刀切袋附近的鎢針,并插入到其持有人的燈,而它仍然在袋子。除去包裝袋,當(dāng)燈在燈室中適當(dāng)?shù)奈恢谩?/span>

鎢鹵素?zé)舻臒艚z往往是非常緊湊的安裝在一種硼硅酸鹽的鹵化物玻璃(通常被稱為“熔凝石英”)的包絡(luò)線的陣列。 這些燈的工作電壓范圍從4-24伏,額定功率從20-100瓦。 他們有非常高的燈絲的工作溫度,限制其使用通風(fēng)良好燈室的扇形散熱片,消除了大量的熱量,這些燈泡產(chǎn)生的。 與鎢導(dǎo)線融合的硼硅酸鹽玻璃外殼的底部是一個(gè)兩針的風(fēng)格。 鎢鹵燈泡照明整個(gè)燈泡壽命是非常均勻的,其范圍可以從1000-2500小時(shí)。 鎢鹵燈泡發(fā)出連續(xù)光譜光源顏色溫度范圍從2700-3350 K(取決于電壓),雖然有一定的下降,燈泡的色溫值開始老化。

雙分支光源照明器

圖3(f)中所示的燈是一種含鎢的鹵的二向色反射器,通常用在光纖光源,像上面有圖顯示在圖4中的一個(gè)。指導(dǎo)通過使這些燈泡所產(chǎn)生的紅外輻射穿過二向色鏡反射罩,而反射的較短的可見光和近紫外波長的光的反射器輔助。 這些燈在6至21伏直流,通常都放在控制以及去除多余的熱量通過散熱風(fēng)扇的工作電壓,提供一個(gè)燈箱。 使用這些燈的發(fā)光體,通常被稱為“石英鹵素”的光纖lamphouses提供高強(qiáng)度的照明,但有產(chǎn)生顯著量的紅外光以熱的形式的缺點(diǎn)。 對試樣的直接照明一般會導(dǎo)致高度的熱吸收試樣,應(yīng)小心,以確保這并不導(dǎo)致退化。 圖4中所示的燈箱包含的光纖管,使光聚焦到樣品上的端部的透鏡元件。

環(huán)形光源照明器

此外,還包括其他外圍元件,如彩色玻璃過濾器來產(chǎn)生特殊的燈光效果和偏光板附加鏡頭元素允許偏振光照明。 這些光源通常被用作輔助斜照明化合物和立體顯微鏡反射光顯微鏡。 特別設(shè)計(jì)的環(huán)形照明,如圖5所示,可以用來創(chuàng)建一個(gè)明亮,360°涼爽的白色,無陰影,甚至強(qiáng)度照明。 他們的目的是直接安裝到立體顯微鏡物鏡是有用的,甚至用高倍率,工作距離長(1.5英寸到10英寸)物鏡不調(diào)光重新定位時(shí),或當(dāng)使用縮放功能。 偏光單位生產(chǎn)的,環(huán)導(dǎo)光,使光反射回的物鏡可以是偏振光。 也有玻璃及明膠濾光鏡的試劑盒,可用于與這些照明裝件。

顯微鏡沒有配備一個(gè)內(nèi)部的光源,必須借助于外部光源提供照明樣品。 在圖6中示出一個(gè)典型的外部照明源。這些可能含有多種照明白熾燈鎢絲燈包括6-12伏直流燈以及120伏的線圈燈絲燈泡體育額定功率從25-100瓦。

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在圖6中所示的外部照明源的直流供電版本往往有120伏電源功率轉(zhuǎn)換成必要的6-12伏的直流燈泡所需的外部電源供電。 這些人士還通常配有擴(kuò)散器,甚至出光的強(qiáng)度,以及過濾器,以幫助與色彩平衡。 有些機(jī)型還提供了空間,為偏光片,,使偏光顯微鏡,可以進(jìn)行與外部燈。 燈通常設(shè)有一個(gè)“場”的隔膜,使顯微鏡調(diào)整進(jìn)入顯微鏡的光束的直徑。 外部光源的光線聚焦到一個(gè)的臺下鏡像,必須仔細(xì)調(diào)整以反映光進(jìn)入聚光鏡保持適當(dāng)?shù)慕嵌?,以允許光線進(jìn)入“中心”內(nèi),在顯微鏡的光軸的物鏡。

弧燈 -汞燈,氙氣和鋯弧光燈也專門形式的顯微鏡照明有用的資料來源。 控制這些燈由外部電源供應(yīng)器,旨在滿足電氣要求首先點(diǎn)燃的燈,然后提供正確的電流保持恒定的照度。 圖7中所示的幾種典型的弧燈設(shè)計(jì)。圖7(a)中的燈是配備在圖7(b)中的點(diǎn)火器電極和燈的汞蒸氣燈,一個(gè)現(xiàn)代的HBO200瓦特水銀短弧燈與交變電流通過一個(gè)外部電源供電。 這與其它相似的弧光燈電源將提供足夠的起動動力點(diǎn)燃燃燒器(由電離的氣體蒸氣),并保持燃燒用*少的閃爍。

汞燈

弧光燈的平均壽命約200小時(shí),,*外部電源都配備了一個(gè)計(jì)時(shí)器,使顯微鏡監(jiān)視多少時(shí)間已經(jīng)過去了。 汞弧燈(通常稱為“燃燒器”)的瓦數(shù)從50瓦至200瓦的范圍內(nèi),通常包括兩個(gè)電極密封在高壓下在石英玻璃外殼,其中還含有汞。 這些弧燈不提供均勻的強(qiáng)度,在整個(gè)頻譜從近紫外到紅外(見汞弧燈的發(fā)射光譜的圖8)。

汞燈紫外線光譜圖

汞弧燈的強(qiáng)度大部分消耗在近紫外峰的強(qiáng)度,在313,334,365,406,435,546,和578納米。 這些燈一般可用于大多數(shù)形式的顯微鏡(除熒光顯微鏡),但作為*的單色光源,黑色和白色的顯微攝影。 使用適當(dāng)?shù)倪^濾器,在546納米,435納米的藍(lán)線,并在365或406納米的近紫外線綠線可以在選定的波長區(qū)域產(chǎn)生良好的單色光。 汞蒸氣弧光燈不應(yīng)該被用于明,暗場,DIC,偏光彩色顯微攝影,因?yàn)樵谟邢薜陌l(fā)射光譜的燈具不會產(chǎn)生真實(shí)的色彩再現(xiàn)的標(biāo)本。

氙燈紫外線光譜圖

比汞蒸氣燈(參見圖9)在整個(gè)可見光譜的氙弧燈有更均勻強(qiáng)度,它們不具有非常高的光譜強(qiáng)度的汞燈的特征峰。 氙氣燈中的紫外線有缺陷的,它們消耗的相當(dāng)大的比例,它們的強(qiáng)度在紅外,因此,使用這種燈需要小心控制熱。 短間隙氙氣燃燒器通常是更可取的,因?yàn)閳A弧的大小是這樣的,它的光可能會更容易的物鏡包括在回光圈,從而避免了浪費(fèi)的光強(qiáng)度。

注意!
汞和氙弧燈爆炸的危險(xiǎn),由于非常高的內(nèi)部的氣體壓力和極端在使用過程中產(chǎn)生的熱量,因?yàn)樵诓僮鬟^程中需要謹(jǐn)慎。 決不其住房外點(diǎn)燃一盞燈,或直接觀察燈,當(dāng)它燃燒(這可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的眼損傷)。 用裸露的手指既不水銀及氙燈進(jìn)行處理,以避免無意的蝕刻石英包絡(luò)。 更換燈泡燈泡后有足夠的時(shí)間冷卻。 存儲在他們的海運(yùn)集裝箱的燈,以免發(fā)生意外。

始終堅(jiān)持以汞或氙弧燈的安裝或更換時(shí),上面列出的安全程序。 汞弧燈中,如上所述,有壽命約200小時(shí),氙氣燃燒器幾百小時(shí)。 頻繁的開關(guān)切換,降低燈泡的使用壽命。 當(dāng)燃燒器達(dá)到額定壽命,光譜的排放量可能會改變和石英信封削弱。

鋯弧燈顯微鏡照明的另一個(gè)極好來源。 他們提供了一個(gè)非常小(幾乎是一個(gè)點(diǎn)光源)束光的色溫約3200 K,盡管這些燈不發(fā)光,光亮如汞或氙弧燈,他們提供一個(gè)連續(xù)的光譜光適合顯微攝影用彩色膠片。

激光光源 -近年來,已越來越多地使用的激光器 ,尤其是氬離子激光具有**的發(fā)射能力在488和514納米。盡管成本高,已成為激光源,激光掃描共聚焦顯微鏡中尤其有用。

有很多不同類型的激光器,每一個(gè)都提供一個(gè)**的發(fā)射光譜。 圖10示出的兩個(gè)*常用的激光顯微鏡(熒光,共焦和單色明場)的發(fā)光光譜。

激光光源光譜圖

電子閃光燈 -已制定一個(gè)專門的方法用于拍攝移動的標(biāo)本(尤其在暗場照明)使用電子照相閃光系統(tǒng)。 這些閃光管提供照明5500 K表,可以捕捉的瞬間突發(fā)大標(biāo)本細(xì)節(jié)時(shí)使用高速(ISO 400及以上)日光投影膠片。這些單位必須伴隨著一個(gè)連續(xù)的源鎢照明以確保試樣取景,科勒照明,重點(diǎn),并對準(zhǔn)顯微鏡前閃光燈顯微攝影。 應(yīng)同步閃光管的顯微鏡相機(jī)的快門,一些廠家提供這種設(shè)備作為附件顯微攝影。