徠卡顯微鏡：立體顯微鏡選擇時(shí)要考慮的因素

格里諾和Cycloptic?工作原理

舊時(shí)代的特點(diǎn)是簡單的透鏡系統(tǒng)和相同的設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的復(fù)合顯微鏡雙目顯微鏡。這些解剖顯微鏡，因?yàn)樗麄儺?dāng)時(shí)知道，主要用于生物解剖的目的;他們當(dāng)時(shí)沒有任何技術(shù)的應(yīng)用。大約在1890年，美國生物學(xué)家和動(dòng)物學(xué)家霍雷肖·格里諾今天仍然使用所有主要的光學(xué)儀器制造商推出一個(gè)設(shè)計(jì)工作原理。立體顯微鏡的基礎(chǔ)上“格里諾工作原理”提供真正的立體圖像質(zhì)量非常高。

在1957年美國光學(xué)公司推出的現(xiàn)代體視顯微鏡設(shè)計(jì)的一個(gè)共享的主要物鏡，并把它命名為Cycloptic?。它的現(xiàn)代鋁外殼包含兩個(gè)平行光束的路徑和主要物鏡，以及變倍五個(gè)步驟。格里諾型除了通過望遠(yuǎn)鏡或CMO（共同的主要目的）的工作原理，這是基于這種體視顯微鏡類型，所有的制造商和用于模塊化，高性能儀器。兩年后，另一家美國公司，博士倫，提出一個(gè)突破性的創(chuàng)新：無級變倍（變焦）其StereoZoom ?格里諾設(shè)計(jì)。幾乎所有的設(shè)計(jì)都是基于變焦系統(tǒng)。

圖 1（左）：Cycloptic?，第一屆現(xiàn)代體視顯微鏡，望遠(yuǎn)鏡的原理
圖 2A，B（右）：兩個(gè)基本立體顯微鏡工作原理。一：望遠(yuǎn)鏡或CMO工作原理，二：格里諾的工作原理。

立體顯微鏡用于選擇標(biāo)準(zhǔn)

立體顯微鏡所提到的技術(shù)的方法 - 格里諾或奇美工作原理 - 今天仍然是基于。其他因素需要考慮什么？四件事情需要仔細(xì)評估：

a）什么是應(yīng)用程序？
二）哪些結(jié)構(gòu)需要觀察，記錄或可視化？
三）有多少人在使用顯微鏡？
D）是為解決現(xiàn)有的預(yù)算？

一旦上述因素被稱為歸結(jié)為以下標(biāo)準(zhǔn)

1。放大倍率，變焦范圍和對象字段
2。領(lǐng)域的深度和數(shù)值孔徑
3。光學(xué)質(zhì)量和工作距離
4。人體工程學(xué)
5。照明

1。放大倍率，變焦范圍和對象字段

變倍變倍體立體顯微鏡的總放大倍率是結(jié)合變倍，物鏡和目鏡的放大倍率。

像一個(gè)放大鏡，的變倍包括光學(xué)透鏡，可用于改變放大倍率的儀器。更改變倍的位置，改變圖像在何種程度上被放大。在圖像被放大的程度被稱為倍率?，F(xiàn)代立體顯微鏡能夠與20.5:1的變焦范圍，并且有機(jī)動(dòng)或編碼，讓可靠的測量，可提供高達(dá)16倍的放大倍率（變焦僅機(jī)身）。

接著，進(jìn)一步在圖像被放大的目鏡。要找出他或她是在目鏡觀察的對象的放大倍數(shù)，用戶有換的倍率和目鏡的放大系數(shù)相乘。

然而，為了完整起見，這里是下式：

中號TOT VIS是我們要計(jì)算總放大倍數(shù)。VIS臺燈為“可視化”。?換的倍率是水平的。M E 是目鏡的放大倍數(shù)。的主要物鏡（1×格里諾系統(tǒng)中的使用沒有補(bǔ)充的情況下透鏡的放大率M ?是）

 

對象字段

當(dāng)尋找到適當(dāng)?shù)木嚯x與瞳距設(shè)置正確的目鏡，一個(gè)圓形區(qū)域稱為對象字段可見。對象的字段根據(jù)放大倍率而變化的直徑。換句話說，存在的數(shù)學(xué)關(guān)系之間的放大倍數(shù)和對象字段的直徑。10倍的放大倍率的目鏡提供了一個(gè)場數(shù)為23。這意味著在1倍放大倍率的變焦機(jī)構(gòu)的主要物鏡對象字段的尺寸是23毫米。3倍放大倍率的對象字段減少三分之一，即對象字段有一個(gè)直徑只有7.66毫米。

2。場的深度和數(shù)值孔徑

顯微鏡，景深常常被看作是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。在實(shí)踐中，它是由數(shù)值孔徑之間的相關(guān)性，分辨率和放大倍率。為了獲得最佳的視覺印象，現(xiàn)代顯微鏡的調(diào)整設(shè)施的生產(chǎn)領(lǐng)域和分辨率之間的最佳平衡深度 - 兩個(gè)參數(shù)，這在理論上呈負(fù)相關(guān)。

實(shí)用價(jià)值的視覺景深
的作者首次發(fā)表的主題明顯經(jīng)驗(yàn)豐富的景深是最大貝雷，早在1927年出版了他廣泛的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。貝雷公式給出的視覺景深的實(shí)用價(jià)值，因此一直沿用到今天。

在其簡化的形式，如下所示：

? VIS   視覺經(jīng)驗(yàn)的深度的領(lǐng)域n：   折射率介質(zhì)中的對象是位于。如果對象被移動(dòng)時(shí)，輸入的介質(zhì)的折射率，形成不斷變化的工作距離在方程。λ：   所用的光波長，為白色光，λ= 0.55微米NA：   數(shù)值孔徑的對象側(cè)上中號TOT VIS   視覺放大倍率的顯微鏡總額

如果在上面的方程中，有效的放大倍數(shù)（MTOT VIS = 500 1000×NA）的關(guān)系的總的視覺倍率被替換，可以看出，第一個(gè)近似值，景深的平方成反比的數(shù)值孔徑。

圖 3：作為一個(gè)函數(shù)的NA為拉姆達(dá)0.55毫米，n = 1時(shí)的景深。

特別是在低放大倍數(shù)，景深可以顯著地增加，通過停止下來，即減少的數(shù)值孔徑。這通常是用在共軛平面上的孔徑光闌或隔膜。然而，較小的數(shù)值孔徑，較低的橫向分辨率。

因此它是一個(gè)問題，找到最佳平衡，根據(jù)該對象的結(jié)構(gòu)的分辨率和景深。在立體顯微鏡的情況下，往往是必要的z維度的三維結(jié)構(gòu)作出了一定的妥協(xié)贊成較高的景深，頻繁地要求。

圖 4：對象平面格里諾體視顯微鏡景深范圍。

更深景深- FusionOptics TM

一個(gè)復(fù)雜的光學(xué)方法，取消在立體顯微鏡的分辨率和景深之間的相關(guān)性是FusionOptics?。在這里，其中的光路提供了一個(gè)與觀察者眼睛的圖像的高分辨率和低的景深。通過第二光路徑，另一只眼睛看到對同一個(gè)對象的圖像具有低的分辨率和高的景深。人類的大腦將兩個(gè)單獨(dú)的圖像到一個(gè)最佳的整體形象，同時(shí)具有高分辨率和高景深。

另一個(gè)例子，說明人類大腦的驚人能力是的格里諾立體聲顯微鏡。在此，該對象的左側(cè)和右側(cè)的光路的平面是彼此以一個(gè)小角度。在整體圖像中，顯示的整個(gè)陰影區(qū)域重點(diǎn)突出，雖然這不是在左或右圖像的情況下。

圖 5：現(xiàn)代立體顯微鏡APO校正光學(xué)和FusionOptics的?配備了20.5:1的變焦范圍。

光學(xué)性能

立體顯微鏡的光學(xué)質(zhì)量，通常列為Achro或消色差透鏡（消色差），載脂蛋白（復(fù)消色差的）球形和色差校正程度最高的。場曲校正縮寫計(jì)劃，，而PlanApo指定相結(jié)合的色差和場曲校正。

色差是什么？

在光學(xué)儀器中，如立體顯微鏡，消色差的像差是一種類型的，其中有透鏡的故障集中所有的顏色相同的收斂點(diǎn)的失真。它發(fā)生，因?yàn)橥哥R具有不同的折射率為不同波長的光（分散的鏡頭）。的折射率隨波長的增加而減小。良好的光學(xué)設(shè)計(jì)的目的是減少或完全消除這種影響。

消色差透鏡或消色差的鏡頭，旨在限制色差和球面像差的效果。消色差透鏡進(jìn)行校正，使成為關(guān)注的焦點(diǎn)在同一平面內(nèi)的兩個(gè)波長（通常為紅色和藍(lán)色）。用于這些類型的鏡頭或顯微鏡的色彩再現(xiàn)不是必須和主要幾何特性被評估的任務(wù)。載脂蛋白色鏡片上的另一方面的目的是正確三種波長（紅色，綠色和藍(lán)色），并把他們成為關(guān)注的焦點(diǎn)同一平面上。工作距離

這是物鏡的前透鏡之間的距離和試樣的頂部，當(dāng)試樣是關(guān)注的焦點(diǎn)。在大多數(shù)情況下，一個(gè)物鏡的工作距離隨著放大倍數(shù)的增加而減小。在立體顯微鏡下，工作距離是最重要的標(biāo)準(zhǔn)之一，因?yàn)樗苯佑绊懙斤@微鏡的使用方法作為一種工具。

圖 6：ERGO管 - 輕松的身體和頭部，雙臂舒適的支撐腿，有足夠的空間，用好椅子。

4。人體工程學(xué) - 人有很大的不同

有高大短的人，這使得儀器的要求是個(gè)人的事情。例如，現(xiàn)有高度的顯微鏡配備與配件，并與一個(gè)特定的工作距離為特定的任務(wù)可能是相當(dāng)不適合的特定的用戶。如果觀看的高度過低，觀察者將被迫向前彎曲，工作時(shí)，在頸部區(qū)域造成肌張力。因此，在理想的情況下，觀看高度和顯微鏡的觀察角度應(yīng)是可調(diào)的，以用戶的構(gòu)建。此外，變量的觀測高度是最好的方式，以防止完全久坐不動(dòng)的姿勢。它允許觀察員采取個(gè)人坐姿，并定期更改密碼，按照自然的沖動(dòng)不時(shí)游移。椅子的高度，這是事實(shí)，可以改變這樣一個(gè)寬松，取代以前的硬性直立略微彎曲的姿勢，但是這是不是最好的方法。這是更簡單和更舒適的使用一個(gè)可變的雙目鏡筒，以補(bǔ)償?shù)母叨炔睢?/span>

由于模塊化產(chǎn)品的方法，立體顯微鏡與奇美的設(shè)計(jì)提供了許多的方式剪裁儀器用戶的規(guī)?；蚬ぷ髁?xí)慣，因此，首選的解決方案。

5。照明

在立體顯微鏡，照明的關(guān)鍵是，將帶給所有的工作要輕。正確的照明將使所需的結(jié)構(gòu)可視化，或者被發(fā)現(xiàn)，有關(guān)樣本的新的信息，只是通過改變光源的類型。的照明的正確匹配合適的顯微鏡，和適當(dāng)?shù)膽?yīng)用程序，這一點(diǎn)很重要。

圖 7：現(xiàn)代立體顯微鏡照明系統(tǒng)是基于長期持久的發(fā)光二極管，提供了獨(dú)特的方式成整體的顯微鏡系統(tǒng)集成的解決方案。高集成度的環(huán)形燈與應(yīng)用偏光片，以減少眩光對試樣。

不同的照明

· 事件
入射光被用于與主要非透明標(biāo)本。光（環(huán)形燈，斑點(diǎn)等）提供的方法，將依賴于試樣的手感和應(yīng)用的要求。入射光被非透明試樣的各種需要。根據(jù)不同的試樣的結(jié)果的物鏡的手感，一個(gè)折衷選擇的入射照明解決方案是可用的。 

· 透射光
的透射光，是可取的范圍從生物樣品中，如聚合物的模型有機(jī)體的各種透明的標(biāo)本。

· 標(biāo)準(zhǔn)傳輸明照明
標(biāo)準(zhǔn)透射明照明用于所有類型的高對比度和色彩信息充分的透明標(biāo)本。

· 斜透射照明
這種照明技術(shù)用于幾乎是透明的，無色的標(biāo)本。由于更大的對比度和視覺清晰度的試樣的傾斜位置的照明可以實(shí)現(xiàn)的。

· 暗場照明
在立體顯微鏡的暗視野觀察，需要一個(gè)專門的支架，其中包含反射鏡和遮光板直接對試樣在斜角度一個(gè)倒置空心錐體的照明。暗場照明的原理元素的體視顯微鏡和更常規(guī)的復(fù)合顯微鏡，這往往是復(fù)雜的多透鏡聚光系統(tǒng)或冷凝器具有專門的內(nèi)部含有反射表面的取向在特定的幾何形狀的反射鏡配備是相同的。

· 對比方法，清澈，透明的標(biāo)本
Rottermann對比度?是一個(gè)局部的照明技術(shù)，顯示的亮度差異的折射率的變化。相結(jié)構(gòu)，然后通常顯示為空間，積極救濟(jì)對比度和作為倒救濟(jì)對比度的壓痕丘陵?duì)畹母〉裥蛨D像。這種技術(shù)提供了許多變量提取的信息量最大可能的意見。

結(jié)論

仔細(xì)評估的立體顯微鏡的應(yīng)用需求是持久的用戶滿意度的關(guān)鍵因素。因?yàn)樗窃趯?shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)部門的主力，決策者需要確保他們能夠定制儀表100％用戶要求。這需要一個(gè)顯微鏡解決方案供應(yīng)商，是誰能夠應(yīng)付這個(gè)要求。