|
Нарисовал в уме желаемый современный микроскоп для работы в светлом и темном поле в проходящем свете, который, как мне кажется, меня полностью бы устроил.
Немного наблюдательной астрономии. У телескопов меняют окуляры. А зачем? Для того чтобы изменять видимую площадь наблюдения. Если нужны другие разрешение и/или проницающая сила берут другой телескоп (фактически другой объектив, а окуляры используют те же). Думаю, что такое решение будет хорошо и в микроскопии.
Объективы на конечный или бесконечный (что будет удобнее при дополнении микроскопа возможностью работы в отраженном свете, а также фазовым и интерференционным контрастом) тубус с коррекцией «чем лучше – тем лучше» с увеличенными апертурами у объективов малых увеличений. При расчете объективов предпочтение должно быть отдано сначала плоскому полю, а затем апохроматизации. В идеале, конечно, иметь плоское поле с апохроматизацией от 400 нм до 700 нм (для визуального наблюдения, например в свете цветных светодиодов). Оптические элементы объектива не должны обладать собственной флюоресценцией, для наблюдения собственной люминесценции объектов. Про поле зрения объективов тоже можно было бы сказать «чем больше – тем лучше», но это не так.
Считаю, что окуляру микроскопа поле зрения более 50 градусов просто не нужно. Связано это с физиологией зрения. Ведь область острого зрения глаза ограничена величиной всего 10 градусов. И в повседневной жизни мы сканируем пространство глазами. Если пытаться сканировать изображение видимое в окуляр, то при повороте глаза на 10 градусов зрачок глаза уже не будет совмещен с выходным зрачком микроскопа. Будет полное виньетирование. Можно конечно сдвинуть глаз, если нет наглазника у окуляра, но это тоже не удобно – нужно каждый раз искать положение выходного зрачка. Наличие удобного наглазника мне кажется более оправдано, чем широкое поле. С ним можно работать в незатененном помещении без использования повышенной яркости в осветителе, что снизит утомляемость глаз.
Обзорный объектив с увеличением 4÷5 крат и апертурой 0.10÷0.20 может быть планахроматом.
Сухие объективы 10 и 20 крат с апертурами 0.30÷0.50 и 0.60÷0.95 соответственно. Желательно чтобы апертура у них возрастала пропорционально увеличению.
Иммерсионные объективы используются для максимального разрешения ограниченного дифракционным пределом. Поэтому и увеличения у них будут немного завышены по сравнению с 10 и 20 кратными объективами, для достижения максимального увеличения (1000÷1200)А. У объектива 40 крат с водной иммерсией апертура 1.20, а у объектива 50 крат с масляной иммерсией апертура 1.3 и выше (насколько будет возможным ее реализация).
Окуляры с увеличением 8, 12, 20 и 32 крат, с угловым полем зрения 44 градуса. Линейные поля зрения получатся равными 25 мм, 16 мм, 10 мм и 6.5 мм соответственно. При этом на поле 25÷35 градусов качество изображения должно быть дифракционным и, при совместной работе с любым из объективов, не требовать перефокусировки на плоском объекте. У окуляров с увеличением 12, 20 и 32 крат при желании можно увеличить поле зрения, но не в ущерб качеству, которое может быть на указанном выше поле зрения.
Такой микроскоп должен иметь и соответствующую осветительную систему. Ни разу вживую не доводилось видеть панкратического конденсора, но думаю без него здесь не обойтись. Нужно освещать как поле 6.5 мм с апертурой 0.10÷0.20, так и поле 0.5 мм с апертурой 1.4. Оптические элементы осветительной части, также как и объектив, не должны обладать собственной флюоресценцией. Освещение хорошо бы осуществлять мощными светодиодами: белыми (с различной цветовой температурой) и цветными (в том числе и УФ).
Механическая конструкция микроскопа в целом должна исключать паразитную засветку. Критерием качества может быть работа в темном поле. На качественном образце интенсивность излучения фона должена быть не более 0.01% (здесь нужно подумать и поэкспериментировать, возможно будет достаточно значения 0.1 или 1%) интенсивности излучения объектов, размер которых близок к пределу разрешения объектива, при наличии в поле зрения объектов размером 1/20÷1/5 поля зрения. Т.е. уровень фона должен быть на четыре порядка ниже, чем интенсивность самых ярких точек на изображении, при наличии ярких протяженных объектов в поле зрения.
Еще в микроскопе охота иметь возможность юстировки револьвера объективов относительно окуляра и осветительной части относительно объективов и источника света.
|
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
