Vilka tekniker kan användas för att öka mikroskopets upplösning?
Ett av de primära testverktygen är mikroskopet, och upplösning är ett avgörande mått för att bedöma verktygets prestanda. Upplösning är förmågan att skilja mellan två linjer eller små punkter på nära håll. Själva ögat fungerar som ett mikroskop. Upplösningen för det mänskliga ögat på synavstånd, som är allmänt accepterad att vara 25 cm, är cirka 1/10 mm under normala ljusförhållanden. Eftersom raka linjer kan excitera ett antal nervceller, kan ögonens upplösning ökas när man tittar på två raka linjer.
Eftersom det mänskliga ögats upplösning bara är 1/10 mm kan det inte skilja mellan två extremt små föremål som är närmare än 1/10 mm från varandra. Så utvecklingen av det optiska mikroskopet för mikroskopisk inspektion kom först, följt av utvecklingen av elektronmikroskopet. Det kortaste avståndet mellan två små fläckar som tydligt kan urskiljas på ett prov kallas mikroskopupplösningen. D=0.61/NA är dess beräkningsformel.
I formeln: D är upplösningen (um); λ är våglängden för ljuskällan (um); NA är den numeriska bländaren för objektivlinsen (även kallad bländarförhållande).
Det kan erhållas från formeln att mikroskopets upplösning beror på våglängden hos den infallande ljuskällan och den numeriska bländaren för den matchade objektivlinsen. Det kan ses att metoden för att förbättra det optiska mikroskopet:
1. Minska ljuskällans våglängd.
Den kortare våglängden för synligt ljus är 390nm. Om ultraviolett ljus av denna våglängd används som belysningskälla kan det optiska mikroskopets upplösning reduceras till 0,2um. Men eftersom glaset av de vanligaste materialen absorberar en stor mängd ljus med en våglängd under 340nm, kan det ultravioletta ljuset inte bilda en klar och ljus bild efter en stor mängd dämpning. Därför måste dyra material som kvarts (som kan passera genom ultraviolett ljus så lågt som 200nm) och fluorit (som kan passera genom ultraviolett ljus så lågt som 185nm) användas, och ultraviolettljusmikroskopet kan inte observeras med blotta ögat , och även det observerade provet På grund av mikroskopets begränsningar, tillsammans med den höga kostnaden, används denna metod för att förbättra mikroskopets upplösning inte i stor utsträckning på grund av dess egna begränsningar.
2. Öka den numeriska bländaren NA för objektivlinsen.
Numerisk bländare NA=n*sin(u)
I formeln är n brytningsindexet för mediet mellan objektivlinsen och provet; u är objektivets halva bländarvinkel. Därför, ur perspektivet av optisk design, har lämpligt antagande av en större öppningsvinkel eller ökning av brytningsindex blivit en vanlig metod för att förbättra upplösningen hos ett optiskt mikroskop. I allmänhet är mediet med låg förstoringsobjektiv såsom under 10X luft, och dess brytningsindex är 1, det vill säga torr objektivlins; mediet för vattendoppning är destillerat vatten och dess brytningsindex är 1,33; objektivets medium för oljenedsänkning är cederträolja eller annan transparent olja, dess brytningsindex är i genomsnitt runt 1,52, nära brytningsindexet för linsen och glasskivan, såsom 100X oljelinsen från Olympus. Vattensänkningsobjektivet och oljesänkningsobjektivet har inte bara hög förstoring utan förbättrar också objektivets upplösning på grund av användningen av media med högt brytningsindex.
