欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

倒置显微镜

科普小知识2022-09-27 10:19:04
...

倒置显微镜invertedmicroscope组成和普通显微镜一样,只不过物镜与照明系统颠倒,前者在载物台之下,后者在载物台之上,用于观察培养的活细胞,具有相差物镜。

1、原理

倒置显微镜和放大镜起着同样的作用,就是把近处的微小物体成一放大的像,以供人眼观察。只是显微镜比放大镜可以具有更高的放大率而已。


倒置电脑型显微镜

物体位于物镜前方,离开物镜的距离大于物镜的焦距,但小于两倍物镜焦距。所以,它经物镜以后,必然形成一个倒立的放大的实像A'B‘。A'B’靠近F2的位置上。再经目镜放大为虚像A''B'‘后供眼睛观察。目镜的作用与放大镜一样。所不同的只是眼睛通过目镜所看到的不是物体本身,而是物体被物镜所成的已经放大了一次的像。

2、发展

进入20世纪80年代以来,光学显微镜的设计和制作又有了很大的发展,其发展趋势主要表现在,注重实用性和多功能方面的改进。在装配设计上趋于采用组合方式,集普通光镜加相差、荧光、暗视野、DIC、摄影装置于一体,从而操作灵活,使用方便。同样倒置显微镜也结合其他技术,下面简单介绍一些:

倒置金相显微镜主要用于鉴定和分析金属内部结构组织,它是金属学研究金相的重要仪器,是工业部门鉴定产品质量的关键设备,该仪器配用摄像装置,可摄取金相图谱,并对图谱进行测量分析,对图像进行编辑、输出、存储、管理等功能。

电脑型双目倒置金相显微镜是将精锐的光学显微镜技术、先进的光电转换技术、尖端的计算机图像处理技术完美地结合在一起而开发研制成功的一项高科技产品。可以在计算机显示器上很方便地观察金相图像,从而对金相图谱进行分分析,评级等对图片进行输出、打印。显微镜成像清晰,视野宽广,整体设计符合人机功能,适合长时间操作。可广泛地应用在工厂或实验室进行铸件质量的鉴定。原材料的检验或对材料处理后金相组织的研究分析等工作。

3、结构

倒置显微镜的构造主要分为三部分:机械部分、照明部分和光学部分。

机械部分

⑴镜座:是显微镜的底座,用以支持整个镜体。

⑵镜柱:是镜座上面直立的部分,用以连接镜座和镜臂。

⑶镜臂:一端连于镜柱,一端连于镜筒,是取放显微镜时手握部位。

⑷镜筒:连在镜臂的前上方,镜筒上端装有目镜,下端装有物镜转换器。

⑸物镜转换器(旋转器):接于棱镜壳的下方,可*转动,盘上有3——4个圆孔,是安装物镜部位,转动转换器,可以调换不同倍数的物镜,当听到碰叩声时,方可进行观察,此时物镜光轴恰好对准通光孔中心,光路接通。

⑹镜台(载物台):在镜筒下方,形状有方、圆两种,用以放置玻片标本,*有一通光孔,我们所用的显微镜其镜台上装有玻片标本推进器(推片器),推进器左侧有弹簧夹,用以夹持玻片标本,镜台下有推进器调节轮,可使玻片标本作左右、前后方向的移动。

⑺调节器:是装在镜柱上的大小两种螺旋,调节时使镜台作上下方向的移动。

①粗调节器(粗螺旋):大螺旋称粗调节器,移动时可使镜台作快速和较大幅度的升降,所以能迅速调节物镜和标本之间的距离使物象呈现于视野中,通常在使用低倍镜时,先用粗调节器迅速找到物象。

②细调节器(细螺旋):小螺旋称细调节器,移动时可使镜台缓慢地升降,多在运用高倍镜时使用,从而得到更清晰的物象,并借以观察标本的不同层次和不同深度的结构。

照明部分


倒置显微镜

装在镜台下方,包括反光镜,集光器。

⑴反光镜:装在镜座上面,可向任意方向转动,它有平、凹两面,其作用是将光源光线反射到聚光器上,再经通光孔照明标本,凹面镜聚光作用强,适于光线较弱的时候使用,平面镜聚光作用弱,适于光线较强时使用。

⑵集光器(聚光器)位于镜台下方的集光器架上,由聚光镜和光圈组成,其作用是把光线集中到所要观察的标本上。

①聚光镜:由一片或数片透镜组成,起汇聚光线的作用,加强对标本的照明,并使光线射入物镜内,镜柱旁有一调节螺旋,转动它可升降聚光器,以调节视野中光亮度的强弱。

②光圈(虹彩光圈):在聚光镜下方,由十几张金属薄片组成,其外侧伸出一柄,推动它可调节其开孔的大小,以调节光量。

光学部分

⑴目镜:装在镜筒的上端,通常备有2——3个,上面刻有5×、10×或15×符号以表示其放大倍数,一般装的是10×的目镜。

⑵物镜:装在镜筒下端的旋转器上,一般有3——4个物镜,其中最短的刻有“10×”符号的为低倍镜,较长的刻有“40×”符号的为高倍镜,最长的刻有“100×”符号的为油镜,此外,在高倍镜和油镜上还常加有一圈不同颜色的线,以示区别。

显微镜的放大倍数是物镜的放大倍数与目镜的放大倍数的乘积,如物镜为10×,目镜为10×,其放大倍数就为10×10=100。

4、操作步骤

⒈倒置显微镜中最常用的观察方法就是相差。由于这种方法不要求染色,是观察活细胞和微生物的理想方法。在此提供各种聚光器来满足需要,这种方法提供带有自然背景色的、高对比度的、高清晰度的图像。

⒉开机。接连电源。打开镜体下端的电控开关。

⒊使用

⑴准备:将待观察对象置于载物台上。旋转三孔转换器,选择较小的物镜。观察,并调节铰链式双目目镜,舒适为宜。

⑵调节光源:推拉调节镜体下端的亮度调节器至适宜。通过调节聚光镜下面的光栅来调节光源的大小。

⑶调节像距:转三孔转换器,选择合适倍数的物镜;更换并选择合适的目镜;同时调节升降,以消除或减小图像周围的光晕,提高了图像的衬度。

⑷观察:通过目镜进行观察结果;调整载物台,选择观察视野。

⒋关机

取下观察对象,推拉光源亮度调节器至最暗。关闭镜体下端的开关,并断开电源。旋转三孔转换器,使物镜镜片置于载物台下侧,防止灰尘的沉降。

5、注意事项

⒈所有镜头表面必须保持清洁,落在镜头表面的灰尘,可用吸耳球吹去,也可用软毛刷轻轻的掸去掉。


倒置显微镜

⒉当镜头表面沾有油污或指纹时,可用脱脂棉蘸少许无水乙醇和乙醚的混合液(3:7)轻轻擦拭。

⒊不能用有机溶液清擦其它部件表面,特别是塑料零件,可用软布蘸少量中性洗涤剂清擦。

⒋在任何情况下操作人员不能用棉团、干布块或干镜头纸擦试镜头表面,否则会刮伤镜头表面,严重损坏镜头,也不要用水擦试镜头,这样会在镜头表面残留一些水迹,因而可能滋生霉菌,严重损坏显微镜。

⒌仪器工作的间歇期间,为了防止灰尘进入镜筒或透镜表面,可将目镜留在镜筒上,或盖上防尘塞,或用防尘罩将仪器罩住。

⒍微镜尽可能不移动,若需移动应轻拿轻放,避免碰撞。

⒎不允许随意拆卸仪器,特别是中间光学系统或重要的机械部件,以免降低仪器的使用性能。

6、应用

倒置显微镜供医疗卫生单位、高等院校、研究所用于微生物、细胞、细菌、组织培养、悬浮体、沉淀物等的观察,可连续观察细胞、细菌等在培养液中繁殖分裂的过程,并可将此过程中的任一形态拍摄下来。在细胞学、寄生虫学、肿瘤学、免疫学、遗传工程学、工业微生物学、植物学等领域中应用广泛。

7、主要种类

从用途分

生物倒置显微镜,金相倒置显微镜,偏光倒置显微镜,荧光倒置显微镜等

目镜类别

单目倒置显微镜,双目倒置显微镜,三目倒置显微镜

其中三目倒置显微镜除了双眼观察用的两目,还有一目是用来外接电脑或者数码相机,也就组成了电脑型倒置xx(生物/金相……)显微镜和数码型xx显微镜。

8、生产公司

德国的CarlZeiss公司和Leica公司、日本的Nikon公司和Olympus公司,他们的技术比较好但价格相应也很贵。国产的上海沪杏光学仪器限公司和南京江南永新光学有限公司,他们的技术已经赶上carlzeiss公司和LEICA公司

德国CarlZeiss公司

卡尔蔡司镜头的历史是1890年,发明叫作Anastigmat的散光补偿镜头而启开。之后,卡尔蔡司作为150年传统的镜头企业来,在医学系列、双眼镜、相机镜头、扩大镜、眼镜、天象仪等光学设备领域里扬名海外。其中,相机镜头具有鲜明的分辨率、细致的描写力、均匀的光圈、T*多层膜发射的加硬处理等优点。

因为多年对光学和化学的兴趣,在学徒期满之后,卡尔长期在当地的耶拿大学旁听。1846年,30岁的卡尔创办了一个工作室,早期产品是放大镜片和简单的显微镜。得益于两位大科学家恩斯特·阿贝和奥托·肖特(光学玻璃中“肖特”玻璃的开创者)的帮助,蔡司厂光学镜头的质量一直处于领先地位。二战以前设在德累斯顿的生产车间,是世界上生产规模最大的照相机工厂。

对于这个光学巨人的财富,俄国人当然不会让“美帝国主义”染指,作为战争赔偿,苏军拆除了剩下94%的工厂设备。在基辅建立了Kiev(基辅)照相机制造厂(借着这一丝血脉,俄罗斯镜头至今还能在光学领域占有一席之地)。

但是德国人的技术好像抢不走,在耶拿大学的支持下“CarlZeissJena”的标志很快又出现了。当初被巴顿掠走的126名蔡司关键管理人员和技师,在美国的支持下,也在联邦德国(西德)的奥伯考亨重新建厂。卡尔·蔡司在“资本主义”社会里也获得了新生,蔡司厂从此一分为二。

东德的产品冠名CarlZeissJena(卡尔。蔡司。耶拿)史称“东蔡”,西德的产品冠名CarlZeiss,史称“西蔡”,东、西蔡都标榜自己为是蔡司正宗,其实双方在设计上都秉承了蔡司传统。“塞翁失马,焉知非福”,正是这种竞争使得蔡司在光学技术上的更臻完美。

两德统一后,东西德的蔡司厂又联系经营。总部仍在奥伯考亨,拥有员工3500名,同时在世界各地设有分厂。这时的蔡司双剑合壁,在光学领域已经是第一强者。在135领域还尚有康太克斯与徕卡抗衡(康太克斯采用卡尔蔡司),但到了120领域CarlZeiss便称雄天下:哈苏、禄徕两大120巨头都使用卡尔蔡司镜头。进入数码时代,依靠蔡司的鼎力相助,原本是光学外行的索尼,摇身一变,成为消费级数码相机的业界老大之一。

日本Nikon公司

世界着名的相机公司尼康,创建於1917年7月25日,当时名为NipponKogakuK.K.日本光学工业株式会社。1917年起将原自1881年创立的3家小型的光学眼镜公司重新合并,聚集了大约200名雇员和8名德国技术工程师,开始光学玻璃的铸造。最早他们的产品以显微镜、望远镜系列的视觉产品为主(例如:1921MIKRON4x,6x),测量设备和光测量科学装置为辅,因此NHS的名号在科学和工业界里众所周知,这个时期一般的消费者还不是很了解这个品牌。

1920年Nikon力邀德籍工程师HeinrichAcht负责设计镜头,由於当时的光学技术几乎是以德国为龙头,Acht的加入等於为Nikon带来了宝贵的技术资源。HeinrichAcht回国後改由日本工程师KakuyaSunayama接手,他根据Acht的资料在1929年完成了Nikon第一颗120mmf/4.5镜头,1931年KakuyaSunayama更进一步改良这款120mmf/4.5镜头达到与德国Zeiss同级的水平。

这款镜头一直没有进入量产,事实上Nikon当时也平行输入德国Leitz和蔡斯镜片在本地贩售,这个试作品很可能被用来争取成为其海外制造商验证其生产实力和品质。1930年後,Nikon不断透过技术交流和自身的努力开始试产一系列摄影用镜头从50mm到700mm不等,主要用於大型照相机上,也从这个时期起『Nikkor』这个字首先被使用,而这个字则是从『Nikko』早期的显微镜设备上沿用而来。1937年8月Nikon完成了50mm/f4.5、3.5和2.0的Nikkors镜头设计,不过真正日本Kogaku实际上生产所有镜头原件则是到了1947中期以後的事;这个时期的产品很多都被用在二次大战军用装备上,晚期也有部分产品被Leica生产线采用。

尽管日本Kogaku掌握了生产微型照相机的镜头技术,但是还未开始生产一架真正属於自己的照相机种。主要的关键在於第二次世界大战爆发,Nikon成为*最大的光学军械供应者,配合日本军事活动不断增加,Nikon旗下也增加多达19家工厂和23,000名雇员。由於品质优异,大战其间所生产的双筒望远镜、空照镜头,投弹瞄准镜和潜望镜等,至今仍被日本军事收藏家所珍视。

随着第二次世界大战的结束,Nikon在美军占领下面临解散的命运。不过,就在战争结束前不久,Nikon将其部分军用生产线改组生产平民用光学产品,虽说後来仅剩一家工厂以及大约1400个雇员,但Nikon立即开始生产起战前许多获得好评的光学产品。1945年後到1946初,Nikon就决定要生产一架属於自己设计制造的照相机。最初考虑的研究对象从一台双镜头的6x6TLR开始,同时也进行着一台135mm可交换镜头的Rangefinder机身试作。TLR的计画後来可能因经费而被终止,取而代之的就是135mm的设计。在1946年4月15日,Nikon决定生产20架此型相机作为Sample,并作为後续实验改进之用。1946年9月Nikon的照相机计画首次在媒体曝光,也在这个时间点确立了产品和公司名字『NIKON』作为主要的商标。相机实际量产则等到了1948年初才成形,这部就是Nikon第一台相机NikonOne。

上海沪杏光学仪器有限公司

1957年应“两弹一星”的科研要求,在机电部与中科院光电研究所的共同支持下,成立“沪星仪表厂”

1963年成功制造出第一台HT自动检测仪,用于中国第一颗原子弹的研发中

1972年响应国家备战需要,开始研发和制造军用望远镜

1978年为提高和改善光学望远镜镜头的质量问题,派遣大批技术人员去一些老牌光学仪器厂深造学习T镜头镀膜技术

1985年应国家对武器摩托化、现代化的要求,组织大量老技术工程师定向研制和开发在狙击步枪上的定向瞄准镜

1987年扩大生产规模,工厂职员一度达到千余人

1993年按国家关于国企改革需要,企业开始进行*改革

1998年应国家经济*改革需要,精兵简政,大量裁员

2001年在厂领导和老工程师的共同努力下大家共同集资重新办活企业,并开始光学仪器镜头的研制和显微镜方面的专项研发

2003年更名为“上海沪杏光学仪器有限公司”

2004年开始规模制造体视显微镜、立体显微镜、显微镜,并扩大生产规模

2005年开始规模生产金相显微镜、偏光显微镜、荧光显微镜。

2007年应市场需求和客户反馈信息,派遣技术工程师去德国、日本等着名显微镜厂家学习显微镜镜头精加工技术。

2009年聘请德国卡尔思鲁厄大学光学专家Dr.AlainSchweitzer来我司做技术顾问,带队研发和改善显微镜镜头的光学性能。

上一篇:毛细管电泳

下一篇:高压电子显微镜

推荐阅读