紫外光显微镜

紫外光显微镜ultravioletmicroscope最初是为了提高光学显微镜的辨晰力由A．Kh-ler所创研制的仪器，而现在继之以显微分光光度计在细胞化学上对核酸局部部位的检验和定量时使用。由于辨晰力与光的波长成反比，因此可以使用从超高压水银灯或卤素灯射出的短波紫外光，光学系统包括载玻片在内，皆使用石英制品。最近很多是反射对物透镜型的。

1、原理

紫外光显微镜是使用波长在380-360nm以下的紫外光形成像的显微镜，这种显微镜最初被设计用来增大分辨力，现在它主要用于对紫外光有选择吸收物质的显微分光光度测量。

在紫外光显微镜中，首先遇到的是载玻片、盖玻片和透镜的材料问题。由于大多数普通玻璃大量地吸收340nm以下波长范围的光，紫外光不能透过玻璃透镜形成像；而且所有的透明塑料也具有相同的透射特性，因此不得不使用石英（可透过低达200nm的紫外光）、荧石（可透过低达185nm的紫外光）或铿荧

石等价格昂贵的材料，现在用这些材料已经能够制造出具有短焦距和高数值孔径的紫外光物镜。另外，必须使用在紫外光区域能够发射足够数量辐射能的高压气体放电灯，一般白炽灯在紫外光区域内的辐射产量几乎等于0。在紫外光显微镜中所使用的标本必须枯在石英载玻片和石英盖玻片之间，石英载玻片比一般玻璃载玻片小而且薄，尺寸为25x37.5x0.5mm，石英盖玻片也必须比一般玻璃盖玻片薄得多，大约为0.025mm。使用这种盖玻片必须矫正紫外光物镜。此外，封藏介质和浸润液也必须是能够透过紫外光的，一般使用无水甘油。

在奥林巴斯显微镜问世之前，人们把提高显微镜分辨力的希望自然寄托在使用具有更短波长的紫外光上。早在1904年柯勒就已制造出了用于紫外光的石英物镜，这种物镜可以透过从一个弧光灯中分离的波长275nm的紫外光，并且对球面差有一定的矫正。使用紫外光显微镜，在分辨力上确实显示出某种程度的提高，这一点是不可怀疑的。使用波长为265nm的紫外光拍摄未染色的人骨髓细胞涂片时，由于细胞核中的核酸显示强烈的吸收，细胞核显示出清晰的核质结构和较高的分辨力，尽管照片使用了很高的放大倍数，但没有出现空放大。

然而，紫外光显微镜在分辨力上的增大并不能达到令人满意的程度。首先由于波长对场深的直接影响，分辨力的增加必须要求很薄的物体标本。

在紫外光显微镜中对于色差问题的解决，最近20年来已经取得了一些进展，主要通过两种方法。一种方法是使用反射物镜，它不会受到色差的损害，但对于较高孔径物镜的制造是困难的，另一种方法是使用由不同的紫外光透明材料所制造的折射物镜，在这里最主要的问题是寻找用于这种复杂折射系统的不吸收光而且无荧光的透镜粘着剂，对此已经找到一些合适的粘着剂，但它们对于温度上的巨大变化有时是很灵敏的。集光器和目镜必须满足不太高的光学要求，一般用石英制造；光源只能用气体放电灯，特殊的电弧灯虽然能够在紫外光的一定区域进行发射，但是往往具有较低的光产量，比较强的高压汞灯和‘灯能发射广谱的光；此外，滤光片和单色仪对于分离所要求的紫外光是必需的，当然这也会引起光能量相当大的损失。

能否使用波长比250-350nm更低范围的远紫外光来形成像呢？这种打算遇到了许多实际困难，实际上这种远紫外光显微镜在物理学上可能是有意义的，而在生物学上也没有多大的价值，大多数生物学材料在紫外光范围所显示的吸收并不处于远紫外的光谱区域。

现已知道，特别是在260^-320nm的范围内的紫外光对于许多生物学材料有很大的影响，同时在生物界所存在的某些重要的物质又在这一光谱区域内表现出很强的选择性吸收。所形成的在265nm波长上的反差是由于核酸的特异性吸收，蛋白质在280^-320nm范围内也表现出选择性的吸收，这种自然的吸收可以被作为紫外光显微镜的主要用武之地。这就使得使用紫外光分光光度计来进行核酸、蛋白质等物质的分布定位和定量研究不仅成为可能，而且成为紫外光显微镜的最重要最广泛的用途。