현미경의 몇 가지 중요한 광학 기술 파라미터
현미경에는 개구수, 해상도, 배율, 초점 깊이, 시야 직경, 작동 거리 등의 중요한 광학 기술 매개변수가 있습니다. 이러한 매개변수는 항상 가능한 한 높지 않으며 상호 연관되어 서로를 제한합니다. 최상의 결과를 얻으려면 검사의 실제 요구에 따라 일치하는 매개변수를 선택해야 합니다.
1. 개구수(NA)
개구수는 대물렌즈의 성능(해상도, 초점심도, 밝기)을 판단하는 핵심 요소다.
개구수(NA)는 다음 식으로 계산하였다.
NA=n×sinx
n=샘플과 대물렌즈 사이의 매질의 굴절률(공기: n=1, 오일: n=1.515)
X: 광축과 대물렌즈 중심에서 가장 먼 굴절광이 이루는 각도.
현미경으로 관찰할 때 NA 값을 높이려면 개구각을 늘릴 수 없습니다. 가장 좋은 방법은 매질의 굴절률 n 값을 높이는 것입니다. 이 원리를 바탕으로 침수식 대물렌즈와 유침식 대물렌즈가 생산됩니다. 매질의 굴절률 n 값이 1보다 크기 때문에 NA 값이 1보다 클 수 있습니다.
최대 개구수는 1.4로 이론적으로나 기술적으로 한계에 도달했습니다. 현재 매질로는 굴절률이 높은 브로모나프탈렌이 사용되고 있다. 브로모나프탈렌의 굴절률은 1.66이므로 NA 값은 1.4보다 클 수 있습니다.
여기서 주의해야 할 점은 대물렌즈의 개구수 역할을 충분히 발휘하기 위해서는 집광렌즈의 NA값이 대물렌즈의 NA값과 같거나 약간 커야 한다는 점입니다.
개구수는 다른 기술 매개변수와 밀접한 관련이 있으며 다른 기술 매개변수를 거의 결정하고 영향을 미칩니다. 해상도에 비례하고 배율에 비례하며 초점 심도에 반비례합니다. NA 값이 증가하면 시야 폭과 작동 거리가 그에 따라 감소합니다.
2. 해상도
해상도는 "변별률" 및 "해상도"라고도 합니다. 현미경의 성능을 측정하는 또 다른 중요한 기술 파라미터입니다.
현미경의 해상도는 d=l/NA 공식으로 표현됩니다.
여기서 d는 최소 해상도 거리입니다. l은 빛의 파장입니다. NA는 대물 렌즈의 개구수입니다. 눈에 보이는 대물 렌즈의 해상도는 대물 렌즈의 NA 값과 광원의 파장이라는 두 가지 요소에 의해 결정됩니다. NA 값이 클수록 조명광의 파장이 짧아지고 d 값이 작을수록 해상도가 높아집니다.
분해능을 높이려면, 즉 d 값을 낮추려면 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다.
1. 파장 l 값을 줄이고 단파장 광원을 사용합니다.
2. 매체의 n 값을 높이고 NA 값을 높입니다(NA=nsinu/2).
3. 조리개 각도를 늘립니다.
4. 밝은 부분과 어두운 부분의 대비를 높입니다.
3. 배율
배율은 배율로 검사 대상물을 대물렌즈로 확대한 후 접안렌즈로 확대한 후 원래 물체의 크기에 대한 육안으로 보이는 최종 영상의 크기의 비율을 말하며, 대물렌즈와 접안렌즈의 배율의 곱.
배율도 현미경의 중요한 매개변수이지만 배율이 높을수록 좋다고 맹목적으로 믿어서는 안 됩니다. 대물 렌즈의 개구수는 선택할 때 먼저 고려되어야 합니다.
4. 초점심도
Depth of focus는 Depth of Focus의 약자로 현미경을 사용할 때 초점이 특정 물체에 있을 때 이 점의 평면에 있는 모든 점이 선명하게 보일 뿐만 아니라 위의 일정 두께 내에서도 볼 수 있습니다. 그리고 평면 아래, 명확하게 말하면 이 명확한 부분의 두께가 초점 심도입니다. 초점 심도,
검사 대상 물체의 전체 레이어를 볼 수 있지만 초점 심도가 작으면 검사 대상 물체의 얇은 레이어만 볼 수 있습니다. 초점 심도는 다른 기술 매개변수와 다음과 같은 관계가 있습니다.
1. 초점 심도는 총 배율과 대물 렌즈의 개구수에 반비례합니다.
2. 초점 심도가 크고 해상도가 떨어집니다.
저배율 대물렌즈는 피사계 심도가 깊어 저배율 대물렌즈로 사진을 찍기가 어렵습니다. 이것은 현미경 사진에서 더 자세히 설명될 것입니다. 5. 시야 직경
현미경을 관찰할 때 보이는 밝은 원래 영역을 시야라고 하며 그 크기는 접안 렌즈의 시야 조리개에 의해 결정됩니다.
시야의 직경은 시야의 폭이라고도 하며, 현미경으로 본 원형 시야에 수용할 수 있는 검사 대상의 실제 범위를 말합니다. 시야의 직경이 클수록 관찰하기가 더 쉽습니다.
공식에서 볼 수 있습니다.
1. 시야의 직경은 시야의 수에 비례합니다.
2. 대물렌즈의 배율을 높이면 시야의 직경이 줄어듭니다. 따라서 저배율 렌즈 아래에서 검사 대상의 전체 그림을 볼 수 있다가 고배율 대물 렌즈로 바꾸면 검사 대상의 일부만 볼 수 있습니다.
6. 작동 거리
working distance는 object distance라고도 하며 대물렌즈의 전면 렌즈 표면에서 검사 대상 물체까지의 거리를 말합니다. 현미경 검사 시 검사 대상은 대물렌즈 초점 거리의 1~2배 사이여야 합니다. 따라서 그것과 초점 거리는 두 가지 개념입니다. 일반적으로 포커싱이라고 하는 것은 실제로 작동 거리를 조정하는 것입니다.
대물렌즈의 개구수가 일정한 경우 작동거리가 짧고 개구각이 크다.
개구수가 큰 고배율 대물 렌즈는 작동 거리가 작습니다.
7. 커버력 부족
현미경의 광학 시스템에는 커버슬립도 포함됩니다. 커버글라스의 비표준 두께로 인해 커버글라스에서 공기에 들어간 후 빛의 광경로가 바뀌어 위상차가 발생하여 커버리지가 좋지 않습니다. 불량 커버리지 생성은 현미경의 음질에 영향을 미칩니다.
국제 규정에 따르면 커버 글래스의 표준 두께는 0.17mm이며,
허용 범위는 {{0}}.16-0.18mm입니다. 이 두께 범위의 위상차는 대물 렌즈 제조에서 계산되었습니다. 대물렌즈 외피의 기준은 참으로 0.17인데, 이는 대물렌즈가 커버글라스의 두께를 필요로 한다는 것을 의미합니다.
