다양한 광학현미경의 분류와 활용 소개
광학현미경에는 여러 가지 분류 방법이 있습니다. 사용하는 접안렌즈의 수에 따라 쌍안현미경과 단안현미경으로 나눌 수 있습니다. 이미지에 입체 효과가 있는지 여부에 따라 입체 현미경과 비 입체 현미경으로 나눌 수 있습니다. 관찰 대상에 따라 생물현미경과 금현미경으로 나눌 수 있다. 현미경. 위상현미경 등; 광학 원리에 따라 편광 현미경, 위상차 현미경 및 미분 간섭 현미경 등으로 나눌 수 있습니다. 광원의 유형에 따라 일반광, 형광, 자외선, 적외선 및 레이저 현미경 등으로 나눌 수 있습니다. 수신기의 유형에 따라 Vision, 디지털(카메라) 현미경 등으로 나눌 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 현미경에는 쌍안 스테레오 현미경, 금속 현미경, 편광 현미경, 형광 현미경 등이 있습니다.
1. 쌍안 스테레오 현미경
"고체 현미경"또는 "해부 거울"이라고도하는 쌍안 입체 현미경은 긍정적 인 입체 감각을 가진 시각 도구입니다. 그것은 생물 의학 분야의 슬라이스 수술 및 미세 수술에 널리 사용됩니다. 산업 분야에서는 작은 부품 및 집적 회로의 관찰, 조립 및 검사에 사용됩니다. 다음과 같은 특징이 있습니다.
(1) 이중 채널 광학 경로를 사용하여 쌍안관의 왼쪽 및 오른쪽 빔은 평행하지 않지만 특정 각도-볼륨 시야각(보통 12도 -15도), 즉, 왼쪽 및 오른쪽 빔. 양쪽 눈은 3차원 이미지를 제공합니다. 본질적으로 나란히 배치된 두 개의 단일 튜브 현미경입니다. 두 개의 렌즈 경통의 광축이 이루는 시야각은 사람이 두 눈으로 물체를 관찰할 때 형성되는 시야각과 동일하여 3차원 공간에서 3차원 영상을 형성한다.
(2) 접안렌즈 아래의 프리즘이 상을 거꾸로 만들기 때문에 상이 직선이고 조작 및 해부하기 쉽습니다.
(3) 배율이 기존 현미경만큼 좋지는 않지만 working distance가 길다.
(4) 초점 깊이가 커서 검사 대상의 전체 레이어를 관찰하기에 편리합니다.
(5) 시야의 직경이 크다.
현재 스테레오스코프의 광학 구조는 다음과 같습니다. 일반 주 대물 렌즈를 통해 물체를 촬영한 후 두 개의 광선이 중간 대물 렌즈의 두 세트로 분리됩니다. 줌 렌즈는 전체 시야각을 형성한 다음 각 접안렌즈를 통해 이미징됩니다. , 미러 그룹 사이의 중간 거리를 변경하여 배율의 변화를 얻으므로 "줌 입체 현미경"이라고도 합니다. 응용 요구 사항에 따라 현재 입체경에는 형광, 사진, 비디오 촬영, 차가운 광원 등과 같은 풍부한 옵션 액세서리를 장착할 수 있습니다.
2. 금속 현미경
금속 현미경은 금속 및 광물과 같은 불투명한 물체의 금속 구조를 관찰하는 데 특별히 사용되는 현미경입니다. 이러한 불투명한 물체는 일반 투과광 현미경으로 관찰할 수 없으므로 금속학과 일반 현미경의 주요 차이점은 전자는 반사광을 사용하고 후자는 조명에 투과광을 사용한다는 것입니다. 금속 현미경에서 조명 빔은 대물 렌즈의 방향에서 관찰 대상의 표면으로 방출되고 대상의 표면에서 반사된 다음 이미징을 위해 대물 렌즈로 되돌아갑니다. 이 반사 조명 방법은 집적 회로 실리콘 웨이퍼의 검사에도 널리 사용됩니다.
3. 편광현미경
편광 현미경은 소위 투명 및 불투명 등방성 물질을 연구하는 데 사용되는 현미경입니다. 복굴절을 가진 모든 물질은 편광 현미경으로 명확하게 구별할 수 있습니다. 물론 이들 물질은 염색으로도 관찰이 가능하지만 일부는 불가능하며 편광현미경을 사용해야 한다.
(1) 편광현미경의 특징
물질이 단굴절(모든 방향)인지 복굴절(이방성)인지 식별하기 위해 현미경을 사용하여 일반 빛을 편광으로 바꾸는 방법입니다. 복굴절은 결정의 기본 속성입니다. 따라서 편광 현미경은 광물, 화학 및 기타 분야에서 널리 사용되며 생물학, 식물학 및 기타 분야에도 적용됩니다.
(2) 편광 현미경의 기본 원리
편광현미경의 원리는 좀 더 복잡하므로 여기서 너무 많이 소개하지는 않겠습니다. 편광 현미경에는 편광판, 분석기, 보정기 또는 위상판, 응력이 없는 특수 대물 렌즈, 회전 스테이지와 같은 액세서리가 있어야 합니다.
(3) 편광현미경법
일종의. Orthoscope: 왜곡이 없는 현미경이라고도 하며 Bertrand 렌즈 대신 저배율 대물렌즈를 사용하여 피사체를 연구하는 것이 특징입니다. 편광으로 직접 연구합니다. 동시에 조명 조리개를 더 작게 만들기 위해 콘덴서의 상단 렌즈를 밀어냅니다. 순상 현미경은 물체의 복굴절을 검사하는 데 사용됩니다.
비. Conoscope: 간섭 현미경이라고도 하며 편광된 빛이 간섭할 때 생성되는 간섭 패턴을 연구합니다. 이 방법은 물체의 일축성 또는 이축성을 관찰하는 데 사용됩니다. 이 방법에서는 강하게 수렴하는 편광 빔이 조명에 사용됩니다.
(4) 편광현미경 요건
일종의. 광원: 빛의 속도, 굴절률, 간섭 현상이 파장에 따라 달라지므로 단색광을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 일반 현미경은 일반 빛을 사용할 수 있습니다.
비. 접안렌즈: 십자선이 있는 접안렌즈.
다. 집광기: 평행편광을 얻기 위해서는 상부 렌즈를 밀어낼 수 있는 스윙아웃 집광기를 사용해야 한다.
디. Bertrand 렌즈: 집광기의 광학 경로에 있는 보조 요소로, 물체에 의해 발생하는 1차 위상을 2차 위상으로 증폭하는 보조 렌즈입니다. 대물렌즈 후면 초점면에 형성된 평면 간섭무늬의 접안렌즈로 관찰을 보장합니다.
(5) 편광현미경 요건
일종의. 스테이지의 중심은 광축과 동축입니다.
비. 편광판과 분석기는 직각 위치에 있어야 합니다.
C. 촬영은 너무 얇아서는 안됩니다.
4. 형광 현미경
형광현미경은 단파장 빛을 이용하여 플루오레세인으로 염색된 물체에 조사하여 장파장 형광을 여기시키고 생성한 후 관찰합니다. 형광 현미경은 생물학, 의학 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
(1) 형광현미경은 일반적으로 투과형과 에피조명형의 두 가지로 나뉜다.
일종의. 투과형: 여기광은 피검체의 바닥면에서 방출되고, 콘덴서는 암시야 콘덴서이므로 여기광은 대물렌즈에 들어가지 않고 형광은 대물렌즈에 들어갑니다. 저배율에서는 밝고 고배율에서는 어둡습니다. 오일 침지 및 중화 작업은 어렵습니다. 특히 저배율 조명 범위는 결정하기 어렵지만 매우 어두운 배경을 얻을 수 있습니다. 투과형은 불투명한 검사 대상에 사용되지 않습니다.
전송 유형은 현재 거의 제거되었습니다. 대부분의 새로운 형광 현미경은 에피택셜입니다. 광원은 테스트 대상 위에서 나오며 광학 경로에는 투명하고 불투명한 테스트 대상에 적합한 빔 스플리터가 있습니다. 대물렌즈가 집광기 역할을 하기 때문에 조작이 간편할 뿐만 아니라 저배율에서 고배율까지 전체 시야를 균일하게 조명할 수 있습니다.
(2) 형광현미경시 주의사항
일종의. 여기광에 장기간 노출되면 형광 감퇴 및 소멸이 일어나므로 관찰 시간을 최대한 단축해야 합니다. .
비. 유성시에는 "무형광유"를 사용하십시오.
C. 형광은 거의 항상 약하므로 더 어두운 방에서 수행해야 합니다.
디. 전원 공급 장치에 전압 안정기를 설치하는 것이 가장 좋습니다. 그렇지 않으면 전압 불안정으로 인해 수은 램프의 수명이 단축될 뿐만 아니라 현미경의 효과에도 영향을 미칩니다.
현재 많은 새로운 생물학적 연구 분야가 FISH(gene in situ hybridization)와 같은 형광 현미경 기술에 적용됩니다.
5. 위상차 현미경
광학 현미경의 발전에서 위상차 현미경의 성공적인 발명은 현대 현미경 기술의 중요한 성과입니다. 인간의 눈은 빛의 파장(색상)과 진폭(밝기)만 구별할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 무색투명한 생체시료의 경우 빛이 통과할 때 파장과 진폭이 크게 변하지 않아 명시야에서 시료를 관찰하기 어렵다. .
위상차 현미경은 피검체의 광로차를 이용하여 미세한 검출을 하는 것, 즉 빛의 간섭 현상을 효과적으로 이용하여 사람의 눈으로 구별할 수 없는 위상차를 구별할 수 있는 진폭차로 변화시키는 것입니다. 무색 투명한 경우. 물질은 또한 명확하게 보일 수 있습니다. 이것은 살아있는 세포의 관찰을 크게 촉진하므로 위상차 현미경은 도립 현미경에 널리 사용됩니다.
위상차 현미경은 장비의 명시야와 다르며 몇 가지 특별한 요구 사항이 있습니다.
ㅏ. 콘덴서 아래에 설치하고 콘덴서와 결합 - 위상차 콘덴서. 이것은 디스크에 장착된 다양한 크기의 환형 조리개로 구성되며 외부에는 10X, 20X, 40X, 100X 등의 단어가 표시되며 해당 배수가 있는 대물 렌즈와 함께 사용됩니다.
b.Phaseplate: 대물 렌즈의 후면 초점면에 설치되며 두 부분으로 나뉩니다. 하나는 직접광이 통과하는 부분이며 공액면이라고 하는 반투명 링입니다. 다른 하나는 회절된 빛이 "보상"하는 부분입니다. 위상판이 있는 대물렌즈를 "위상차 대물렌즈"라고 하며 "Ph"라는 단어가 케이스에 자주 표시됩니다.
위상차 현미경은 비교적 복잡한 현미경 방법입니다. 좋은 관찰 효과를 얻으려면 현미경의 디버깅이 매우 중요합니다. 또한 다음과 같은 측면도 주목해야 합니다.
일종의. 광원은 강하고 모든 조리개 조리개가 열려 있어야 합니다.
비. 컬러 필터를 사용하여 광파를 거의 단색으로 만듭니다.
6. 미분 간섭 대비 현미경(Diffe Rent Interference Contrast DIC)
미분 간섭 대조 현미경은 1960년대에 등장했습니다. 무색 투명한 물체를 관찰할 수 있을 뿐만 아니라 강력한 입체 영상을 제공하며 위상차 현미경으로는 얻을 수 없는 몇 가지 장점이 있습니다. , 관찰 효과가 더 현실적입니다.
(1) 원칙
미분 간섭 대조 현미경은 특수 Wollaston 프리즘을 사용하여 빔을 분해합니다. 분할 빔의 진동 방향은 서로 수직이며 강도는 동일합니다. 검사 대상물을 통과하는 빔의 두 지점은 서로 매우 가깝고 위상이 약간 다릅니다. 두 광선의 이격 거리가 매우 작기 때문에 이미지를 입체적으로 보이게 하는 고스팅 현상이 없습니다.
(2) 차동 간섭 대조 현미경에 필요한 특수 부품:
ㅏ. 편광판
비. 분석기
C. 2 월라스톤 프리즘
(3) 미분 간섭 대비 현미경 검사 시 주의 사항
일종의. 차동 간섭의 높은 감도로 인해 플레이트 표면에 먼지와 먼지가 없어야 합니다.
비. 복굴절이 있는 물질은 차동 간섭 대비 현미경의 효과를 얻을 수 없습니다.
C. 도립현미경에 차동간섭을 가할 때 플라스틱 배양접시를 사용할 수 없다.
7. 도립현미경(Invertedmicroscope)
도립현미경은 생체의학분야에서 조직배양, 체외세포배양, 플랑크톤, 환경보호, 식품검사 등의 현미경 관찰에 적합합니다.
위와 같은 시료 특성의 한계로 인해 피검체를 배양접시(또는 배양병)에 담기 위해서는 도립현미경 대물렌즈와 집광기의 working distance가 길어야 하며, 피검물을 배양접시 안에 넣을 수 있습니다. 직접 검사한다. 현미경 관찰 및 연구. 따라서 대물렌즈, 집광렌즈, 광원의 위치가 모두 반대이므로 "도립현미경"이라고 합니다.
작동 거리 제한으로 인해 도립 현미경 대물렌즈의 최대 배율은 60X입니다. 일반적으로 연구용 도립현미경은 4X, 10X, 20X, 40X 위상차 대물렌즈를 장착하고 있는데, 도립현미경은 대부분 무색투명한 생체내 관찰에 사용되기 때문이다. 사용자에게 특별한 요구 사항이 있는 경우 다른 액세서리를 선택하여 차동 간섭, 형광 및 단순 편광의 관찰을 완료할 수도 있습니다.
도립 현미경은 패치 클램프, 유전자 변형 ICSI 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
8. 디지털 현미경
디지털 현미경은 카메라(즉, 텔레비전 카메라 대물렌즈 또는 전하 결합 장치)를 수신 요소로 사용하는 현미경입니다. 현미경의 실상 표면에 카메라를 설치하여 사람의 눈을 수신기로 대체합니다. 광전자소자는 광학 이미지를 전기 신호 이미지로 변환한 다음 크기 감지 및 입자 계수를 수행합니다. 이러한 유형의 현미경은 컴퓨터와 함께 사용하여 탐지 및 정보 처리의 자동화를 용이하게 할 수 있으며 대부분 지루한 탐지 작업이 많이 필요한 경우에 사용됩니다.
2. 다양한 광학현미경의 활용
형광 현미경은 물체를 관찰하기 위해 표본에서 방출되는 형광을 사용합니다.
입체 현미경은 물체의 3차원 이미지를 관찰하는 데 사용할 수 있습니다.
프로젝션 현미경은 여러 사람이 동시에 관찰할 수 있도록 프로젝션 스크린에 물체의 이미지를 투영할 수 있습니다.
세포 배양, 조직 배양 및 미생물 연구를 위한 도립 현미경;
위상차 현미경은 무색 투명한 표본을 관찰하는 데 사용됩니다.
예를 들어 암시야 현미경은 박테리아와 스피로헤타를 관찰하는 데 사용됩니다. 운동가 다운.
