Детальне пояснення джерела світла оптичного мікроскопа
Найпростішим джерелом світла, яке використовується в мікроскопі, є сонячне світло, яке відбивається в мікроскоп дзеркалом. Одна сторона цього дзеркала плоска, а друга — увігнута. Увігнуте дзеркало в основному використовується для меншого збільшення. Таке джерело денного світла дуже легко використовувати. Але сонячне світло — це різновид розсіяного світла, його неможливо відобразити на площині об’єкта, і воно спричинить багато спалахів на об’єкті, що зменшить контрастність зображення. Звичайно, використання апертурної діафрагми може обмежити цей тип спалаху в певному діапазоні під час спостереження за малого збільшення, а використання плоского відбивача біля вікна часто може отримати задовільне освітлення протягом ясного дня. Тому денне освітлення все ще використовується в деяких навчальних мікроскопах і загальних мікроскопах для спостереження.
У сучасних мікроскопах, особливо в мікроскопах Olympus, фотографічних мікроскопах та інших спеціальних мікроскопах, що використовуються для різних цілей, для освітлення використовуються більш штучні джерела світла. Це тому, що порівняно з денним освітленням, освітлення має рівномірне світло та стабільну яскравість, і всі умови можна ефективно контролювати. І це джерело світла може відтворювати зображення на об’єкті, зменшувати розсіювання та ефективно покращувати контрастність зображення.
Основними вимогами до джерел штучного світла є: ① мати достатню яскравість освітлення та достатню яскравість монохроматичного світла, ② мати достатньо велику поверхню, що світиться.
Звичайно, вимоги до яскравості і світловипромінюючої поверхні насправді не надто високі. Яскравість в основному враховує більше збільшення, а більша світловипромінювальна поверхня в основному використовується для спостереження з малим збільшенням. Надмірну яскравість можна регулювати за допомогою змінного резистора або фільтра середньої щільності; Ефективну площу джерела світла часто можна регулювати за допомогою діафрагми поля зору, а нерівномірність яскравості джерела світла можна регулювати за допомогою освітлення Колера або додавання бінокля перед джерелом світла. Руй подолати.
Насправді можна досягти координації між площею випромінювання світла та яскравістю джерела світла, і ці два фактори не ізольовані один від одного. Джерелами світла, які найчастіше використовуються в загальних мікроскопах, є вольфрамові лампи розжарювання високої напруги 40-60W. Ці лампочки мають велику світловипромінювальну поверхню і яскравість в кілька тисяч сайдингів. Вони найбільше підходять для використання з простішими типами критичних освітлювачів. використовувати. Всупереч тому, що ми загалом уявляємо, здається складним зрозуміти, що слід використовувати високовольтну лампу потужністю 40 Вт замість лампи високої напруги потужністю 100 Вт, коли яскравість зображення є недостатньою під час використання високопотужного спостереження. Фактично, перевага цього «потужного» джерела світла потужністю 100 Вт полягає лише у збільшенні площі поверхні, що випромінює світло. Ця велика площа поверхні корисна для малих збільшень, але не збільшує яскравість для великих збільшень. Крім того, потужні лампи високого тиску виділяють значну кількість тепла, що не приносить користі для візуального спостереження.
Зараз в мікроскопах часто використовуються низьковольтні лампи на 12 або 6 В. Ця лампочка має потужність 15--м-60Вт або вище. 2,000-3,000 Сі Ті. Ця низьковольтна лампа має більшу яскравість освітлення, ніж лампа високого тиску, згадана вище, але площа її світловипромінюючої поверхні становить лише кілька квадратних міліметрів, що занадто мало для критичного освітлення, але це можна використовувати при використанні освітлення Келера. Збиральна лінза компенсує.
Крім вольфрамових ламп низького тиску існують також ртутні лампи високого тиску і аргонові лампи високого тиску, які часто використовуються в сучасних оптичних мікроскопах. Нижче наведено короткий опис і порівняння розподілу спектру випромінювання, продуктивності та застосування цих джерел світла.
1. Вольфрамова лампа низького тиску
Вольфрамові лампи низької напруги з регульованими трансформаторами прості у використанні та відносно дешеві, вони можуть забезпечити задовільний вихід світла для спостереження та фотографування за допомогою багатьох мікроскопів. Однак такі вольфрамові лампи мають деякі типові недоліки, які в деяких випадках настільки очевидні, що доводиться шукати інші джерела світла. Світлова енергія, випромінювана вольфрамовою лампою низького тиску, має спектральний розподіл, який дуже несприятливий для мікроскопа. Більша частина його знаходиться в області інфрачервоного світла або невидимого теплового випромінювання, а світло, що випромінюється в області видимого світла нижче 750 нм, має переважно більшу довжину хвилі. Світло, у випадку голубиних ламп, що використовують надвисоку напругу, буде деяке збільшення світловіддачі у видимому діапазоні світла, але це відповідно зменшить термін служби лампочки, а збільшення світловіддачі також є нестабільним.
Ще одна проблема, пов’язана з вольфрамовими лампами, полягає в тому, що колба поступово тьмяніє з використанням, оскільки вольфрам випаровується з гарячих відкладень нитки розжарювання на внутрішній поверхні лампи, що призводить до поступового зменшення світловіддачі та спектру випромінюваного світла. Зміни в розподілі. Ефективним удосконаленням вольфрамової лампи низького тиску можна вважати вольфрам-галогенну лампу, що з'явилася в останні роки. Цю лампу наповнюють газоподібним галогеном (наприклад, йодом), який тимчасово поєднується з вольфрамом у скляній колбі, з нагрітої нитки розжарювання виділяється газоподібна форма, а обмежений вольфрам повторно осідає на нитці розжарювання, газ галоген вивільняється і цикл повторюється. Оскільки ця лампа має найвищу світловіддачу серед усіх вольфрамових ламп, що використовуються в мікроскопах, і термін служби лампи становить тисячі годин, вона стала дуже популярною в мікроскопії, особливо в мікроскопії. Але оскільки нитки розжарювання цього типу ламп маленькі та щільні, температура ниток дуже висока, яка може досягати 3,000^-3,1001, тому вони виділяють велику кількість тепла . Термічний фільтр поглинає частину тепла.
2. Ртутна лампа без тиску
Це газорозрядна лампа з кварцу, яка випромінює ртуть між двома високовольтними електродами всередині розрядної ємності. Він має більш розсіяний смугастий спектр у видимому діапазоні, на відміну від суцільного спектру вольфрамової лампи. Для порівняння. Низька безперервна база має вузьку та високу смугу випромінювання на певній довжині хвилі. Оскільки він має особливі піки випромінювання на довжинах хвиль 546, 436 і 365 нм, під час вибору через фільтр вибору, він підходить для флуоресцентної мікроскопії, кажуть, що це дуже ефективне джерело світла. Через обмеження смугастого спектру не можна отримати хороший контраст на пофарбованих ділянках, однак це все одно хороше джерело світла зі значним випромінюванням світлової енергії в оптимальній частині спектру.
3. Лампа несправності високої напруги
Це відносно новий тип газорозрядної лампи, яка випромінює газоподібний азот, і має більше переваг. Він має безперервний спектр випромінювання у видимому діапазоні світла та має певний безперервний спектр випромінювання в ультрафіолетовій частині. На сьогоднішній день він вважається найефективнішим джерелом світла загального призначення. У той же час ця лампа високого тиску може стабільно забезпечувати надзвичайно високу яскравість, тому вона є найсучаснішим джерелом світла і займає незамінне місце в деяких спеціальних мікроскопах.
