Introduksjon til klassifisering av mikroskopobjektiver
Klassifisering etter formål
Bruksområdene til optiske mikroskoper er grovt delt inn i to kategorier: "biologisk bruk" og "industriell bruk". Objektive linser kan også deles inn i "biologiske
"Bruk" objektivlinse og "industriell" objektivlinse. I biologiske applikasjoner plasseres biologiske prøver vanligvis på et glassglass og dekkes med et dekkglass ovenfra for å fikse det. Siden den biologiske objektivlinsen trenger å observere prøven gjennom dekkglasset, så er det optiske systemet utformet med tanke på tykkelsen på dekkglasset (vanligvis 0.17 mm). I industrielle applikasjoner utføres observasjon vanligvis uten å dekke prøver som skiver av metallmineraler, halvlederskiver og elektroniske deler. Derfor bruker den industrielle objektivlinsen den optimale optiske systemdesignen i tilstanden der det ikke er dekkglass mellom frontenden av objektivlinsen og prøven.
Klassifisering etter observasjonsmetode
Ulike observasjonsmetoder er utviklet i henhold til bruken av det optiske mikroskopet, og dedikerte mål tilsvarende disse observasjonsmetodene er også utviklet. Objektive linser kan deles inn etter observasjonsmetoden. For eksempel, "objektiv linse for reflekterende mørkt felt (med en ringformet lysbane rundt den indre linsen)", "objektiv linse for differensiell interferens (reduserer intern forvrengning av linsen, og optimerer kombinasjonen av optiske egenskaper med en differensial). interferensprisme)", "objektiv linse for fluorescens (forbedret transmittans i det nær-ultrafiolette området)", "polarisasjonsobjektivlinse (intern linseforvrengning er sterkt redusert)", og "faseforskjell objektivlinse (innebygd faseplate)" , etc.
Klassifisert etter forstørrelse
Optiske mikroskoper har flere objektiver montert på en enhet som kalles et nesestykke. På denne måten kan den lave forstørrelsen byttes til den høye forstørrelsen bare ved å snu objektivets roterende linse, og forstørrelsesendringen kan enkelt fullføres. Derfor er en gruppe objektivlinser med forskjellige forstørrelser vanligvis installert på objektivlinsekonverteren. For dette formål består utvalget av objektiver av objektiver med lav forstørrelse (5×, 10×), middels forstørrelse (20×, 50×) og høy forstørrelse (100×). Blant dem, spesielt i produkter med høy forstørrelse, har vi for å oppnå høyoppløselig bildebehandling introdusert væskenedsenkningsobjektiver som er fylt med spesielle væsker som syntetisk olje og vann med høy brytningsindeks mellom frontenden av objektivlinsen og prøven. I tillegg er objektivlinser med ultralav forstørrelse (1,25×, 2,5×) og ultrahøy forstørrelse (150×) for spesielle formål også tilgjengelig.
Avvikskorreksjon og klassifisering av objektive linser
I henhold til klassifiseringen (nivået) av kromatisk aberrasjonskorreksjon, i henhold til graden av aksial kromatisk aberrasjon (langsgående kromatisk aberrasjon) korreksjon, kan den deles inn i tre nivåer: akromatisk, semiapokromatisk (fluoritt) og apokromatisk. Produktutvalget er også sortert fra normalt nivå til høyt nivå, med ulike priser.
Ved aksial kromatisk aberrasjonskorreksjon kalles en objektivlinse som korrigerer to farger på C-linjen (rød: 656,3 nm) og F-linjen (blå: 486,1 nm) en achromatlinse (Achromat). Andre lysstråler enn røde og blå (vanligvis den lilla g-linjen: 435,8 nm) er fokusert på planet bort fra brennplanet, og denne g-linjen kalles andreordens spekteret. Objektivlinsen hvis kromatisk aberrasjonskorreksjonsområde når dette andreordensspekteret kalles en apochromatlinse (Apochromat). Med andre ord er en apochromatlinse en objektivlinse som korrigerer aksial kromatisk aberrasjon for tre farger (C-linje, F-linje og g-linje). Figuren nedenfor viser forskjellen i kromatisk aberrasjonskorreksjon mellom en akromat og en apokromat når det gjelder bølgeavvik. Som det kan sees av denne figuren, kan en apokromat korrigere kromatisk aberrasjon over et bredere spekter av bølgelengder enn en akromat.
Sammenligning av kromatisk aberrasjonskorreksjon (akromater og apokromater)
På den annen side settes graden av kromatisk aberrasjonskorreksjon av andreordensspekteret (g-linje) i midten av achromatlinsen og apochromatlinsen, som kalles en semi-akromatlinse (eller fluoritt).
I utformingen av det optiske systemet til mikroskopobjektivlinsen, generelt sett, jo større NA, eller jo større forstørrelse, desto vanskeligere er det å korrigere den aksiale kromatiske aberrasjonen i andreordensspekteret. Ikke bare det, men det er vanskeligere siden forskjellige aberrasjoner andre enn aksial kromatisk aberrasjon og sinusformede forhold må korrigeres. Av denne grunn, jo høyere forstørrelsen på den apokromatiske objektivlinsen er, desto flere aberrasjonskorreksjonslinser kreves, og noen objektivlinser bruker til og med mer enn 15 linser. For å nøyaktig korrigere andreordens spekteret, er det effektivt å bruke det "unormale dispersjonsglasset" med mindre spredning av andreordens spekteret for den sterkere konvekse linsen i linsegruppen. Representanten for dette unormale dispersjonsglasset er fluoritt (CaF2). Selv om fluoritt er vanskelig å behandle, har det blitt brukt til apochromat-linser i lang tid. Det nyutviklede optiske glasset med uregelmessig dispersjon som er veldig nær den for fluoritt har forbedret bearbeidbarhet og har gradvis erstattet fluoritt som hovedstrømmen.
Klassifisering etter feltkurvaturkorreksjon Ved bruk av mikroskop blir fotoopptak og TV-kameraopptak mer og mer vanlig, og det stilles stadig flere krav til skarpe fullfeltsbilder. Derfor har planobjektiver som nøyaktig kan korrigere feltkurvatur gradvis blitt mainstream. Når du korrigerer feltkrumning, er det nødvendig å designe Pittsburgh (Petzval)-kurvaturen til det optiske systemet til å være 0, og jo høyere forstørrelsen på objektivlinsen er, desto vanskeligere er den å korrigere (vanskelig å sameksistere med andre ulike aberrasjonskorreksjoner). I den korrigerte objektivlinsen har frontlinsegruppen en sterkt konkav form, og sammensetningen av den bakre linsegruppen er også sterkt konkav, noe som er karakteristisk for linsetypen.
