Hvilke teknikker kan brukes for å øke mikroskopets oppløsning?
Et av de primære testverktøyene er mikroskopet, og oppløsning er en avgjørende beregning for å vurdere verktøyets ytelse. Oppløsning er evnen til å skjelne mellom to linjer eller små punkter tydelig på nært hold. Selve øyet fungerer som et mikroskop. Oppløsningen til det menneskelige øyet på synsavstand, som er universelt akseptert å være 25 cm, er rundt 1/10 mm under normale lysforhold. Fordi rette linjer kan begeistre en rekke nerveceller, kan oppløsningen til øynene økes mens du ser på to rette linjer.
Siden det menneskelige øyets oppløsning bare er 1/10 mm, kan det ikke skille mellom to ekstremt små objekter som er nærmere enn 1/10 mm fra hverandre. Så utviklingen av det optiske mikroskopet for mikroskopisk inspeksjon kom først, etterfulgt av utviklingen av elektronmikroskopet. Den korteste avstanden mellom to bittesmå flekker som tydelig kan skilles på en prøve, kalles mikroskopoppløsningen. D=0.61/NA er beregningsformelen.
I formelen: D er oppløsningen (um); λ er bølgelengden til lyskilden (um); NA er den numeriske blenderåpningen til objektivlinsen (også kalt blenderforholdet).
Det kan fås fra formelen at oppløsningen til mikroskopet avhenger av bølgelengden til den innfallende lyskilden og den numeriske blenderåpningen til den matchede objektivlinsen. Det kan sees at metoden for å forbedre det optiske mikroskopet:
1. Reduser bølgelengden til lyskilden.
Den kortere bølgelengden til synlig lys er 390nm. Hvis ultrafiolett lys av denne bølgelengden brukes som belysningskilde, kan oppløsningen til det optiske mikroskopet reduseres til 0,2um. Men siden glasset av de fleste vanlige materialer absorberer en stor mengde lys med en bølgelengde under 340nm, kan det ultrafiolette lyset ikke danne et klart og lyst bilde etter en stor mengde demping. Derfor må dyre materialer som kvarts (som kan passere gjennom ultrafiolett lys så lavt som 200 nm) og fluoritt (som kan passere gjennom ultrafiolett lys så lavt som 185 nm) brukes, og ultrafiolett lysmikroskopet kan ikke observeres med det blotte øye , og til og med den observerte prøven På grunn av begrensningene til mikroskopet, kombinert med de høye kostnadene, er denne metoden for å forbedre oppløsningen til mikroskopet ikke mye brukt på grunn av sine egne begrensninger.
2. Øk den numeriske blenderåpningen NA til objektivlinsen.
Numerisk blenderåpning NA=n*sin(u)
I formelen er n brytningsindeksen til mediet mellom objektivlinsen og prøven; u er den halve blenderåpningsvinkelen til objektivlinsen. Derfor, fra perspektivet til optisk design, har passende å ta i bruk en større blendervinkel eller øke brytningsindeksen blitt en vanlig metode for å forbedre oppløsningen til et optisk mikroskop. Generelt er middelet med lav forstørrelse objektiv, slik som under 10X, luft, og dens brytningsindeks er 1, det vil si tørr objektivlinse; mediet for vannnedsenking er destillert vann, og brytningsindeksen er 1,33; mediet for oljenedsenkingsobjektivlinsen er sedertreolje eller annen gjennomsiktig olje, dens brytningsindeks er gjennomsnittlig rundt 1,52, nær brytningsindeksen til linsen og glassplaten, for eksempel 100X oljelinsen til Olympus. Vannnedsenkningsobjektivlinsen og oljenedsenkingsobjektivlinsen har ikke bare høy forstørrelse, men forbedrer også oppløsningen til objektivlinsen på grunn av bruken av media med høy brytningsindeks.
