微分干涉对比(dic)的光学部件可以安装在几乎发送任何明,反射,或倒置显微镜,所提供的仪器是能够(与壳体一起)接受偏振滤光片和专门设计的聚光镜和物镜棱镜必须执行技术。
所有主要的显微镜制造商生产的dic配件为他们的研究级显微镜,和这些往往捆绑在一起作为含有所有必需的硬件和光学元件的匹配的试剂盒。 在标准配置中,差分干涉对比显微镜(见图1)中含有通常在偏振光显微镜中遇到的偏振元件,此外,二特别构造双折射化合物棱晶。 地称为沃拉斯顿或诺马斯基棱镜,这些光学分束器(和光束组合器)被定位突出剪切波前的干涉图案进入聚光镜前焦平面和物镜后侧焦点面。
示于图1为发送差分干涉相差显微镜典型的光学列车配置。 在灯丝从局部邻域发射出半相干波前穿过定位在显微镜碱的光端口和聚光镜组件之间的线性偏振器。 的化合物,诺马斯基或渥拉斯顿棱镜位于或靠近聚光镜孔(前焦平面),并用于对齐和剪切入射偏振波前为两个正交分量。 垂直,剪切波前被聚光透镜系统聚焦到遍历样品平面,并根据检体的光路长度的参数由变形的折射率和厚度的梯度响应平行束。
由物镜收集光波会聚于其中第二诺马斯基棱镜位于后焦平面。 物镜诺马斯基棱镜重组剪切和变形波前为直线和椭圆偏振光其随后穿过分析器位于物镜上方的中间管的成分(垂直于台下偏振取向的第二偏振器)。 后,从分析仪中出现的线性偏振光成分重组通过在目镜隔膜(或相机投影透镜)图像平面建设性和破坏性干涉。
对于dic显微镜偏振元件
在dic的显微镜所采用的偏振器是相似或相同的那些用于偏振光的观察,但许多制造商提供匹配dic偏振具有低和高透光效率的过滤器。 在放大范围(40倍,60倍,100倍和)的上端,具有高传输效率的偏振器是优选为dic因为标本的细节更明确界定,以及较大的偏压相位差值可以被用于视频和数字成像。 低传输偏光过滤器是使用10倍和20倍的物镜dic观察有用的,但在严重放大倍率越高,限制透光性。
大多数显微镜,所述偏振器在仪器的基座或在附着在聚光镜下方的过滤器保持器直接安装在光端口。 设计以跨越光端口一般被安装在旋转组件,使显微镜通过一个90到180度的角度来旋转滤波器偏振(参见图2(a))。 一旦旋转偏振器被定位在期望的传输方位,它可以被固定到与锁定螺钉的地方。 按照惯例,偏振取向与定位在东 - 西方向的振动传递轴(在显微镜的前站立时从左到右)。 具有附着到台下聚光器固定支架上的偏振显微镜设置有外壳,该外壳可以或可以不使偏振片的转动(图2(b)和图2(c))。 具有偏振器圆形几何配合到在舞台上的托架,并且可以在45度,有缓和固定的增量旋转。 其他的偏振器安装在该聚光镜中托架滑入槽中矩形框架(图2(b)和图2(c)),并且通常含有指轮,使通过180至360度的旋转。
分析器被放置在物镜诺马斯基棱镜,并在装备dic观察,类似于在偏振光显微镜这些组件的位置的显微镜的目镜观测管之间。 分析器也是被定位成以90度角相对于该偏振片的取向的透射方位的直线偏振器。 按照惯例,该分析仪的振动方向是南北,这与规定的偏光板的东西方向一致。
为分析仪的显微镜安装结构同样为多种多样,因为它是用于偏振器,和这些成分通常插入贯穿多个位置的光学列车。 在一些显微镜,分析仪被固定成矩形框架(图2(e))的,并插入在管口,中间管,或垂直照明的槽。 其他分析仪设计采用相同的帧的风格,但使分析仪元件的旋转与通常是在10,45,或90度的增量(图2(f))毕业的指轮。 配备dic观察偏振光显微镜常常在房子中间管(见图2(d))位于物镜物镜转换器和观察管之间的分析仪。 这些单元通常被设计为在偏振光精确测量,并设有360度刻度游标尺围绕圆周缠绕,具有锁定机构,以确保分析仪中的期望的传输方位。 此外,该分析器通常安装在一滑动件,以便它可以从为直线偏振光或明场观察光路被方便地除去。 为偏振光显微镜中间管还包含一个四分之一波长,全波,或德塞拿蒙补偿器(图2(d)和图5)一个20×6毫米din标准槽。
现代显微镜定位在战略位置的偏振器和分析器相对于该场透镜,聚光镜,物镜和观测管。 在年龄较大的显微镜,可以发现这些偏振元件安装在各种各样的位置。 然而,应该指出的是,放置在或非常接近的共轭像平面偏振元件(视场光阑,标本阶段,或目镜固定孔)不是一个好主意,因为划痕,瑕疵,污垢,以及在玻璃上的碎片表面可以用检体进行成像沿。
聚光镜和物镜棱镜
dic聚光镜棱镜,它作为分束器,以产生一个角剪切传入偏振光波前,通常安装在一个旋转的转台聚光镜设计成容纳至少三个单独的棱镜,如在图3转塔的规格说明和配置根据变化制造商,但它们通常含有4至8的辅助部件,包括沃拉斯顿或诺马斯基棱镜,相衬圆环,或暗场光停止槽。 在图3所示的聚光镜转台包含七个开口,其中三个填充有相衬的环和三个与dic棱晶。 狭长开口用于明场观察。
每个聚光镜dic棱镜(也称为补偿器或辅助棱镜)必须专门匹配的窄范围物镜数值孔径,所以一个特定棱镜可能只对一个或两个物镜工作(例如,在10倍和20倍)。 其结果,三和五之间聚光镜棱镜必须采用以匹配10倍和100倍之间的整个物镜放大倍率范围。 有些厂家定制每个聚光镜棱镜特定的物镜,因此要求多达七个聚光棱镜跨越具有不同的数值孔径干,油浸物镜的整个频谱。
聚光棱镜dic插入构建具有固定在光学水泥精确定位组合棱镜(通常为圆形)阳极圆形铝板。 dic棱镜楔非常薄和紧密的公差切割以确保角剪切值匹配那些由物镜的数值孔径必需的。 抛光板必须小心处理,以避免指纹,油污,灰尘,杂物污染。 每个棱镜帧包含一个狭槽或引脚配合以在聚光镜炮塔一个对应的对方,以便定义和相对于该物镜棱镜和偏振器(和分析仪)聚光镜棱镜的安全对准轴。
物镜和分析器之间的是一第二诺马斯基复合棱镜,其作用是重组由聚光棱镜剪切的波前(图1,4,和5)。 这个棱镜,通常称为物镜或主要 dic棱镜,既可以匹配到一个特定聚光镜棱镜,或一个物镜棱镜可以用来重组具有由所有聚光镜棱镜表示剪切角的频谱波前。 大多数的显微镜制造商配置他们的dic显微镜采用一个物镜诺马斯基棱镜,它安装在一个矩形框架滑入到管口(参见图4)。 为了引入偏压相位差进dic光学系统中,在可以通过测微控制旋钮的装置被翻译来回穿过显微镜光轴滑翔支撑物镜棱镜游乐设施。
物镜dic棱镜旨在通过横跨显微镜光轴与对应于棱镜的剪切方向上的长轴制成矩形形状翻译引入偏压延迟(如图4(b))。 在正确对准的dic显微镜,聚光镜棱镜被聚光和物镜系统的联合作用成像在物镜棱镜。 其结果是,由聚光棱镜所产生的波阵面的剪切在沿两个棱镜(它被反转相对于彼此)的表面的每一点是*匹配。沿剪切轴平移或者棱镜产生的波前不匹配(偏压相位差),这反过来,引入的光程差是在整个显微镜孔径是均匀的。 用千分尺控制平移物镜棱镜在dic显微镜生产偏迟缓的机制。
从不同制造商的多个物镜棱镜滑块设计在图4的所有的化合物棱镜示出容纳在矩形框架定位在所述框架的端部的翻译控制旋钮。 采用控制旋钮横向沿剪切轴(图4的(b)),以引入偏压相位差(或净波前的光程差),进入微分干涉对比光学列车移动棱镜位置。 设计用于反射光的dic显微镜诺马斯基棱镜滑块还包含一个第二控制旋钮(图4(c)和图4(d)),使棱镜高度,以匹配在整个物镜放大倍率及数值孔径范围内改变后焦平面的位置的调整。 当在显微镜在另一个成像模式下工作时,物镜棱镜帧可以方便地从光路通过滑动整个帧不脱离鼻甲或中间管外壳除去它除去。
在dic显微镜设计使用德塞拿蒙补偿引入偏压相位差,物镜诺马斯基棱镜固定有固定安装件是滑入上述物镜,喷嘴(如图5(c))。 使用去塞拿蒙补偿显微镜需要对每个物镜的独立物镜棱镜,但通常可以使用相同的聚光镜诺马斯基棱镜为两个或两个以上的物镜。 固定物镜棱镜支架(如图5(c))很容易从光路通过从显微镜物镜转换器滑动架离开除去。
用于去塞拿蒙微分干涉对比典型的偏振器和四分之一波长相位差板配置在图5中(a)所示。 此单元被装配在在显微镜基视场光阑调整旋钮和,相位差板的光学轴与偏振片透射方位的对准之后,使固定在带有锁定固定螺钉的旋钮。 偏振片轴标记在德塞拿蒙补偿单元的前部,和毕业裁决使操作者能够定性地确定何时偏振片转动偏压相位差的引入系统的近似量。 在锁定旋钮可以被用来相对于1/4波长板保持偏振动的。 对于明场观察或增强的对比度的技术没有dic,整个偏振片与相位差板组件可从光路通过摆动出铰接上部除去。
用于去塞拿蒙dic补偿的替代技术是将四分之一波长补偿板中的物镜诺马斯基棱镜和分析仪之间的光列车。在这种情况下,无论是采用在图5所示的聚光镜棱镜或解塞拿蒙补偿器下方的标准线性偏振器(一)设置具有平行于相位差板的快轴的偏振轴线(只有线性偏振光从补偿出现)并垂直于分析仪。 中间管设计的物镜棱镜后引入德塞拿蒙dic补偿在图5中(b)所示。 在这种情况下,偏压相位差是通过旋转分析仪,而不是偏振器引入到光学系统。
配备有伯特兰透镜用于观察物镜后侧焦点面,中间管中如图5(b)也有能容纳各种相位差板,其中包括一个去塞拿蒙补偿器的din标准插槽呈现(在图中示出)。 可以通过精密旋转分析器毕业游标机制,这使操作者能够定量地确定引入dic光学系统偏压相位差的水平。 随着德塞拿蒙补偿,偏置延迟值的二十分之一和全波长之间的范围内可以与0.15纳米的精度容易地测量。 此外,伯特兰透镜可以方便地以观察在物镜后焦平面中发生的事件插入光通路通过一个指轮的装置。 使用伯特兰透镜或相位望远镜的监视物镜焦平面是dic显微镜对准关键的,如以下所讨论。
在dic的显微镜,对比度是试样取向的功能,并且各种各样遇到几何形状通常需要检体的重新定位,以大化物镜结构的观察对比度的效果。 标准的矩形机械载物台使用观察dic试样通过由这些成分表现出旋转运动的限制范围的阻碍,虽然说明 x - y平移机构简化的仔细检查载玻片的整个内容的负担。 为了让标本容易转动和操纵,以呈现方位角相反,类似于图6(a)的推荐用于dic的显微镜示出一个圆形的旋转台。 圆形阶段使检体,这往往是必需的与显示dic方位角反差效应扩展的线性的标本(例如硅藻或丝状结构)的360度旋转。 观察时的试样的转换由一个刻度机械阶段附件的直接附着到圆形阶段并牢固夹紧载玻片利用率(图6(b))的辅助。 阶段应沿着显微镜光轴,可以通过调整级本身的位置或相对于该阶段定心的物镜和聚光镜的中心。
专为微分干涉对比物镜必须是自由的去极化光而导致图像质量下降劳损或双折射闭塞。 在过去,显微镜仅限于用于具有较高的校正因子,现在可以用于dic的显微镜在偏振光观察,但现代的物镜无应变消色差和萤石物镜。 称为万能的物镜,这些*的透镜系统通常可以用于组合dic,荧光,相位相反,和明场显微镜,而无需改变物镜。 此外,较新的复消色差的物镜已经设计出具有足够的应变自由,以使它们在偏振光和微分干涉对比观察使用,极大地提高了在较高的放大倍数的图像质量和分辨率。
微分干涉对比显微镜对准
尝试配置为微分干涉对比观察显微镜前,检查仪器,以确定所有必需的组件是否存在,不起毛,灰尘和杂物。 含有应力签名可以在dic的降解图像物镜和聚光透镜元件,如可脏的透镜表面,划痕,并在光路污染异物。 显微镜的适当的对准对于实现结果,并产生用于显示伪三维和阴影播送效果的图像是*的。许多在以下过程中概述的步骤是只在必要时对准为dic显微镜,并且不需要为每日观察重复。 其他步骤应在显微镜用于调查dic每次服用。
初步检验显微镜 -仔细检查显微镜,以确保所有必要的dic组件都安装,或可用并可以使用必要的时候。 取下聚光镜,拆卸炮塔,并检查诺马斯基或沃拉斯顿棱镜的条件。 这些复合棱镜的表面应清洁,无灰尘和碎屑。因为它们被安置在聚光镜转台内,dic聚光镜棱镜很少成为沾染指纹,但灰尘和棉绒可容易流入炮塔和陆地上的平坦的石英表面之一。 要清洁被污染的棱镜面,用橡皮气球去除松散纤维和粉尘,和/或轻轻擦拭用镜头纸或潮湿柔软的棉质表面。 小心不要划伤表面。 同样的处理,应给予该物镜棱镜(多个),聚光镜和物镜外部透镜元件,显微镜目镜镜片,并在显微镜底座在视场光阑端口场透镜(或附着于倒置显微镜的支柱)。 确保关键部件是干净后,重新安装在显微镜上安装偏光器和分析器,然后对齐科勒照明光学系统。
安装偏光板和分析器 -以拆开显微镜(聚光镜,dic棱镜,和至少一个物镜除去),安装偏振器和分析器在它们的位置在聚光镜下方和物镜以上,分别。 以类似于偏振光显微镜的方式,偏振器和分析器的定位使得它们的传输方位角呈90度角(垂直)彼此交叉。 偏振片,其被安装在光源和所述聚光镜之间,传统上是定向在一个东 - 西的方向,或朝向显微镜当左到右。 在一些情况下,偏振器和分析器二者的位置是由在所述安装框架的固定位置上预先确定的,并且这些部件可以只被插入一个单一方向的显微镜光学路径。 一般,上偏振片装入标记指示传输方向,但一些显微镜配备有一个旋转偏振挂载以度刻度(图2)。 分析器也可以是可转动的带刻度旋钮,和/或可以含有一个标记表示传输轴。
当偏振器和分析器被划掉(透射轴成90度角取向),通过目镜观察时的视场显得很暗。 这种情况被称为大消光 。 如果光显著量通过显微镜和视场并不黑(或几乎是黑色的),检查以确保偏光器和分析器被划掉。穿越偏振片后,将聚光镜和物镜,但不安装物镜诺马斯基棱镜滑块(或固定式)。 转动聚光器转盘到明位置(缺相板或dic棱镜的插槽)。 的视场应保持暗的,但如果这些组件(聚光镜或物镜)的包含应变透镜元件,一些光可以穿过。 在进行下一步骤之前,取出从光学系(无论是偏振片或分析仪)的偏振元件中的一个。
建立柯勒照明 -前与dic继续配置(安装了偏光板后),显微镜光学系统,应为明标本观察使用标准科勒技术对齐。 当适当配置,光源(通常是钨卤素灯)的图像应由容纳在灯箱或沿着显微镜框架基体内部的光学列车集电极透镜投影到聚光镜孔径光阑平面。 同时,聚光透镜系统还突出到视场光阑入试样共轭面的图像(在显微镜阶段)。 灯丝一直集中后(现代灯室包含预中心灯),关闭聚光镜孔径光阑和对准在明照明显微镜光轴聚光镜(聚光镜转台被设置为0或b位置)。 使隔膜成焦点,叠加在使用10倍的物镜聚焦检体,并打开光圈叶直到只有隔膜的一小部分是在视场的周边可见。 采取类似步骤为每个物镜被使用,确保在显微镜通过调节两个字段和孔径光阑正确配置科勒照明对于每个物镜依次。 期间在dic每日观察的过程中,在显微镜应定期检查,以确保科勒照明被保持。
检查物镜后孔 -配置柯勒照明显微镜后,将偏振器和分析器,并用相望远镜或伯特兰透镜(锥光观察模式)检查物镜后焦平面。 如果偏振器和分析器被正确定位和显微镜完美对齐,暗的消光截面将出现在物镜孔径,如在图7(a)所示。 消光交叉的臂应垂直和水平取向的,轻的出现在孔的四角少量(如图7(a))。 在横向或高度双折射区域亮点,这会影响消光交叉的完整性,是应变光学的一个指标。 此外,灰尘和绒毛粒子的位置附近的共轭光圈焦平面(聚光镜或物镜)的物镜后孔查看时,会显得明亮。 如果双折射点都存在,检查另一个免费的应变物镜,确定个物镜或聚光透镜系统是否紧张。 从物镜或聚光透镜的表面去除任何污染的灰尘和继续到下一个步骤之前更换应变的光学元件(如果可能)。
物镜dic棱镜对齐 -由任一插入滑块(图4)或局限于一个固定安装的棱镜安装物镜棱镜(用于利用德塞拿蒙偏压相位差系统;参见图5)。 一旦该棱镜是在适当的位置,与相望远镜或伯特兰透镜再次检查物镜后侧焦点面。 在视场现在应该很亮,但无特色,以45度角(参见图7(b))沿剪切轴穿过孔的直径单一暗干涉条纹延伸。 根据显微镜是竖直或倒置,干涉条纹将遍历物镜后孔在东北 - 西南(直立)或西北 - 东南(倒)方向。在这两种情况下,干涉条纹应明确定义,如在图7(b)所示,并定位在所述孔的中心。
在一些dic显微镜的设计中,物镜棱镜被固定(德塞拿蒙补偿),而在其他的棱镜可以通过在滑动件帧的定位螺钉机构的装置被翻译来回穿过光轴。 在后一种情况下,当通过望远镜或伯特兰透镜观察物镜后侧焦点面慢慢扭动调节旋钮。 随着旋钮的转动,干涉条纹应该从其中心位置向任一亮后孔的上部或者下部半移开。 可替代地,在解塞拿蒙补偿转动偏振器会产生同样的效果。
聚光棱镜dic对齐 -从眼镜直通车取下物镜棱镜,并且通过旋转聚光器转盘摇摆低孔径聚光棱镜(与10倍的物镜使用)到位。 适当的位置,通常是通过在转塔的红色或白色10设置(或类似的代码,如l-)标示。 重新调整相望远镜或伯特兰镜头观察到,出现在物镜后方焦平面的干涉条纹。 再次,一个单一的条纹应该存在具有相同取向由物镜棱镜(东北 - 西南的正置显微镜或西北 - 东南为倒置显微镜)产生的边缘。 用于聚光镜和物镜棱镜的干涉条纹应出现几乎相同的,并应具有沿着剪切轴相同的方向。
为了清楚地观察使用设计用于油浸高数值孔径聚光镜聚光镜棱镜干涉条纹,可能有必要使用摆动透镜控制杆以除去前透镜组件。 如果出现在物镜孔径的边缘位置不正确,可能有必要调整聚光镜棱镜的方向或取向。 在大多数情况下,聚光镜棱镜被装配在保护圆形铝框架(图3)有一个凹口或销(或向下锁定螺丝),以确保在聚光镜转台内正确定位。 偶尔,聚光镜棱镜可以被压入转台没有正确对准,当被检查干涉条纹,这将是显而易见的。 如果聚光镜棱镜似乎不对齐,请与显微镜制造商聚光镜dic棱镜适当的调整指令。
标本观察 -随着科勒照明对准的显微镜,偏振器和分析器划线,和两个棱镜装(物镜和聚光镜),将一个薄的透明装标本(如口腔粘膜上皮细胞的制备)在舞台上。 调整大消光显微镜,并同时观察通过无畸变模式目镜的程序(不伯特兰透镜或相位望远镜)聚焦样本。 在视场中观察到的图像应出现很暗灰色,几乎是黑色的,在明亮的高光大消光具有清晰明确的厚度或折射率梯度的区域(例如,细胞膜和细胞核,见图8(b))。 球形试样具有高折射率,如浸没油滴,甚至可以充当微小透镜,并与作为条纹在物镜后方观察时,一个清晰地限定干涉条纹或带穿过在相同的方向定向的*区域出现光圈。
在观察聚焦标本图像,使用滑块旋钮移动物镜dic棱镜或旋转的装备去塞拿蒙补偿显微镜的偏振器(或分析器)。 此操作被称为引入偏压相位差,并且将翻译干涉条纹二等分沿剪切轴检体,并产生相应的变化,以试样外观。 移位棱镜在一个方向(正向偏压)将在一个边缘减轻标本特征而变黑上相对的边缘相同的特性,并同时减轻背景(参见图8的(a))。 在一般情况下,检体呈现伪三维外观在相同的方向上的剪切轴定向的阴影播送效果。 移动棱镜显微镜光轴(负偏压)的另一侧将扭转亮和暗检体区域(比较图8(a)用如图8(c))。
在与正确安装和对准所有dic组件的大消光,当具有相位望远镜或伯特兰透镜(如图7(c))中观察到的物镜后孔出现暗灰色(几乎是黑色的),并相对均匀。 在大多数情况下,虽然光的一些证据显示在周边的四个象限的后孔的中心区域出现喷射黑色。 消光交叉通常应该出现相当类似,与单独交叉偏光观察到的,但通常是暗得多,并覆盖物镜后孔的更大区域。 亮区周围从通过的光的局部去极化在聚光镜和物镜的偏振器和透镜元件的表面上产生一个工件的周边(图7(c))的结果。
微分干涉对比图像可以通过在物镜后孔的消光截面的周边掩蔽明亮区域来显著改善。 这是通过减少聚光镜孔径光阑的大小,以消除明亮的边缘完成。 在一般情况下,物镜后孔的大小应与聚光镜隔膜到大约75%或80%的全孔径的降低。 当光学系统是在完美对准,消光交叉出现直立(见图7),并且可以观察到由两个宽的干涉条纹,每个形状为直角和会议在物镜后孔的中心(边缘也可以在无畸变模式在较低的质量显微镜可视化)。
一些显微镜,聚光镜和物镜棱镜位置可以被调节以产生一个更均匀的条纹图案,从而在孔的*区域出现较暗和更均匀。 该任务完成,以松动和旋转(或升高或降低)聚光镜棱镜或由几度uncrossing偏振片和分析器。 偶尔显微镜包含固定螺丝,使对聚光镜和物镜的棱镜的调整,但模型如此装备日益罕见。 作为显微镜对准终检查,调整聚光调焦旋钮在审查中的物镜后孔的消光图案,以确定它是否可以得到改善。 注意,该聚光镜的显著重新定位可以通过分离物镜的共轭干扰飞机和聚光镜dic棱镜之间的重叠降低光学性能。
通过翻译物镜棱镜,或者在一个德塞拿蒙结构旋转偏振调节偏置相位差,显着地改善图像的外观(超过该大消光观察),并增加对比度。 这个动作是在微分干涉对比成像标本*的,并且表示在显微镜的光学系的调整的后一步。 在许多情况下,光的梯度观测的dic图像时出现跨越整个视野。 这种情况发生时,除了光与暗强度在试样的相对边缘的存在,并且是由于由光学系统产生的广泛的和模糊的场条纹伪影。 具有良好匹配的光学元件的显微镜大化字段条纹,其可变得如此广泛和均匀地分布整个字段出现的均匀介质中的灰色的大小。 在大多数情况下,然而,边缘的一些证据仍然存在,并且视场从一个外围边缘具有光强度的浅梯度(中等灰色光或暗色调)到另一个。 这个伪影是在一个特定的光学配置所固有的,观察和收集的dic标本图像时应该被忽略。
在dic显微镜补偿器
标本对比度也可通过引入一个相位差板(或补偿)成在dic显微镜光学路径增加。 在一般情况下,一个全波(也称为一阶补偿)板插入在物镜棱镜和分析仪之间的中间管,尽管该板也可以位于偏振器之后,但在聚光镜棱镜之前。 这些板在绿色区域(通常接近550纳米)的值显示出整个波长的相位差的水平,并导致显示沿折射率和厚度梯度的黄色和蓝色牛顿干涉色试样。 背景将呈现紫红色,由于绿色波长从白光减法。
以脱塞拿蒙或标准(平移)诺马斯基棱镜dic显微镜结构,当物镜棱镜被定位成在光学通路,类似于在图中显示的图案的中心的消光干涉条纹图7(b)在观察物镜后侧焦点面(设置聚光镜棱镜被从光路中移除)。 如果一个全波相位差板然后被放置在物镜棱镜和分析仪,在图9(a)中,其中显示的牛顿干涉色的光谱示出的干涉图案之间,出现在物镜后侧焦点面。 除去从光路中的物镜棱镜和插入一个聚光镜棱镜产生如图9的(c)呈现的图形。 当两个物镜与聚光镜棱镜存在于光学火车并调节至消光位置,品红色是在物镜后侧焦点面可见(图9的(b))。
移动物镜诺马斯基棱镜或以脱塞拿蒙补偿器配置旋转偏振器将转向图9所示的牛顿干涉图案颜色(b)中。 引入负偏压将转向牛顿颜色来减色值(黄色),而移棱镜正偏压值将导致添加剂的颜色(蓝色)。 由试样梯度产生的颜色可以以确定的光路差的大小进行比较,以一个*利维参考图。
dic显微镜构形误差
当微分干涉显微镜的配置是否正确,由此产生的图象显示通过显示从高度斜角发起阴影播送效果表现在伪三维一真实感(参照图10(a))。 但是,可能会导致分钟标本细节的恶化即使是轻微的对准误差,并且在配置严重失误可能产生的反差巨大的损失呈现图像没用。 在dic显微镜配置的效果见的错误,从偏光板未交叉,缺失聚光镜dic棱镜聚光镜虹膜光圈的设置不正确的物镜和聚光镜棱镜之间的不匹配,或。 可能会出现其他的问题,特别是如果聚光镜和/或物镜没有应变免费的,但如果在显微镜被用于dic的照明成像标本专门设计这些错误是罕见的。
确保偏振片交叉并定位在正确方向上的显微镜对准部分如前所述。 偶尔,无论是偏光镜或分析仪可以意外地通过刷对指轮或不小心使用仪器,旋出的位置。 其结果是,整体标本对比度降低,但许多功能通常保持可见。 这种类型的错误可以通过一个固定的偏振器和分析器的利用或通过确保锁定旋钮设置为暂停偏振旋转来消除。 容纳在旋转架偏振片包含指示传输方位的位置标记。 前开始dic观测将避免这些错误的组件偏光器和分析器方向仔细的检查。
物镜和聚光棱镜之间的意外失配是在微分干涉显微镜的错误的另一常见原因。 由于棱镜之间的剪切角差异不设计为协同工作,生成的图像表现出极差的对比度(参见图10(c),无法通过物镜棱镜或旋转以脱塞拿蒙补偿镜的偏振器进行修正。该聚光镜转台通常标有标识放置到光路径的外部代码以确保聚光镜棱镜被定位在正确的插槽将有助于避免这种类型的错误的。检验棱镜的码。另外,棱镜代码刻在物镜镜筒应匹配为在使用聚光镜棱镜的代码。在一般情况下,会发生棱镜不匹配时改变放大率时,但聚光镜转台不旋转插入匹配棱镜到光通道。有时候,聚光镜棱镜可从聚光镜或旋转到,它包含一个棱镜的位置上的聚光器转盘缺失(例如,明位置;参见图3)。 其结果是类似于图10(c)中,它缺乏对比度和不显示与微分干涉对比得到的高分辨率所示的图像。
聚光镜光阑通常采用调整场和对比度的深度在目镜观察或记录数字和胶片图像。 在微分干涉显微镜,宽孔径大小为光学切片的实验中,其中需要场的深度浅有用的,但高分辨率也是必需的。 通常情况下,通过使用更小的孔,得到大的对比度之间的折中是由消除干扰位于远离焦点的平面检体的特性的偏移。 如果聚光镜孔径不能充分地打开(到大约四分之三的物镜孔径的五分之四),衍射伪像可以掩盖重要标本细节和严重降低图像外观(图10的(b))。 在一般情况下,可以通过保持物镜孔径的80%到90%之间的聚光光圈尺寸可以避免衍射效应。
附加错误可以使用厚的样品浸没在水中时的发生是由于球面像差,或当玻璃显微镜载玻片,培养皿或盖玻片太厚。 这些错误是由没有重点突出,缺乏阴影救济是dic图像的特征图像表现。 关于高倍率干物镜校正环可以经常进行调整以校正球面像差,但是标本太厚必须较薄部分被替换。 当检查培养的细胞,不使用dic光学系统从注射成型聚合物制成的培养容器中。 这些材料显示应力双折射,并会产生混乱的图像。 相反,使用特别适用于dic的显微镜设计的玻璃容器,这可以从几个厂家。 在一般情况下,小心应注意,以高品质的玻璃显微镜载玻片和制造精密的公差盖玻片的选择,以及玻璃应制备的标本之前进行*清洗并干燥。
照明光源的显微镜dic
在较低的放大倍数(10倍40倍通),一个50瓦的石英卤素灯可以提供足够的光线在dic令人满意的观察和记录图像。 然而,在倍率(60倍和100倍),推荐至少100瓦钨卤素灯光源。 由光源所要求的照明强度取决于偏振器和分析器,以及许多老年人dic显微镜的透射百分比都配备了具有低透射值(20%或更少)偏光元件。 然而,后来模型显微镜通常配备有高透射偏振(大于30%),这使较高的磁通密度通过光学系统,在倍率观察和成像提供足够的光。
虽然粗结构细节,诸如细胞,以及较大的细胞内成分(核)的边缘可以用高强度的钨卤化物灯容易地可视化,以观察上等结构细节,具有窄带宽非常激烈的照明是必需。 汞弧光放电灯配有在546纳米(绿)可见光谱,其可以通过穿过窄带宽进一步精制的中心部分的高能量峰(10纳米)干涉滤光器为中心在546纳米。 此外,一个光扰频器可以用来加强窄带照明达到尽可能高的分辨率。 注意,物镜孔径应充分照亮,而不管光源的,以获得的结果。
结论
正确的位置和光学元件的取向在微分干涉反差显微镜是性能的关键,不管物镜放大率和分辨率。 即使是单一成分的调整不当可能会导致严重的图像退化和打乱了仪器的阴影投效果和分辨率。 这两种复合棱镜及其相关偏振器dic的显微镜是镜像对。 光波穿过初始偏振器和聚光镜棱镜被成像到物镜棱镜和分析仪,以产生终图像。 这些组件的所有四个必须在正确的方向,以便为dic的正常工作。 对比度产生或者通过改变物镜棱镜的横向位置,或通过旋转德塞拿蒙补偿仪器偏振片。 以这种方式,波前之间的光学路径差被增加或减少,以在样品的对比。
应当指出,在dic相反在样本的光路长度的梯度,这是在伪三维浮雕呈现时在显微镜适当地调节的功能。 因为对比度从折射率的波动和/或厚度变化的组合产生,随着技术观察表观梯度可对应于在样品形貌的实际变化或者可以是一个函数,例如,局部的蛋白浓度梯度。 仅与试样的结构特性的独立知识,可以帮助确定在dic的显微镜对比效应的性。
另外,即使当它被判断为阴影播送效果可以真正被归因于在试样高度的变化,存在的dic没有内在的机制,以指示哪些功能代表高原或谷在物镜棱镜的特定设置。 定性问题的解决方法是找到一个已知的试样的特性,如在玻璃划痕,并观察作为物镜棱镜横跨光轴翻译功能来偏压相位差如何响应。 有一个类似的反应积分标本的特征将是要么山谷或高原,而那些相反的反应将有一个相反的方向。
当检查未知标本微分干涉对比,在显微镜应警惕在边缘产生的干涉色,这是正常无特色,并展现一个非常亮或暗的颜色,取决于方向。 的干涉色的存在表明该样品可以是双折射的,因此,没有为dic观察的良好候选。 这一事实可通过检查在正交偏振照明试样从光学路径移除了物镜和聚光镜dic棱镜来确认。
间施加在微分干涉显微镜的局限性是昂贵的双折射诺马斯基或渥拉斯顿棱镜必要执行的技术。 这些组件比那些用于相衬或霍夫曼调制对比显微镜需要,可作为替代的技术更加昂贵,在塑料容器观察活细胞时尤其如此。 此外,非常薄的或散射的标本常常产生具有更高的对比度,当相位对比来代替dic更好的图像。 旧版复消色差的物镜可能不适合于dic的观察结果,因为物镜本身可以显著影响偏振光。 该显微镜应与dic光学元件一起购买高质量的复消色差物镜之前,请与制造商。
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