Основные компоненты светового микроскопа

Световые микроскопы являются незаменимыми инструментами в биомедицинских исследованиях. Оптические компоненты обеспечивают гораздо более высокое разрешение изображения, чем при наблюдении невооруженным глазом. Сочетая микроскопию с цифровой обработкой изображений, исследователи могут улучшить визуализацию изображения и проводить точные количественные измерения.

В этом видео мы подробно рассмотрим основные компоненты микроскопа и их функции. Здравствуйте, меня зовут Виктория Санон Фролик, я представляю Центр оптической визуализации (Core Optical Imaging Facility) Медицинского центра Университета Техаса в Сан-Антонио. Сегодня я познакомлю вас с основными узлами вашего светового микроскопа и опишу их базовые функции.

Итак, давайте познакомимся с вашим микроскопом. Перед началом работы с микроскопом рекомендуется ознакомиться с его компонентами и их функциями. Перед вами инвертированный сложный световой микроскоп Nikon eclipse TI, оснащенный оборудованием как для трансмиссионной, так и для эпифлуоресцентной микроскопии.

Направление вдоль оси микроскопа будет называться осью Z, а перпендикулярные направления — осями X и Y. Сначала мы рассмотрим тубус окуляра, револьвер с объективами и предметный столик. Это основные компоненты микроскопа, формирующие изображение.

Эти детали служат интерфейсом между наблюдателем и микроскопом. Удерживая основание бинокулярных окулярных тубусов, вы можете отрегулировать межзрачковое расстояние, сближая или раздвигая их. Это позволяет комфортно наблюдать через микроскоп обоими глазами.

Одновременно с этим теперь можно независимо отрегулировать фокусировку окуляра для каждого глаза. Кратность увеличения окуляра указана на тубусе. Для получения изображений на микроскопы обычно устанавливают камеры.

В данной модели микроскопа используется адаптер с креплением C для подключения CCD-камеры к боковому порту корпуса микроскопа. Поворот ручки микроскопа перемещает призму таким образом, чтобы направить световые лучи, формирующие изображение, от окуляров к камере, установленной в порту для камеры. Различные объективы, определяющие большую часть увеличения и разрешения, установлены на вращающемся револьвере.

Каждый объектив имеет маркировку с такими характеристиками, как увеличение, числовая апертура, требуемая иммерсионная среда (например, масло, глицерин или воздух), толщина покровного стекла, а также другие особенности, такие как режим освещения, тип светового потока, выходящего из окуляров и револьверной головки (расфокусированный или коллимированный). В тубусе находится положительная фокусирующая линза, которая фокусирует изображение для окуляра или камеры. Теперь, когда я показал вам компоненты микроскопа, формирующие изображение, давайте рассмотрим элементы, которые помогут нам сфокусироваться на объекте и отрегулировать проходящий свет.

Далее мы рассмотрим предметный столик, который представляет собой механический держатель для предметного стекла. Поворачивая ручки, вы можете перемещать образец по осям x и y. В конфигурации инвертированного микроскопа столик зафиксирован, а фокусировка образца осуществляется путем перемещения объективов вверх и вниз по оси Z с помощью ручек грубой и точной фокусировки на корпусе микроскопа.

Теперь мы рассмотрим компоненты проходящего освещения светового микроскопа, которые обеспечивают свет для визуализации ваших образцов. Во-первых, у нас есть лампа и ее корпус, которые обеспечивают освещение препарата. В световой микроскопии лампой обычно служит низковольтная галогенная лампа с вольфрамовой нитью накаливания, интенсивность света которой можно регулировать. После источника света может быть установлен затвор для контроля продолжительности освещения.

Сразу за источником света находится регулировка полевой диафрагмы; полевая диафрагма контролирует область или поле освещения препарата. Далее следует компонент, называемый конденсором, основной функцией которого является фокусировка яркого равномерного освещения на препарат. Конденсор или ирисовая диафрагма, расположенная в нижней части конденсора, регулирует угол конуса освещения препарата.

Регулировка этой диафрагмы позволяет контролировать размер и числовую апертуру светового конуса, направленного на образец, что обеспечивает правильную освещенность, контраст и глубину резкости; оптическая настройка диафрагмы конденсора приводит к надлежащему заполнению передней линзы объектива. В идеале эту настройку следует выполнять для каждого объектива, чтобы полностью реализовать потенциал линзы. Для эпифлуоресцентного освещения в качестве источника света обычно используется ксеноновая или ртутная дуговая лампа.

В нашем микроскопе используется ртутный источник света; с дуговыми лампами следует обращаться с осторожностью, так как при неправильной эксплуатации они могут взорваться. При установке лампы обязательно используйте перчатки, поскольку отпечатки пальцев и загрязнения могут создать точки локального перегрева, что приведет к растрескиванию стекла. Настоятельно рекомендуется не использовать дуговую лампу дольше срока службы, указанного в ее технических характеристиках.

Путь флуоресцентного света включает диафрагму поля зрения и апертурную диафрагму, аналогично пути проходящего света. После этих диафрагм свет проходит через набор фильтров, которые определяют полосу пропускания света и направляют освещение в объектив для достижения образца; в схеме эпи-освещения объектив выполняет функции как конденсора, так и самого объектива.

Мы только что ознакомили вас с основными компонентами вашего светового микроскопа. Сначала я показал вам компоненты микроскопа, формирующие изображение, а именно окуляры, объектив и ПЗС-камеру. Затем мы рассмотрели управление предметным столиком, ручки регулировки фокуса и конденсатор.

На этом всё. Спасибо за просмотр и удачи в ваших микроскопических исследованиях.