Pengantar klasifikasi tujuan mikroskop
Klasifikasi berdasarkan tujuan
Aplikasi mikroskop optik secara kasar dibagi menjadi dua kategori: "penggunaan biologis" dan "penggunaan industri". Lensa objektif juga dapat dibagi menjadi "biologis
Lensa objektif "Gunakan" dan lensa objektif "industri". Dalam aplikasi biologis, spesimen biologis umumnya ditempatkan pada slide kaca, dan ditutup dengan kaca penutup dari atas untuk memperbaikinya. Karena lensa objektif biologis perlu mengamati sampel melalui kaca penutup, sistem optik dirancang dengan mempertimbangkan ketebalan kaca penutup (umumnya 0.17 mm). Dalam aplikasi industri, pengamatan umumnya dilakukan tanpa menutupi spesimen seperti irisan mineral logam, wafer semikonduktor, dan komponen elektronik. Oleh karena itu, lensa objektif industri mengadopsi desain sistem optik optimal dalam keadaan di mana tidak ada kaca penutup antara ujung depan lensa objektif dan spesimen.
Klasifikasi dengan Metode Observasi
Berbagai metode observasi telah dikembangkan sesuai dengan penerapan mikroskop optik, dan tujuan khusus yang sesuai dengan metode observasi ini juga telah dikembangkan. Lensa objektif dapat dibagi menurut cara pengamatannya. Misalnya, "lensa objektif untuk medan gelap reflektif (dengan jalur cahaya iluminasi berbentuk cincin di sekitar lensa bagian dalam)", "lensa objektif untuk interferensi diferensial (mengurangi distorsi internal lensa, dan mengoptimalkan kombinasi karakteristik optik dengan diferensial). prisma interferensi)", "lensa objektif untuk fluoresensi (meningkatkan transmisi di wilayah dekat-ultraviolet)", "lensa objektif polarisasi (distorsi lensa internal sangat berkurang)", dan "lensa objektif perbedaan fase (pelat fase bawaan)" , dll.
Diklasifikasikan dengan perbesaran
Mikroskop optik memiliki banyak lensa objektif yang dipasang pada alat yang disebut nosepiece. Dengan cara ini, perbesaran rendah dapat dialihkan ke perbesaran tinggi hanya dengan memutar lensa putar objektif, dan perubahan perbesaran dapat diselesaikan dengan mudah. Oleh karena itu, sekelompok lensa objektif dengan perbesaran berbeda umumnya dipasang pada konverter lensa objektif. Untuk tujuan ini, jajaran lensa objektif terdiri dari lensa objektif pembesaran rendah (5×, 10×), pembesaran sedang (20×, 50×), dan pembesaran tinggi (100×). Diantaranya, terutama pada produk pembesaran tinggi, untuk mendapatkan pencitraan definisi tinggi, kami telah memperkenalkan tujuan perendaman cair yang diisi dengan cairan khusus seperti minyak sintetis dan air dengan indeks bias tinggi antara ujung depan lensa objektif dan spesimen. Selain itu, lensa objektif pembesaran sangat rendah (1,25×, 2,5×) dan pembesaran sangat tinggi (150×) untuk keperluan khusus juga tersedia.
Koreksi Aberasi dan Klasifikasi Lensa Objektif
Menurut klasifikasi (level) koreksi chromatic aberration, sesuai dengan tingkat koreksi axial chromatic aberration (longitudinal chromatic aberration), dapat dibagi menjadi tiga level: achromatic, semiapochromatic (Fluorite), dan apochromatic. Jajaran produk juga diurutkan dari level normal ke level tinggi, dengan harga yang berbeda.
Dalam koreksi aberasi kromatik aksial, lensa objektif yang mengoreksi dua warna garis C (merah: 656,3 nm) dan garis F (biru: 486,1 nm) disebut lensa akromat (Achromat). Sinar cahaya selain merah dan biru (umumnya g-line ungu: 435,8 nm) difokuskan pada bidang yang jauh dari bidang fokus, dan g-line ini disebut spektrum orde kedua. Lensa objektif yang rentang koreksi aberasi kromatiknya mencapai spektrum orde kedua ini disebut lensa apokromat (Apochromat). Dengan kata lain, lensa apokromat adalah lensa objektif yang mengoreksi aberasi kromatik aksial untuk tiga warna (garis-C, garis-F, dan garis-g). Gambar di bawah menunjukkan perbedaan koreksi chromatic aberration antara achromat dan apochromat dalam hal wave aberration. Seperti dapat dilihat dari gambar ini, apokromat dapat memperbaiki aberasi kromatik pada rentang panjang gelombang yang lebih luas daripada akromat.
Perbandingan Koreksi Aberasi Kromatik (Akromat dan Apokromat)
Di sisi lain, tingkat koreksi aberasi kromatik dari spektrum orde kedua (g-line) diatur di tengah lensa achromat dan lensa apochromat, yang disebut lensa semi-achromat (atau Fluorit).
Dalam desain sistem optik lensa objektif mikroskop, secara umum, semakin besar NA, atau semakin besar perbesarannya, semakin sulit untuk memperbaiki aberasi kromatik aksial dari spektrum orde kedua. Tidak hanya itu, tetapi lebih sulit karena berbagai aberasi selain aberasi kromatik aksial dan kondisi sinusoidal harus diperbaiki. Oleh karena itu, semakin tinggi perbesaran lensa objektif apokromatik, semakin banyak lensa koreksi aberasi yang dibutuhkan, dan beberapa lensa objektif bahkan menggunakan lebih dari 15 lensa. Untuk mengoreksi spektrum orde kedua secara akurat, sebaiknya gunakan "kaca dispersi abnormal" dengan dispersi spektrum orde kedua yang lebih sedikit untuk lensa cembung yang lebih kuat dalam kelompok lensa. Perwakilan dari kaca dispersi abnormal ini adalah fluorit (CaF2). Meskipun fluorit sulit untuk diproses, namun telah digunakan untuk lensa apochromat sejak lama. Kaca optik yang baru dikembangkan dengan dispersi anomali yang sangat mirip dengan fluorit telah meningkatkan kemampuan kerja dan secara bertahap menggantikan fluorit sebagai arus utama.
Klasifikasi berdasarkan Koreksi Kelengkungan Bidang Dalam penggunaan mikroskop, pemotretan foto dan pemotretan kamera TV menjadi semakin umum, dan semakin banyak persyaratan untuk gambar bidang penuh yang tajam. Oleh karena itu, rencanakan lensa objektif yang dapat mengoreksi kelengkungan bidang secara akurat secara bertahap menjadi arus utama. Saat mengoreksi kelengkungan bidang, perlu untuk merancang kelengkungan Pittsburgh (Petzval) dari sistem optik menjadi 0, dan semakin tinggi perbesaran lensa objektif, semakin sulit untuk dikoreksi (sulit untuk hidup berdampingan dengan berbagai koreksi aberasi lainnya). Pada lensa objektif yang dikoreksi, kelompok lensa depan memiliki bentuk yang sangat cekung, dan komposisi kelompok lensa belakang juga sangat cekung, yang merupakan karakteristik dari jenis lensa.
