Pengantar klasifikasi dan penggunaan berbagai mikroskop optik
Ada banyak metode klasifikasi mikroskop optik: menurut jumlah lensa mata yang digunakan, dapat dibagi menjadi mikroskop binokular dan mikroskop bermata; menurut apakah gambar memiliki efek stereo, itu dapat dibagi menjadi mikroskop stereo dan mikroskop non-stereo; menurut objek pengamatan, dapat dibagi menjadi mikroskop biologis dan mikroskop emas. mikroskop. Mikroskop fase, dll.; menurut prinsip optik, dapat dibagi menjadi mikroskop cahaya terpolarisasi, mikroskop kontras fase dan mikroskop interferensi diferensial, dll .; menurut jenis sumber cahaya, dapat dibagi menjadi cahaya biasa, fluoresensi, sinar ultraviolet, cahaya inframerah dan mikroskop laser, dll .; menurut jenis penerima, dapat dibagi menjadi Visi, mikroskop digital (kamera), dll. Mikroskop yang umum digunakan termasuk mikroskop stereo binokular, mikroskop metalografi, mikroskop cahaya terpolarisasi, mikroskop fluoresensi, dll.
1. Mikroskop Stereo Teropong
Mikroskop stereo binokular, juga dikenal sebagai "mikroskop padat" atau "cermin bedah", adalah instrumen visual dengan indra stereoskopik positif. Ini banyak digunakan dalam operasi irisan dan bedah mikro di bidang biomedis; dalam industri, digunakan untuk pengamatan, perakitan dan inspeksi bagian-bagian kecil dan sirkuit terpadu. Ini memiliki karakteristik sebagai berikut:
(1) Menggunakan jalur optik saluran ganda, balok kiri dan kanan dalam tabung teropong tidak sejajar, tetapi memiliki sudut tertentu - sudut pandang volume (biasanya 12 derajat -15 derajat), yaitu, balok kiri dan kanan. Kedua mata memberikan gambar tiga dimensi. Ini pada dasarnya adalah dua mikroskop tabung tunggal yang ditempatkan berdampingan. Sudut pandang yang dibentuk oleh sumbu optik dari dua tabung lensa setara dengan sudut pandang yang terbentuk ketika seseorang mengamati objek dengan kedua mata, sehingga membentuk gambar visual tiga dimensi dalam ruang tiga dimensi.
(2) Gambar lurus, mudah dioperasikan dan dibedah, karena prisma di bawah lensa mata membuat gambar terbalik.
(3) Meskipun perbesarannya tidak sebaik mikroskop tradisional, namun jarak kerjanya jauh.
(4) Kedalaman fokus besar, yang nyaman untuk mengamati seluruh lapisan objek yang diperiksa.
(5) Diameter bidang pandang besar.
Struktur optik dari stereoskop saat ini adalah: melalui lensa objektif utama biasa, dua berkas cahaya setelah pencitraan objek dipisahkan oleh dua set lensa objektif menengah-lensa zoom untuk membentuk sudut pandang keseluruhan dan kemudian dicitrakan melalui masing-masing lensa mata , dengan mengubah perantara Jarak antara kelompok cermin untuk mendapatkan perubahan perbesaran, sehingga disebut juga "Zoom-stereomikroskop". Sesuai dengan persyaratan aplikasi, stereoskop saat ini dapat dilengkapi dengan banyak aksesori opsional, seperti fluoresensi, fotografi, videografi, sumber cahaya dingin, dll.
2. Mikroskop metalografi
Mikroskop metalografi adalah mikroskop yang khusus digunakan untuk mengamati struktur metalografi objek buram seperti logam dan mineral. Benda-benda buram ini tidak dapat diamati dengan mikroskop cahaya biasa, sehingga perbedaan utama antara metalografi dan mikroskop biasa adalah bahwa yang pertama menggunakan cahaya yang dipantulkan, sedangkan yang kedua menggunakan cahaya yang ditransmisikan untuk penerangan. Dalam mikroskop metalografi, sinar iluminasi dipancarkan dari arah lensa objektif ke permukaan objek yang diamati, dipantulkan oleh permukaan objek, dan kemudian dikembalikan ke lensa objektif untuk pencitraan. Metode iluminasi reflektif ini juga banyak digunakan dalam pemeriksaan wafer silikon sirkuit terpadu.
3. Mikroskop polarisasi
Mikroskop polarisasi adalah mikroskop yang digunakan untuk mempelajari apa yang disebut bahan anisotropik transparan dan buram. Semua zat dengan birefringence dapat dibedakan dengan jelas di bawah mikroskop polarisasi. Tentu saja, zat-zat ini juga dapat diamati dengan pewarnaan, tetapi beberapa tidak mungkin dan mikroskop polarisasi harus digunakan.
(1) Fitur mikroskop polarisasi
Sebuah metode mengubah cahaya biasa menjadi cahaya terpolarisasi untuk mikroskop untuk mengidentifikasi apakah suatu zat adalah monorefringen (ke segala arah) atau birefringen (anisotropik). Birefringence adalah sifat dasar kristal. Oleh karena itu, mikroskop cahaya terpolarisasi banyak digunakan dalam mineral, kimia dan bidang lainnya, dan juga memiliki aplikasi dalam biologi, botani, dan bidang lainnya.
(2) Prinsip dasar mikroskop cahaya terpolarisasi
Prinsip mikroskop cahaya terpolarisasi lebih rumit, jadi saya tidak akan memperkenalkannya terlalu banyak di sini. Mikroskop polarisasi harus memiliki aksesori berikut: polarizer, analyzer, kompensator atau pelat fase, lensa objektif bebas tegangan khusus, panggung berputar.
(3) Metode mikroskop polarisasi
Semacam. Ortoskop: Juga dikenal sebagai mikroskop bebas distorsi, yang dicirikan dengan menggunakan lensa objektif perbesaran rendah alih-alih lensa Bertrand untuk mempelajari subjek. Studi langsung dengan cahaya terpolarisasi. Pada saat yang sama, untuk membuat aperture iluminasi lebih kecil, lensa atas kondensor didorong terpisah. Mikroskop fase normal digunakan untuk memeriksa birefringence suatu objek.
b. Conoscope: Juga dikenal sebagai mikroskop interferensi, ia mempelajari pola interferensi yang dibuat ketika cahaya terpolarisasi mengganggu. Metode ini digunakan untuk mengamati uniaksialitas atau biaksialitas suatu objek. Dalam metode ini, sinar cahaya terpolarisasi yang sangat konvergen digunakan untuk penerangan.
(4) Persyaratan untuk mikroskop polarisasi
Semacam. Sumber cahaya: Yang terbaik adalah menggunakan cahaya monokromatik, karena kecepatan cahaya, indeks bias, dan fenomena interferensi bervariasi dengan panjang gelombang. Mikroskop umum dapat menggunakan cahaya biasa.
b. Eyepieces: Eyepieces dengan garis bidik.
C. Kondensor: Untuk mendapatkan cahaya terpolarisasi paralel, kondensor ayun keluar yang dapat mendorong lensa bagian atas harus digunakan.
d. Lensa bertrand: elemen tambahan di jalur optik kondensor, yang merupakan lensa tambahan yang memperkuat fase primer yang disebabkan oleh objek ke fase sekunder. Ini menjamin pengamatan dengan lensa mata dari pola interferensi planar yang terbentuk di bidang fokus belakang objektif.
(5) Persyaratan untuk mikroskop polarisasi
Semacam. Pusat panggung adalah koaksial dengan sumbu optik.
b. Polarizer dan analyzer harus dalam posisi kuadratur.
C. Pemotretan tidak boleh terlalu tipis.
4. Mikroskop Fluoresensi
Mikroskop fluoresensi menggunakan cahaya dengan panjang gelombang pendek untuk menyinari objek yang diwarnai dengan fluoresensi untuk membangkitkan dan menghasilkan fluoresensi dengan panjang gelombang panjang, dan kemudian mengamati. Mikroskop fluoresensi banyak digunakan dalam biologi, kedokteran dan bidang lainnya.
(1) Mikroskop fluoresensi umumnya dibagi menjadi dua jenis: tipe transmisi dan tipe epi-iluminasi.
Semacam. Jenis transmisi: Cahaya eksitasi dipancarkan dari permukaan bawah objek yang diperiksa, dan kondensornya adalah kondensor medan gelap, sehingga cahaya eksitasi tidak masuk ke lensa objektif, dan fluoresensi memasuki lensa objektif. Terang pada perbesaran rendah dan gelap pada perbesaran tinggi. Operasi perendaman minyak dan netralisasi sulit dilakukan, terutama kisaran iluminasi perbesaran rendah sulit ditentukan, tetapi latar belakang yang sangat gelap dapat diperoleh. Jenis transmisif tidak digunakan untuk objek inspeksi buram.
Jenis transmisi saat ini hampir dihilangkan. Kebanyakan mikroskop fluoresensi baru adalah epitaxial. Sumber cahaya berasal dari atas benda uji, dan ada pemecah sinar di jalur optik, yang cocok untuk benda uji transparan dan buram. Karena lensa objektif bertindak sebagai kondensor, tidak hanya mudah dioperasikan, tetapi juga dapat mencapai penerangan yang seragam dari seluruh bidang pandang dari perbesaran rendah hingga perbesaran tinggi.
(2) Tindakan pencegahan untuk mikroskop fluoresensi
Semacam. Paparan jangka panjang terhadap cahaya eksitasi akan menyebabkan peluruhan fluoresensi dan pendinginan, sehingga waktu pengamatan harus dipersingkat sebanyak mungkin. .
b. Untuk melihat minyak, gunakan "minyak non-fluorescent".
C. Fluoresensi hampir selalu lemah dan harus dilakukan di ruangan yang lebih gelap.
d. Yang terbaik adalah memasang penstabil tegangan di catu daya, jika tidak, ketidakstabilan tegangan tidak hanya akan mengurangi umur lampu merkuri, tetapi juga mempengaruhi efek mikroskop.
Saat ini, banyak bidang penelitian biologi yang muncul diterapkan pada teknik mikroskop fluoresensi, seperti hibridisasi gen in situ (FISH).
5. Mikroskop kontras fase
Dalam perkembangan mikroskop optik, keberhasilan penemuan mikroskop fase kontras merupakan pencapaian penting dari teknologi mikroskop modern. Kita tahu bahwa mata manusia hanya dapat membedakan panjang gelombang (warna) dan amplitudo (kecerahan) gelombang cahaya. Untuk spesimen biologi yang tidak berwarna dan transparan, ketika cahaya melewatinya, panjang gelombang dan amplitudonya tidak banyak berubah, sehingga sulit untuk mengamati spesimen di medan terang. .
Mikroskop kontras fase adalah dengan menggunakan perbedaan jalur optik dari objek yang diperiksa untuk melakukan deteksi mikroskopis, yaitu, untuk secara efektif menggunakan fenomena interferensi cahaya untuk mengubah perbedaan fase yang tidak dapat dibedakan oleh mata manusia menjadi perbedaan amplitudo yang dapat dibedakan, bahkan jika tidak berwarna dan transparan. Materi juga bisa menjadi terlihat jelas. Ini sangat memudahkan pengamatan sel hidup, sehingga mikroskop fase kontras banyak digunakan untuk mikroskop terbalik.
Mikroskop kontras fase berbeda dari brightfield dalam peralatan dan memiliki beberapa persyaratan khusus:
sebuah. Dipasang di bawah kondensor dan dikombinasikan dengan kondensor - kondensor kontras fase. Ini terdiri dari diafragma annular dengan ukuran berbeda yang dipasang pada disk, dengan kata-kata 10X, 20X, 40X, 100X, dll. di bagian luar, yang digunakan bersama dengan lensa objektif dengan kelipatan yang sesuai.
b.Phaseplate: Dipasang di bidang fokus belakang lensa objektif, dibagi menjadi dua bagian, satu adalah bagian yang dilalui cahaya langsung, yang merupakan cincin tembus cahaya yang disebut bidang konjugasi; yang lain adalah bagian di mana cahaya yang terdifraksi "mengkompensasi". Objektif dengan pelat fase disebut "tujuan kontras fase", dan kata "Ph" sering ditulis pada casing.
Mikroskop kontras fase adalah metode mikroskop yang relatif kompleks. Untuk mendapatkan efek pengamatan yang baik, debugging mikroskop sangat penting. Selain itu, aspek-aspek berikut juga harus diperhatikan:
Semacam. Sumber cahaya harus kuat dan semua diafragma bukaan harus terbuka;
b. Gunakan filter warna untuk membuat gelombang cahaya hampir monokromatik.
6. Mikroskop Kontras Interferensi Diferensial (Different Interference Contrast DIC)
Mikroskop kontras interferensi diferensial muncul pada tahun 1960-an. Ini tidak hanya dapat mengamati objek yang tidak berwarna dan transparan, tetapi juga menyajikan gambar stereoskopik yang kuat, dan memiliki beberapa keunggulan yang tidak dapat dicapai oleh mikroskop kontras fase. , efek pengamatan lebih realistis.
(1) Prinsip
Mikroskop kontras interferensi diferensial menggunakan prisma Wollaston khusus untuk memecah berkas. Arah vibrasi balok split tegak lurus satu sama lain dan intensitasnya sama. Dua titik sinar yang melewati objek yang akan diperiksa sangat dekat satu sama lain, dan fasenya sedikit berbeda. Karena jarak pemisahan antara dua berkas cahaya sangat kecil, tidak ada fenomena bayangan, yang membuat gambar tampak tiga dimensi.
(2) Bagian khusus yang diperlukan untuk mikroskop kontras interferensi diferensial:
sebuah. Polarisator
b. penganalisis
C. 2 prisma Wollaston
(3) Tindakan pencegahan dalam mikroskop kontras interferensi diferensial
Semacam. Karena sensitivitas tinggi dari gangguan diferensial, seharusnya tidak ada kotoran dan debu di permukaan pelat.
b. Zat dengan birefringence tidak dapat mencapai efek mikroskop kontras interferensi diferensial.
C. Cawan petri plastik tidak dapat digunakan saat menerapkan interferensi diferensial pada mikroskop terbalik.
7. Mikroskop terbalik (Invertedmicroscope)
Mikroskop terbalik cocok untuk pengamatan mikroskopis kultur jaringan, kultur sel in vitro, plankton, perlindungan lingkungan, inspeksi makanan, dll. di bidang biomedis.
Karena keterbatasan karakteristik sampel yang disebutkan di atas, menempatkan objek yang akan diperiksa dalam cawan petri (atau botol kultur) memerlukan jarak kerja yang jauh dari tujuan mikroskop terbalik dan kondensor, dan objek yang diperiksa di cawan petri dapat langsung diperiksa. Pengamatan dan penelitian mikroskopis. Oleh karena itu, posisi lensa objektif, lensa kondensor, dan sumber cahaya semuanya terbalik, sehingga disebut "mikroskop terbalik".
Karena keterbatasan jarak kerja, tujuan mikroskop terbalik memiliki perbesaran maksimum 60X. Umumnya mikroskop terbalik untuk penelitian dilengkapi dengan objektif kontras fase 4X, 10X, 20X, dan 40X, karena mikroskop terbalik banyak digunakan untuk pengamatan in vivo yang tidak berwarna dan transparan. Jika pengguna memiliki kebutuhan khusus, aksesori lain juga dapat dipilih untuk melengkapi pengamatan interferensi diferensial, fluoresensi, dan cahaya terpolarisasi sederhana.
Mikroskop terbalik banyak digunakan dalam penjepit tambalan, ICSI transgenik dan bidang lainnya.
8. Mikroskop Digital
Mikroskop digital adalah mikroskop yang menggunakan kamera (yaitu, kamera televisi objektif atau perangkat charge-coupled) sebagai elemen penerima. Sebuah kamera dipasang pada permukaan gambar nyata mikroskop untuk menggantikan mata manusia sebagai penerima. Perangkat optoelektronik mengubah gambar optik menjadi gambar sinyal listrik, dan kemudian melakukan deteksi ukuran dan penghitungan partikel. Mikroskop jenis ini dapat digunakan bersama dengan komputer untuk memfasilitasi otomatisasi deteksi dan pemrosesan informasi, dan sebagian besar digunakan pada saat-saat yang membutuhkan banyak pekerjaan deteksi yang membosankan.
2. Penggunaan berbagai mikroskop optik
Mikroskop fluoresensi menggunakan fluoresensi yang dipancarkan oleh spesimen untuk mengamati objek;
Mikroskop stereo dapat digunakan untuk mengamati gambar objek tiga dimensi;
Mikroskop proyeksi dapat memproyeksikan gambar objek ke layar proyeksi untuk diamati oleh banyak orang pada saat yang bersamaan;
Mikroskop terbalik untuk kultur sel, kultur jaringan dan penelitian mikroba;
Mikroskop kontras fase digunakan untuk mengamati spesimen yang tidak berwarna dan transparan;
Misalnya, mikroskop medan gelap digunakan untuk mengamati bakteri dan spirochetes. sporty.
