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Aufrufe: 0 Autor: Site-Editor Veröffentlichungszeit: 10.09.2025 Herkunft: Website
Kurze Antwort: Bei den meisten Standard-Verbundmikroskopen hat das 4-fache Objektiv die niedrigste Vergrößerung und wird allgemein als Scanobjektiv bezeichnet . Sein großes Sichtfeld und sein relativ großer Arbeitsabstand machen es nützlich für die Lokalisierung und Zentrierung einer Probe, bevor auf 10-fache, 40-fache oder höhere Vergrößerung umgeschaltet wird. Allerdings können in spezialisierten Forschungs- und Industriesystemen auch 1x-, 2x-, 2,5x- oder andere Objektive mit geringer Vergrößerung verwendet werden.
Das 4x-Scanning-Objektiv ist in der Regel das Objektiv mit der niedrigsten Leistung in einem Standard-Klassenzimmer- oder Labor-Mikroskop.
Mit einem 10-fachen Okular bietet ein 4-fach-Objektiv eine 40-fache visuelle Gesamtvergrößerung.
Wenn Sie mit niedriger Leistung beginnen, erhalten Sie eine breitere Sicht, erleichtern die Fokussierung und verringern das Risiko, dass das Objektiv den Schlitten berührt.
Sichtfeld, numerische Apertur, Auflösung und Arbeitsabstand hängen vom jeweiligen Objektiv und Mikroskopsystem ab; Die Vergrößerung allein bestimmt sie nicht.
Spezialisierte OEM- und Industriemikroskope verwenden möglicherweise Objektive unter 4x, daher sollten immer die eingravierte Vergrößerung und das Datenblatt des Herstellers überprüft werden.
Inhaltsverzeichnis
In einem herkömmlichen zusammengesetzten Mikroskop, das mit 4x-, 10x-, 40x- und 100x-Objektiven ausgestattet ist, bietet das 4x-Objektiv die niedrigste Objektivvergrößerung . Normalerweise wird es zuerst ausgewählt, da es einen größeren Probenbereich anzeigt und das Auffinden des interessierenden Bereichs erleichtert.
Bei visueller Beobachtung mit einem 10-fachen Okular errechnet sich die Gesamtvergrößerung wie folgt:
Gesamte visuelle Vergrößerung = Objektivvergrößerung × Okularvergrößerung
Daher bietet ein 4-fach-Objektiv in Verbindung mit einem 10-fach-Okular eine 40-fache visuelle Gesamtvergrößerung.
Objektiv |
Allgemeine Beschreibung |
Gesamtvergrößerung mit 10-fachem Okular |
Typischer Zweck |
|---|---|---|---|
4x |
Scanobjektiv |
40x |
Lokalisierung und Zentrierung der Probe |
10x |
Objektiv mit geringer Leistung |
100x |
Allgemeine Beobachtung |
40x |
Hochleistungsobjektiv |
400x |
Beobachtung kleinerer Strukturen |
100x |
Leistungsstarkes Immersionsobjektiv in vielen biologischen Systemen |
1000x |
Hochauflösende Beobachtung, wenn Objektiv und Immersionsmedium kompatibel sind |
Die beschreibenden Namen sind nicht vollständig konsistent. In einigen Lehrmaterialien wird das 4-fach-Objektiv als „geringe Leistung“ und das 10-fach-Objektiv als „mittlere Leistung“ bezeichnet. Die auf dem Objektivtubus eingravierte Vergrößerung ist zuverlässiger als der beschreibende Name.
Aus mehreren praktischen Gründen wird empfohlen, mit dem 4-fach-Scanobjektiv zu beginnen.
Ein Objektiv mit geringerer Vergrößerung zeigt normalerweise einen größeren Probenbereich an. Dies hilft dem Benutzer, die Probe zu finden, ihre Gesamtstruktur zu erkennen und den Bereich zu zentrieren, der später bei höherer Vergrößerung untersucht werden soll.
Das 4x-Objektiv reagiert im Allgemeinen weniger empfindlich auf kleine Fokusänderungen als ein Objektiv mit höherer Vergrößerung. Benutzer können die Probe leichter sichtbar machen, bevor sie auf 10x oder 40x umstellen.
Innerhalb einer herkömmlichen Objektivserie haben Objektive mit geringerer Vergrößerung in der Regel einen längeren Arbeitsabstand. Dadurch entsteht mehr Abstand zwischen dem Objektivvorderelement und dem Schlitten, wodurch das Risiko eines unbeabsichtigten Kontakts verringert wird. Der tatsächliche Arbeitsabstand variiert immer noch je nach Objektivdesign und muss im Datenblatt des Modells überprüft werden.
Eine von Experten begutachtete Studie von Scientific Reports dokumentierte ein Mikroskopsystem mit einem 5x/0,15 NA-Objektiv mit einem Arbeitsabstand von 12 mm und einem Sichtfeld von 2,6 × 2,6 mm im Vergleich zu einem 10x/0,30 NA-Objektiv mit einem Arbeitsabstand von 11 mm und einem Sichtfeld von 1,3 × 1,3 mm . Diese systemspezifischen Werte veranschaulichen, wie sich Vergrößerung, NA, Arbeitsabstand und Sichtfeld gemeinsam verändern; Sie sollten nicht als universelle Spezifikationen für jedes 5x- oder 10x-Objektiv betrachtet werden.
Sobald die Probe auf 4x fokussiert und zentriert ist, ist es einfacher, zu einem Objektiv mit höherer Vergrößerung zu wechseln, ohne den interessierenden Bereich zu verlieren. Eine erneute Zentrierung ist wichtig, da der sichtbare Probenbereich mit zunehmender Vergrößerung kleiner wird.
Die Vergrößerung beeinflusst das, was der Benutzer sieht, sie beschreibt jedoch nicht die vollständige optische Leistung eines Objektivs.
Für die visuelle Beobachtung durch ein Okular kann der ungefähre Probenfelddurchmesser wie folgt berechnet werden:
Probenfelddurchmesser ≈ Okularfeldnummer ÷ Objektivvergrößerung
Beispielsweise würde ein Mikroskop mit einer Feldzahl von 20 die folgenden ungefähren Sichtfelder liefern:
Objektive Vergrößerung |
Ungefähres Sichtfeld mit FN 20 |
4x |
5 mm |
10x |
2 mm |
20x |
1 mm |
40x |
0,5 mm |
Es handelt sich hierbei um berechnete Beispiele, nicht um allgemeingültige Spezifikationen. Ein Mikroskop mit einer anderen Feldzahl, einer anderen Tubus-Linsen-Konfiguration, einer anderen Relaisoptik oder einem anderen Kamerasystem erzeugt ein anderes Sichtfeld.
Die numerische Apertur (NA) beschreibt die Fähigkeit eines Objektivs, bildgebendes Licht aufzunehmen und feine Probendetails aufzulösen. Eine höhere Vergrößerung garantiert nicht automatisch eine bessere Auflösung; Die nutzbare Auflösung hängt auch von NA, Beleuchtungswellenlänge, optischer Korrektur, Probenkontrast und Systemausrichtung ab.
Beispielsweise kann eine herkömmliche Planachromatenserie eine NA von etwa 0,10 bei 4x, 0,25 bei 10x und 0,40 bei 20x verwenden. Bei diesen Werten handelt es sich eher um repräsentative Beispiele als um Spezifikationen für jedes Ziel. Verwenden Sie immer die NA, die auf dem Lauf eingraviert oder im Datenblatt des Herstellers aufgeführt ist.
Unter Verwendung der Rayleigh-Beziehung, die in Goodwins Peer-Review-Review diskutiert wurde, ist D = 0,61λ/NA, 550-nm-Licht ergibt theoretische laterale Auflösungswerte von etwa 3,36 µm bei NA 0,10, 1,34 µm bei NA 0,25 und 0,84 µm bei NA 0,40 . Hierbei handelt es sich eher um berechnete Beugungsschätzungen als um garantierte Systemspezifikationen. Die tatsächliche Leistung hängt auch von Beleuchtung, Kontrast, Aberrationen, Abtastung und Ausrichtung ab.
Ein von Experten begutachteter Artikel von Biophysics Reviews berichtet darüber 500-nm-Licht mit einem NA 1,4-Objektiv entspricht einer theoretischen räumlichen Auflösung von 178 nm, während das Sichtfeld bei 100x mehr als sechsmal kleiner ist als bei 40x . Die Autoren weisen außerdem darauf hin, dass eine Überabtastung mit unnötig kleinen Kamerapixeln die optische Auflösung nicht erhöht und die Erkennungsempfindlichkeit verringern kann. Dies unterstreicht, warum Vergrößerung, NA, Feldgröße und Detektorabtastung gemeinsam bewertet werden müssen.
Der Arbeitsabstand ist der Abstand zwischen dem Objektivvorderelement und der Probe oder dem Deckglas, wenn das Bild scharf ist. Im Allgemeinen wird sie mit zunehmender Vergrößerung und NA innerhalb einer konventionellen Serie kürzer, große Arbeitsabstände und Spezialobjektive bilden jedoch wichtige Ausnahmen. Aus diesem Grund sollte nicht für jedes 4x-, 10x- oder 40x-Objektiv ein fester Arbeitsabstandswert veröffentlicht werden.
In einem von Experten begutachteten Artikel „Review of Scientific Instruments“ wurde ein spezielles Ziel beschrieben, das kombiniert wurde NA 0,40 mit einem Arbeitsabstand von 18,2 mm bei 852 nm durch ein 5 mm großes Quarzglasfenster; Das beschriebene Design bot ein beugungsbegrenztes Sichtfeld von 0,61 mm und eine Auflösung von 1,3 µm . Hierbei handelt es sich um ein speziell entwickeltes Forschungsdesign, kein typisches Katalogobjektiv, aber es bestätigt, dass der Arbeitsabstand eine Designvariable und keine feste Folge der Vergrößerung ist.
Ja. Das 4x-Objektiv ist in der Regel das Objektiv mit der geringsten Vergrößerung eines Standard-Lehrmikroskops, es bietet jedoch nicht die niedrigste Vergrößerung, die bei allen Mikroskop- und Bildgebungssystemen verfügbar ist.
Spezialisierte Forschungs-, Inspektions- und OEM-Bildgebungssysteme können 1x, 2x, 2,5x oder andere Objektive mit geringer Vergrößerung verwenden, wenn sie ein größeres Objektfeld, einen längeren Arbeitsabstand oder eine breitere Probenübersicht erfordern.
Eine geringe Vergrößerung bedeutet auch nicht zwangsläufig ein geringes Auflösungsvermögen. In einer von Experten begutachteten eLife- Studie haben McConnell und Kollegen eine Spezialisierung nachgewiesen 4x Mesolens mit NA 0,47 und 6 mm Sichtfeld; Es löste Details besser als 1 µm auf und unterstützte die dreidimensionale Abbildung von Proben mit einer Dicke von bis zu 3 mm . Das Ergebnis verdeutlicht, warum Vergrößerung, NA, Feldgröße und Arbeitsabstand gemeinsam bewertet werden müssen.
Zum Beispiel die Das Mikroobjektiv MC-LD-2X von Band Optics ist ein modellspezifisches 2x-Objektiv mit einer NA von 0,055, einem Arbeitsabstand von 25 mm und einem Sichtfeld von Ø16,5 mm über einen Wellenlängenbereich von 430–670 nm. Diese Zahlen beschreiben das spezifische optische Design und sollten nicht als universelle Werte für alle 2x-Objektive betrachtet werden.
Die zutreffendste Antwort lautet daher:
Bei den meisten Standard-Verbundmikroskopen hat das 4-fach-Scanning-Objektiv die niedrigste Vergrößerung. Bei speziellen Systemen kann das niedrigste installierte Objektiv 1x, 2x, 2,5x oder ein anderer Wert sein.
Nutzen Sie die eingravierten Spezifikationen, anstatt sich nur auf die Glasgröße oder -farbe zu verlassen.
Überprüfen Sie die Vergrößerungsmarkierung. Suchen Sie nach Werten wie 2x, 4x, 10x oder 40x. Der kleinste installierte Wert ist das Ziel mit der niedrigsten Leistung.
Lesen Sie die numerische Apertur ab. Eine Markierung wie 4x/0,10 weist auf eine 4-fache Objektivvergrößerung und eine NA von 0,10 hin.
Überprüfen Sie die Markierung des optischen Systems. Unendlich-korrigierte Objektive sind normalerweise mit einem Unendlichkeitssymbol gekennzeichnet, während endlich-konjugierte Objektive eine Rohrlänge von beispielsweise 160 mm aufweisen können.
Bestätigen Sie das Immersionsmedium. Objektive können für den Trockengebrauch, Öl, Wasser, Glycerin oder ein anderes spezifiziertes Medium konzipiert sein.
Verwenden Sie Farbbänder nur als sekundäre Orientierungshilfe. Ein rotes Band kennzeichnet üblicherweise ein 4x-Objektiv, die eingravierten Spezifikationen und das Datenblatt bleiben jedoch die maßgeblichen Quellen.
Stellen Sie das Mikroskop auf eine stabile Oberfläche und bereiten Sie die Beleuchtung gemäß den Anweisungen des Herstellers vor.
Drehen Sie den Objektivrevolver, bis das 4x-Objektiv einrastet.
Sichern Sie den Objektträger und positionieren Sie die Probe über dem Beleuchtungspfad.
Bringen Sie die Probe mit dem für das Mikroskop angegebenen Fokussierungsverfahren ins Blickfeld.
Zentrieren Sie den Interessenbereich, bevor Sie auf 10x oder 40x umschalten.
Verfeinern Sie das Bild nach zunehmender Vergrößerung sorgfältig und verwenden Sie bei Bedarf eine Feinfokussierung.
Zur Reinigung zunächst losen Staub mit einem geeigneten Reinluftgebläse entfernen. Verwenden Sie Linsenreinigungstücher in optischer Qualität und nur die für das jeweilige Objektiv empfohlene Reinigungsflüssigkeit. Gehen Sie nicht davon aus, dass ein Lösungsmittel oder eine Reinigungsmethode für jede optische Beschichtung oder Baugruppe sicher ist.
Ein standardmäßiges 4-fach-Mikroskopobjektiv erfüllt möglicherweise nicht alle industriellen oder OEM-Bildgebungsanforderungen. Ein kundenspezifisches oder anwendungsspezifisches Objektiv kann erforderlich sein, wenn das System ein bestimmtes Sichtfeld, einen bestimmten Arbeitsabstand, einen bestimmten Wellenlängenbereich, ein bestimmtes Sensorformat, eine numerische Apertur, eine mechanische Hüllkurve oder eine Röhrenlinsenkonfiguration erfordert.
Bevor Sie eine Überprüfung des optischen Designs anfordern, definieren Sie die folgenden Anforderungen:
Zielvergrößerung und Sichtfeld
Erforderlicher Arbeitsabstand
Sensorformat und Pixelgröße
Numerisches Apertur- oder Auflösungsziel
Wellenlängen- und Beschichtungsbereich
Brennweite der Röhrenlinse oder endlicher konjugierter Abstand
Einbaumaße und verfügbarer mechanischer Platz
Umgebungsbedingungen und Produktionsmenge
Band Optics bietet Mikroobjektive und Kundenspezifische optische Dienstleistungen für OEM-Bildgebungssysteme, die modellspezifische optische und mechanische Leistung erfordern.
Bei den meisten Standard-Verbundmikroskopen wird das 4-fach-Objektiv als Scanobjektiv bezeichnet, da es zum Scannen des Objektträgers, zum Lokalisieren der Probe und zum Zentrieren des interessierenden Bereichs verwendet wird.
Das eingebaute Objektiv mit der kleinsten eingravierten Vergrößerung sorgt für die geringste Objektivvergrößerung. In einem üblichen 4x-, 10x-, 40x- und 100x-Set bietet das 4x-Objektiv die geringste Vergrößerung. Mit einem 10-fachen Okular wird eine 40-fache optische Gesamtvergrößerung erzielt.
Es wird oft als Objektiv mit geringer Vergrößerung bezeichnet, während das 4x-Objektiv als Scanobjektiv bezeichnet wird. Die Terminologie variiert je nach Lehrsystem. Identifizieren Sie ein Ziel daher anhand der eingravierten Vergrößerung und nicht anhand seines beschreibenden Namens.
Ein 4-fach-Objektiv ist nützlich, um eine Probe zu lokalisieren und große Strukturen oder die gesamte Gewebeanordnung zu betrachten. Normalerweise liefert es nicht genügend aufgelöste Details für die Untersuchung kleiner Zellstrukturen, wofür normalerweise ein kompatibles Objektiv mit höherer NA erforderlich ist.
Ja. In einigen Forschungs-, Inspektions- und OEM-Bildgebungssystemen werden Objektive mit geringer Vergrößerung wie 1x, 2x und 2,5x verwendet. Das Objektiv mit der niedrigsten Leistung hängt von den auf dem jeweiligen Instrument installierten Objektiven ab.
Das 4-fach-Scanning-Objektiv ist in der Regel das Objektiv mit der niedrigsten Vergrößerung eines Standard-Verbundmikroskops. Es bietet ein weites Sichtfeld, erleichtert die anfängliche Fokussierung und hilft dem Benutzer, eine Probe zu lokalisieren und zu zentrieren, bevor er auf eine höhere Vergrößerung umschaltet. Vergrößerungsbezeichnungen wie „Scannen“ und „Geringe Leistung“ sind jedoch nicht universell und spezielle Systeme verwenden möglicherweise Objektive unter 4x.
Die Objektivleistung sollte immer anhand der vollständigen Modellspezifikation bewertet werden, einschließlich NA, Sichtfeld, Arbeitsabstand, Wellenlängenbereich, optischer Korrektur und Systemkompatibilität. Band Optics entwickelt und fertigt optische Präzisionskomponenten und Mikroobjektive für OEM-Bildgebungsanwendungen, wobei modellspezifische Inspektions- und optische Leistungsanforderungen bei Design und Produktion berücksichtigt werden.
