zamknąć
Wybierz swoją witrynę
Światowy
Media społecznościowe
Wyświetlenia: 0 Autor: Edytor witryny Czas publikacji: 2025-09-10 Pochodzenie: Strona
Szybka odpowiedź: W większości standardowych mikroskopów złożonych obiektyw o powiększeniu 4x ma najmniejsze powiększenie i jest powszechnie nazywany obiektywem skanującym . Szerokie pole widzenia i stosunkowo duża odległość robocza sprawiają, że jest przydatny do lokalizowania i centrowania preparatu przed przejściem na powiększenie 10x, 40x lub większe. Jednak specjalistyczne systemy badawcze i przemysłowe mogą również wykorzystywać obiektywy o powiększeniu 1x, 2x, 2,5x lub inne o małym powiększeniu.
Obiektyw skanujący o powiększeniu 4x to zwykle obiektyw o najniższej mocy w standardowym mikroskopie laboratoryjnym lub szkolnym.
Dzięki okularowi o powiększeniu 10x obiektyw o powiększeniu 4x zapewnia całkowite powiększenie wizualne 40x.
Rozpoczęcie od małej mocy zapewnia szerszy widok, ułatwia ustawianie ostrości i zmniejsza ryzyko kontaktu obiektywu ze szkiełkiem.
Pole widzenia, apertura numeryczna, rozdzielczość i odległość robocza zależą od konkretnego obiektywu i systemu mikroskopu; samo powiększenie ich nie określa.
Specjalistyczne mikroskopy OEM i mikroskopy przemysłowe mogą używać obiektywów poniżej 4x, dlatego zawsze należy sprawdzić wygrawerowane powiększenie i arkusz danych producenta.
Spis treści
W typowym mikroskopie złożonym wyposażonym w obiektywy 4x, 10x, 40x i 100x, obiektyw 4x zapewnia najmniejsze powiększenie obiektywu . Zwykle jest wybierany jako pierwszy, ponieważ pokazuje większy obszar próbki i ułatwia zlokalizowanie obszaru zainteresowania.
W przypadku obserwacji wzrokowej przy użyciu okularu o powiększeniu 10x całkowite powiększenie oblicza się jako:
Całkowite powiększenie wizualne = powiększenie obiektywu × powiększenie okularu
Dlatego obiektyw 4x używany z okularem 10x zapewnia całkowite powiększenie wizualne 40x.
Cel |
Wspólny opis |
Całkowite powiększenie z okularem 10x |
Typowy cel |
|---|---|---|---|
4x |
Cel skanowania |
40x |
Lokalizowanie i centrowanie próbki |
10x |
Cel o małej mocy |
100x |
Ogólna obserwacja |
40x |
Cel o dużej mocy |
400x |
Obserwowanie mniejszych struktur |
100x |
Obiektyw immersyjny o dużej mocy w wielu układach biologicznych |
1000x |
Obserwacja w wysokiej rozdzielczości, gdy obiektyw i medium immersyjne są kompatybilne |
Nazwy opisowe nie są do końca spójne. W niektórych materiałach edukacyjnych obiektyw 4x nazywa się „mała moc”, a obiektyw 10x „średnia moc”. Powiększenie wygrawerowane na tubusie obiektywu jest bardziej niezawodne niż nazwa opisowa.
Z kilku praktycznych powodów zaleca się rozpoczęcie od celu skanowania 4x.
Obiektyw o mniejszej mocy zwykle wyświetla większy obszar próbki. Pomaga to użytkownikowi znaleźć próbkę, rozpoznać jej ogólną strukturę i wyśrodkować obszar, który będzie później badany przy większym powiększeniu.
Obiektyw 4x jest generalnie mniej czuły na niewielkie zmiany ostrości niż obiektyw o większym powiększeniu. Użytkownicy mogą łatwiej wyświetlić okaz przed przejściem do powiększenia 10x lub 40x.
W konwencjonalnych seriach obiektywów obiektywy o mniejszym powiększeniu mają zazwyczaj dłuższą odległość roboczą. Zapewnia to większy prześwit pomiędzy przednią soczewką obiektywu a zamkiem, zmniejszając ryzyko przypadkowego kontaktu. Rzeczywista odległość robocza nadal różni się w zależności od obiektywu i należy ją sprawdzić w arkuszu danych modelu.
W recenzowanym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Scientific Reports udokumentowano system mikroskopowy wykorzystujący: Obiektyw 5x/0,15 NA z odległością roboczą 12 mm i polem widzenia 2,6 × 2,6 mm w porównaniu z obiektywem 10x/0,30 NA z odległością roboczą 11 mm i polem widzenia 1,3 × 1,3 mm . Te wartości specyficzne dla systemu ilustrują, jak zmieniają się powiększenie, NA, odległość robocza i pole widzenia; nie należy ich traktować jako specyfikacji uniwersalnych dla każdego obiektywu 5x czy 10x.
Po ustawieniu ostrości i wyśrodkowaniu preparatu pod kątem 4x łatwiej jest przejść do obiektywu o większym powiększeniu bez utraty obszaru zainteresowania. Ponowne centrowanie jest ważne, ponieważ widoczny obszar próbki zmniejsza się wraz ze wzrostem powiększenia.
Powiększenie wpływa na to, co widzi użytkownik, ale nie opisuje pełnych właściwości optycznych obiektywu.
W przypadku obserwacji wizualnej przez okular przybliżoną średnicę pola próbki można obliczyć jako:
Średnica pola preparatu ≈ liczba pola okularu ÷ powiększenie obiektywu
Na przykład mikroskop o numerze pola 20 zapewni następujące przybliżone pola widzenia:
Obiektywne powiększenie |
Przybliżone pole widzenia z FN 20 |
4x |
5 mm |
10x |
2 mm |
20x |
1 mm |
40x |
0,5 mm |
Są to obliczone przykłady, a nie uniwersalne specyfikacje. Mikroskop z innym numerem pola, konfiguracją tubusu, optyką przekaźnikową lub systemem kamer będzie generował inne pole widzenia.
Apertura numeryczna (NA) opisuje zdolność obiektywu do przyjmowania światła tworzącego obraz i rozpoznawania drobnych szczegółów próbki. Większe powiększenie nie gwarantuje automatycznie lepszej rozdzielczości; użyteczna rozdzielczość zależy również od NA, długości fali oświetlenia, korekcji optycznej, kontrastu próbki i wyrównania systemu.
Na przykład konwencjonalna seria planarno-achromatyczna może wykorzystywać NA wynoszące około 0,10 przy 4x, 0,25 przy 10x i 0,40 przy 20x. Wartości te są raczej reprezentatywnymi przykładami niż specyfikacjami dla każdego celu. Zawsze używaj NA wygrawerowanego na lufie lub wymienionego w karcie katalogowej producenta.
Korzystając z relacji Rayleigha omówionej w recenzowanej recenzji Goodwina, D = 0,61 λ/NA, Światło 550 nm daje teoretyczne wartości rozdzielczości bocznej około 3,36 µm przy NA 0,10, 1,34 µm przy NA 0,25 i 0,84 µm przy NA 0,40 . Są to raczej obliczone szacunki dyfrakcyjne niż gwarantowane specyfikacje systemu; rzeczywista wydajność zależy również od oświetlenia, kontrastu, aberracji, próbkowania i wyrównania.
Donosi o tym recenzowany w Biophysics Reviews artykuł Światło 500 nm z obiektywem NA 1.4 odpowiada teoretycznej rozdzielczości przestrzennej 178 nm, natomiast pole widzenia przy 100x jest ponad sześciokrotnie mniejsze niż przy 40x . Autorzy zauważają również, że nadpróbkowanie przy użyciu niepotrzebnie małych pikseli kamery nie zwiększa rozdzielczości optycznej i może zmniejszyć czułość wykrywania. To potwierdza, dlaczego powiększenie, NA, rozmiar pola i próbkowanie detektora muszą być oceniane łącznie.
Odległość robocza to odległość pomiędzy przednim elementem obiektywu a preparatem lub szkiełkiem nakrywkowym, gdy obraz jest ostry. Zwykle staje się krótszy wraz ze wzrostem powiększenia i NA w przypadku konwencjonalnych serii, ale ważne wyjątki stanowią obiektywy o dużej odległości roboczej i obiektywy specjalistyczne. Z tego powodu nie należy publikować jednej stałej wartości odległości roboczej dla każdego obiektywu 4x, 10x lub 40x.
W recenzowanym artykule „Review of Scientific Instruments” zgłoszono wyspecjalizowany cel, który się połączył NA 0,40 z odległością roboczą 18,2 mm przy 852 nm przez okienko ze stopionej krzemionki o średnicy 5 mm; zgłoszony projekt zapewniał pole widzenia ograniczone dyfrakcją 0,61 mm i rozdzielczość 1,3 µm . Jest to celowy projekt badawczy, a nie typowy cel katalogowy, ale potwierdza, że odległość robocza jest zmienną projektową, a nie stałą konsekwencją powiększenia.
Tak. Obiektyw o powiększeniu 4x to zazwyczaj soczewka o najniższej mocy w standardowym mikroskopie dydaktycznym, ale nie jest to najmniejsze powiększenie dostępne we wszystkich mikroskopach i systemach obrazowania.
Specjalistyczne systemy badawcze, inspekcyjne i systemy obrazowania OEM mogą wykorzystywać obiektywy 1x, 2x, 2,5x lub inne obiektywy o małym powiększeniu, gdy wymagają większego pola obiektu, dłuższej odległości roboczej lub szerszego przeglądu próbki.
Małe powiększenie również nie musi oznaczać małej zdolności rozdzielczej. W recenzowanym badaniu eLife McConnell i współpracownicy wykazali specjalizację 4x Mezolens o NA 0,47 i polu widzenia 6 mm; Rozdzielał szczegóły lepiej niż 1 µm i umożliwiał trójwymiarowe obrazowanie próbek o grubości do 3 mm . Wynik ilustruje, dlaczego powiększenie, NA, rozmiar pola i odległość roboczą należy oceniać łącznie.
Na przykład Mikroobiektyw Band Optics MC-LD-2X to specyficzny dla modelu obiektyw o powiększeniu 2x, o NA wynoszącym 0,055, odległości roboczej 25 mm i polu widzenia Ø16,5 mm w zakresie długości fal 430–670 nm. Liczby te opisują tę specyficzną konstrukcję optyczną i nie należy ich traktować jako wartości uniwersalnych dla wszystkich obiektywów 2x.
Najdokładniejsza odpowiedź brzmi zatem:
W większości standardowych mikroskopów złożonych obiektyw skanujący 4x ma najmniejsze powiększenie. W wyspecjalizowanych systemach najniższy zainstalowany cel może wynosić 1x, 2x, 2,5x lub inną wartość.
Korzystaj z wygrawerowanych specyfikacji, zamiast polegać wyłącznie na rozmiarze i kolorze soczewki.
Sprawdź oznaczenie powiększenia. Poszukaj wartości takich jak 2x, 4x, 10x lub 40x. Najmniejsza zainstalowana wartość jest celem najniższej mocy.
Przeczytaj aperturę numeryczną. Oznaczenie takie jak 4x/0,10 oznacza powiększenie obiektywu 4x i NA wynoszące 0,10.
Sprawdź oznaczenie układu optycznego. Obiektywy z korekcją na nieskończoność są zwykle oznaczone symbolem nieskończoności, podczas gdy obiektywy ze skończonymi sprzężeniami mogą mieć długość tubusu, na przykład 160 mm.
Potwierdź medium zanurzeniowe. Obiektywy mogą być zaprojektowane do użytku na sucho, w oleju, wodzie, glicerynie lub innym określonym medium.
Używaj pasków kolorów tylko jako pomocniczego przewodnika. Czerwony pasek zwykle oznacza obiektyw o powiększeniu 4x, ale wygrawerowana specyfikacja i arkusz danych pozostają wiarygodnymi źródłami.
Umieścić mikroskop na stabilnym podłożu i przygotować oświetlenie zgodnie z instrukcją producenta.
Obracaj nosek, aż obiektyw 4x zablokuje się na swoim miejscu.
Zabezpieczyć szkiełko i umieścić preparat nad ścieżką oświetlenia.
Przyjrzyj się preparatowi, stosując procedurę ogniskowania określoną dla mikroskopu.
Wyśrodkuj obszar zainteresowania przed przełączeniem na 10x lub 40x.
Po zwiększeniu powiększenia dokładnie dopracuj obraz i w razie potrzeby użyj dokładnej ostrości.
W celu oczyszczenia należy najpierw usunąć luźny kurz za pomocą odpowiedniej dmuchawy czystego powietrza. Używaj chusteczek do soczewek o jakości optycznej i wyłącznie płynu czyszczącego zalecanego dla konkretnego obiektywu. Nie zakładaj, że jeden rozpuszczalnik lub metoda czyszczenia jest bezpieczna dla każdej powłoki optycznej lub zespołu.
Standardowy obiektyw mikroskopu o powiększeniu 4x może nie spełniać wszystkich wymagań dotyczących obrazowania przemysłowego lub OEM. Obiektyw niestandardowy lub specyficzny dla aplikacji może być potrzebny, gdy system wymaga określonego pola widzenia, odległości roboczej, zakresu długości fal, formatu czujnika, apertury numerycznej, obwiedni mechanicznej lub konfiguracji soczewki tubusowej.
Przed złożeniem wniosku o przegląd projektu optycznego zdefiniuj następujące wymagania:
Docelowe powiększenie i pole widzenia
Wymagana odległość robocza
Format czujnika i rozmiar piksela
Apertura numeryczna lub docelowa rozdzielczość
Długość fali i zakres powłoki
Ogniskowa tubusu lub skończona odległość sprzężona
Wymiary montażowe i dostępna przestrzeń mechaniczna
Warunki środowiskowe i wielkość produkcji
Optyka zespołu zapewnia soczewki mikroobiektywowe i niestandardowe usługi optyczne dla systemów obrazowania OEM, które wymagają parametrów optycznych i mechanicznych specyficznych dla modelu.
W większości standardowych mikroskopów złożonych obiektyw o powiększeniu 4x nazywany jest obiektywem skanującym, ponieważ służy do skanowania szkiełka, lokalizacji preparatu i wyśrodkowania obszaru zainteresowania.
Zainstalowany obiektyw z najmniejszym wygrawerowanym powiększeniem zapewnia najmniejsze powiększenie obiektywu. W typowym zestawie 4x, 10x, 40x i 100x obiektyw 4x zapewnia najmniejsze powiększenie. Dzięki okularowi 10x zapewnia całkowite powiększenie wizualne 40x.
Jest często opisywany jako obiektyw o niskim powiększeniu, podczas gdy soczewka 4x nazywana jest obiektywem skanującym. Terminologia różni się w zależności od systemu nauczania, dlatego należy identyfikować cel na podstawie wygrawerowanego powiększenia, a nie opisowej nazwy.
Obiektyw 4x jest przydatny do lokalizowania preparatu i oglądania dużych struktur lub ogólnego układu tkanek. Zwykle nie zapewnia wystarczającej rozdzielczości szczegółów do badania małych struktur komórkowych, co zwykle wymaga zgodnego obiektywu wyższego poziomu NA.
Tak. Obiektywy o małym powiększeniu, takie jak 1x, 2x i 2,5x, są używane w niektórych systemach badawczych, inspekcyjnych i obrazowania OEM. Obiektyw o najniższej mocy zależy od obiektywów zainstalowanych w konkretnym instrumencie.
Obiektyw skanujący z 4-krotnym powiększeniem jest zwykle obiektywem o najniższym powiększeniu w standardowym mikroskopie złożonym. Zapewnia szerokie pole widzenia, ułatwia wstępne ustawienie ostrości oraz pomaga użytkownikom zlokalizować i wycentrować preparat przed przełączeniem na większą moc. Jednak etykiety powiększeń, takie jak „skanowanie” i „mała moc” nie są uniwersalne, a wyspecjalizowane systemy mogą wykorzystywać obiektywy poniżej 4x.
Obiektywną wydajność należy zawsze oceniać przy użyciu pełnej specyfikacji modelu, w tym NA, pola widzenia, odległości roboczej, zakresu długości fal, korekcji optycznej i kompatybilności systemu. Band Optics opracowuje i produkuje precyzyjne komponenty optyczne i mikroobiektywy do zastosowań w obrazowaniu OEM, przy czym wymagania dotyczące kontroli konkretnego modelu i wydajności optycznej są uwzględniane podczas projektowania i produkcji.
