Tumman kentän mikroskopia

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 6.11.2020 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .

Pimeäkenttämikroskopia  on eräänlainen optinen mikroskopia , jossa kuvan kontrastia lisätään rekisteröimällä vain tutkittavan näytteen siroama valo. Tumman kentän menetelmää käytettäessä kirjataan pienetkin erot valmisteen osien taitevoimassa [1] . Menetelmän perusteet kehitti R. Zsigmondy vuonna 1906.

Kuinka se toimii

Tumman kentän menetelmällä työskennellessä valmistetta valaistaan ​​ontolla valokartiolla, jonka aukko on objektiivin aukkoa suurempi, joten mikroobjektiivin sisääntulopupilli on geometrisen varjon alueella ja valo, joka on kulkenut taittumatta, ei pääse objektiiviin. Optisessa tummakenttämikroskopiassa näytteen epäsäännöllisyydet sirottavat valoa, ja tämä hajavalo muodostaa kuvan tutkittavasta näytteestä.

Tumman kentän mikroskoopin ominaisuus on tapa valaista näyte, joka suoritetaan "sivulta" (kuvassa vihreä palkki). Tällaisessa valaistuksessa näytteessä olevat epähomogeenisuudet sirottavat tulevaa valoa ja mikroskoopissa näytteen kuvaa havainnoidaan hajavalossa , eikä "valaiseva" valonsäde pääse objektiiviin. Tällaista valaistusta kutsutaan epi-illuminaattoriksi (EPI-illuminaattori, EPI-mikroskooppi, EPI-objektiivilinssi).

Läpinäkyville kohteille taustavalo on myös mahdollista, mutta "suoran kentän" poistaminen vaatii lisäponnisteluja: tuloksena olevan kuvan Fourier-muunnos on suoritettava ja "viiteaaltoa vastaava" komponentti poistetaan tuloksena olevasta summasta. Tämä voidaan tehdä esimerkiksi käyttämällä linssiä ja mallia, joka peittää pienen alueen tasossa, johon linssi fokusoi "referenssivaloaallon". Sitten toista linssiä käyttäen suoritetaan käänteinen Fourier-muunnos ja tuloksena olevaa kuvaa tarkastellaan visuaalisesti. Tässä tapauksessa alkuperäisen kuvan kontrasti kasvaa merkittävästi.

Pimeän kentän menetelmän erikoistapaus läpäisevässä valossa on ultramikroskopia , jossa valaistus on suunnattu kohtisuoraan havainnointisuuntaan nähden. [2]

Mikroskoopeissa pimeän kentän menetelmän käyttö voidaan mahdollistaa suunnittelulla [3] tai toteuttaa asentamalla lisälaitteita, kuten esim . OI-13 tummakenttäkondensaattori .

Edut ja haitat

Pimeäkenttämikroskopia soveltuu hyvin elävien ja värjäytymättömien biologisten näytteiden, kuten yksittäisten vedessä elävien yksisoluisten organismien , kuvaamiseen .

Menetelmän pääasiallinen rajoittava tekijä on, että vain pieni osa tulevasta valosta muodostaa kuvan, joten on tarpeen käyttää riittävän voimakkaita valonlähteitä, mikä johtaa toisinaan näytevaurioihin (nykyään valaistukseen käytetään joskus lasereita). Menetelmä asettaa merkittävän rajoituksen järjestelmän resoluutiolle - tummakentän objektiivien aukko on huomattavasti pienempi kuin kirkkaiden objektiivien, koska se ei saa mennä päällekkäin kondensaattorin aukon tummennetun osan kanssa. Nykyaikaiset tummakentän kondensaattorit mahdollistavat työskentelyn objektiivien kanssa, joiden aukko ei ylitä 1,2:ta öljyimmersiojärjestelmissä ja 0,8:aa kuivissa järjestelmissä, parhaiden epiobjektiivien aukko ei ylitä 1,15:tä, kun taas kirkkaan kentän objektiivien aukko ei ylitä voi saavuttaa arvot 1,45.

Tumman kentän kuvien tulkinta vaatii suurta huolellisuutta, koska jotkin yksityiskohdat, jotka eivät näy kirkaskenttämikroskopialla, näkyvät tummakenttämikroskopialla ja päinvastoin. Ensi silmäyksellä näyttää siltä, ​​että tummakenttämenetelmällä saatu kuva on yksinkertaisesti negatiivinen suhteessa valokenttämenetelmällä saatuun kuvaan, mutta itse asiassa jokainen näistä menetelmistä tekee näkyväksi näytteen erilaisia ​​piirteitä. Kirkaskenttämikroskopiassa piirteet ovat näkyvissä, jos ne joko tuottavat varjoja tai niiden taitekerroin on erilainen kuin ympäristöllä ja ovat samalla riittävän teräviä, kun taas esim. tasaisia ​​epähomogeenisuuksia ei tällä menetelmällä voida havaita. mutta ne näkyvät selvästi tummakenttämenetelmällä saaduissa kuvissa.mikroskopia.

Sovellus

Pimeäkenttämikroskopialla voidaan tutkia eläviä värjäytymättömiä biologisia esineitä - alkueläimiä, eristettyjä soluja, kudosviljelmiä, tutkia elävien värjäytymättömien solujen subsellulaarisia rakenteita [1] .

Tumman kentän menetelmää on viime aikoina käytetty optisten tietokonehiirien valaistusjärjestelmissä [4] optisten hiirten toiminnan varmistamiseksi, mukaan lukien ne, jotka sijaitsevat läpinäkyvällä lasilla, esimerkiksi pöydän päällä. Tällaisen hiiren koordinaatit määräytyvät valon sironnan perusteella lasipinnan mikroskooppisiin vioihin tai sen pinnalla oleviin pölyhiukkasiin.

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 Roskin G.I. Mikroskooppinen tekniikka M.: Izd. "Neuvostoliiton tiede", 1946
  2. ↑ Epähomogeenisen median optiikka//Physical Encyclopedia. Osa 3. Magnetoplasma - Poyntingin lause - M .: Great Russian Encyclopedia, 1992
  3. ↑ Biologisen tutkimuksen yleismikroskooppi MBI-15 - tekninen kuvaus ja käyttöohjeet. LOMO 1979
  4. ↑ Marina Kamaeva. Logitech Anywhere MX Wireless Mouse -arvostelu . Tietokoneen sanomalehti . Haettu 26. maaliskuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 6. maaliskuuta 2016.


  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat