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深化光電資源,引領技術突破
物鏡是顯微鏡最重要的光學元件,它利用光線對物體進行首次成像。因此,物鏡直接影響成像品質和各種光學技術參數,是衡量顯微鏡品質的首要標準。國際物鏡檢測標準以蔡司物鏡為基礎。物鏡結構複雜,製造製程精密。為了校正像差,金屬物鏡筒由若干組固定間距的透鏡組成。物鏡對像鏡的準直和調焦等性能有許多具體要求。在物鏡偵測過程中,使用某一倍率的物鏡觀察清晰影像時,切換到另一倍率的物鏡後,影像也應基本清晰,且影像中心偏差應在一定範圍內,即光軸准直度。顯微鏡的品質取決於物鏡本身的品質、物鏡轉換器的精度、調焦性能以及光軸準直度。
傳統物鏡有很多種類型,可以根據物鏡位置對色差校正程度進行分類:
1. 消色差物鏡:這是一種常見的物鏡,鏡身上通常標示著「Ach」字樣。這類物鏡只能校正光軸上各點的位置色差(紅、藍)和球面像差(黃綠光),並消除光軸附近各點的彗差。它無法校正其他顏色的色差和球面像差,且場曲較大。最早的消色差物鏡由蔡司公司生產。
2. 複消色差物鏡:復消色差物鏡結構複雜,鏡片由特殊玻璃或螢石材質製成。物鏡外殼上標示著「Apo」。這種物鏡不僅可以校正紅、綠、藍三色色差,還可以校正紅藍球面像差。由於其對各種像差的出色校正能力,复消色差物鏡的數值孔徑大於其響應放大倍率,因此不僅具有高分辨率和優異的成像質量,而且具有更高的有效放大倍率。因此,復消色差物鏡性能優異,適用於高階研究顯微鏡及顯微攝影。完美的複消色差物鏡由蔡司製造。 2004年,蔡司推出了研究級ICCS物鏡,在傳統平場復消色差物鏡的基礎上,進一步校正了放大倍率色差和無應力,增強了短波長透射率,提高了對比度,顯著提高了分辨率。
3. 半複消色差物鏡:半複消色差物鏡,又稱螢石物鏡,其外殼上標有「FL」字樣。從結構上看,它比復消色差物鏡的鏡片數量多,但比復消色差物鏡的鏡片數量少。從成像品質來看,它比復消色差物鏡好得多,與復消色差物鏡接近。平場物鏡是在物鏡的透鏡系統中增加一個厚透鏡,該透鏡呈快速半月形,用於校正場曲缺陷。平場物鏡的視野平坦,因此更適合用於鏡面檢查和顯微攝影。
4. 特殊物鏡:所謂“特殊物鏡”,是在上述物鏡的基礎上,專門設計製造用於實現某些特定觀察效果的物鏡。主要有以下幾種類型:
(1)矯正領目標;
(2)虹膜光圈物鏡;
(3)相襯物鏡;
(4)無掩護目標;
(5)長工作距離物鏡。
