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徕卡显微镜成像系统

发布时间:2013-04-24   点击次数:1627次

 徕卡生物显微镜——成像系统

 
徕卡生物显微镜成像系统依次由物镜、中间镜和投影镜等组成,zui接近样品的是物镜,zui接近荧光屏的是投影镜。中间镜的数目可以有二个或三个不等。电镜的总放大倍数由各级成保透镜的放大倍数之积决定。
 
徕卡生物显微镜—物镜单元
 
徕卡生物显微镜物镜是zui重要的成像透镜,常被认为是电镜的心脏。物镜的像差也是各级成像透镜中影响zui大考.所以对物镜的要求是尽量减小像差,尤其是球差、色差、衍射差和像散。因为它们决定了电镜的分辨宰。研究表明,球差系数e和色差系数q近似等于透镜的焦距/*因此为提高分辨率,应该减小物镜的焦距;为了实现高放大,应该把样品放入物镜场中接近其物方焦点处,这就是践浸没物镜的情况。样品以上区域中的透镜场实际起着进一步聚束的作用。因此对于物镜的上半部分常称为聚光物镇(c—o),而下半部分才是常规概念的物镜。减小物镜光阑的孔径可以减小电子束的有效孔径角酌,从而减小球差和色差量,但是它将增加衍射差。所以必须加以综合权衡。zui后,徕卡生物显微镜物镜的激励电流应有极高的稳定性,这样也有利于抑制色差。
 
徕卡生物显微镜的工作原理。有两组互相交替排列的线包,每组由四个互相垂直的线圈组成。当线圈中通有电流时就能产生磁场。根据线圈绕制方向及电流方向,在近光袖区可分别形成磁极N和5。它们对电子束产生一种附加的作用力。在垂直于光袖的平面中这种校正力也具有椭圆性。通过改变电流的方向和大小,可以调节这些磁极的位置和强弱,zui终达到完全补偿原物镜场的椭圆性,实现消像散的作用。当然这种校正力是有一定限度的。过大的像散量还要靠其它途径来解决,例如定期清洗已污染的物镜光阑等。需要着重强调的是;为了得到的高分辨图像,必须特别重视消像散这一环节。电镜工作者尤其要熟练掌握消像散技术。
 
徕卡生物显微镜的物镜单元中还有一块可动光阑板,上有几个孔径不等〔如20Pm一120阴)的光闻片,可供不同目的实验时选用。低反差样品可选用小孔光阑,厚样品和高分辨像工作〔指相位衬度像)可采用较大孔的光阑,而进行电子衍射实验时必须撤出物镜光阑。通常样品放在物镜的前(即物方)焦点附近,而物镜光阑位于物镜的后(即像方)焦面中。物镜的焦距很短仅为IM左右,物镜磁场又集中分布在缝眩很小的极靴处,因此保证样品支架、物镑可动光阑板以及极靴孔槽面的平行度尤为重要。
 
徕卡生物显微镜—中间镜和投影镜
 
徕卡生物显微镜往往中间镜工作于弱激励状态,而投影镜是强激励式的。因为投影镜的成像乎面是固定的、观察图像用的荧光屏,所以在不同的放大模式中尽管各中间接的电流可以有各种变动,但是它们zui终所成的“像”,也就是投影镜的“物”,应该位于光轴上的比较稳定的位置处。这样投影镜的物距变化不会太大。为保证其成像在固定的荧光屏上,投影镜的电流一般不必作大大的调整。从像差的角度来看,这儿级中的电子束有效孔径角。已变得很小,故重要的只是暗变。这是因为经物镜放大后,这几级透镜的“物”具有离铀高度(r)较大的特点。但是正如*章所述,在设计中往往有意识在上、下透镜中令其交替出现“桶形”或“枕形”酶变并zui终互相抵消。在*中间镜上方常插入一块选区光阑板,板上也有几个孔径不等(例如从几十Pm到上千ym)的光阑片。徕卡生物显微镜的作用是在中锗的“物”(即物镜的“像”)上选择一定的感兴趣区,以提供作电子衍射分析用。这种选区归根结底等效于在样品上选区。它是一种方便的微区结构分析的方法。
 
综观以上,徕卡生物显微镜电镜的多级成像系统保证了实现图像的高放大倍数。zui高放大模式时,中、低档放大模式时可以关掉某个成象透镜的激励电流,或使两个透镜复合成——级的实保系统。图中凡透镜用虚线表示者意味着关掉该透镜的激励电流。凡射线经两个透镜而只得到一次实像音,此即一对复合透镜。依靠这样不同的组合方式,透射电镜的放大倍数可变范围极大,从几百倍直至上百万倍。设计中电镜的zui高放大倍数应保证电铰可分辨的zui小细节经放大后能被荧光屏或高质量的照相底片所分辨。zui低放大倍数常常为用于检查栅阿上样品的概况而设定。如电镜的zui低放大倍数为100×,则在边长为locm的荧光屏上,满视野可显示样品栅网的。
 
备注:徕卡生物显微镜——成像系统部分文章由北京中仪光科科技发展有限公司,编辑上传。
 
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