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Wie man das richtige Mikroskopobjektiv findet: 10 wichtige Fragen

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Mikroskopobjektivlinsen

Das Objektiv ist der vielleicht wichtigste Bestandteil eines Lichtmikroskops. Seine Aufgabe ist die primäre Bilderstellung, weshalb es eine entscheidende Rolle für die Bildqualität eines Mikroskops spielt.

Angesichts der Vielzahl verfügbarer Mikroskopobjektive kann es jedoch schwierig sein, das richtige Objektiv für die jeweilige Anwendung zu finden. Wo fängt man am besten an?

In unserem heutigen Blogbeitrag haben wir eine Reihe von Fragen zusammengestellt, die Ihnen helfen sollen, Ihre Optionen abzuwägen und das richtige Objektiv für Ihre Anwendung auszuwählen. Steigen wir ein.

Olympus Objektiv

1. Wie groß ist Ihre Probe?

Mikroskopobjektive von Olympus bieten einen Vergrößerungsbereich von 1,25x bis 150x. Dies ist der erste Parameter, der bei der Suche nach dem besten Objektiv für Ihre Anwendung zu berücksichtigen ist. In Kombination mit der Vergrößerung durch die Okulare bestimmt er die Gesamtvergrößerung des Mikroskops.

2. Welches sind die kleinsten Merkmale Ihrer Probe, die Sie betrachten möchten?

Der zweitwichtigste Parameter bei einem Mikroskopobjektiv ist die numerische Apertur (NA). Die NA bestimmt das Vermögen des Objektivs, Licht zu sammeln. Sie ist ein wichtiger Faktor und beeinflusst die Auflösung, die Schärfentiefe und die Helligkeit von Bildern. Objektive mit einer größeren NA erfassen einen größeren Bereich des Lichts, was zu helleren Bildern mit höherer Auflösung führt.

Die NA ist darüber hinaus im Zusammenhang mit der Beobachtung sehr feiner Strukturen oder der Erkennung schwacher Signale bei der Fluoreszenzmikroskopie von Bedeutung. Wenn Sie herausfinden möchten, welches Mikroskopobjektiv das kleinste Merkmal Ihrer Probe auflöst, denken Sie über die NA nach. Berücksichtigen Sie bei der Abwägung Ihrer Optionen, dass die numerische Apertur im Bereich von 0,04 bis 1,7 liegt.

3. Welches sind Ihre Anforderungen an Sehfeld und Feldtiefe?

Zwei wichtige Merkmale von Mikroskopobjektiven sind die Feldzahl und die Feldtiefe.

  • Die Sehfeldzahl oder Feldzahl ist der Durchmesser des Sehfeldes Ihres Lichtmikroskops. Sie wird in Millimetern angegeben und in der Zwischenbildebene gemessen. Moderne Planapochromate und andere spezialisierte Flachfeldobjektive haben häufig ein nutzbares Feld von 22 bis 26,5 Millimetern (oder mehr, wenn sie mit einem Weitwinkelokular kombiniert werden).
  • Die Feldtiefe eines Objektivs ist der axiale Bereich, in dem die Fokussierung des Objektivs ohne wesentliche Veränderung der Bildschärfe möglich ist. Dieser Wert unterscheidet sich radikal zwischen Objektiven mit niedriger und Objektiven mit hoher numerischer Apertur. In der Regel nimmt er mit zunehmender numerischer Apertur ab.

4. Welches sind Ihre Anforderungen an die Auflösung?

Die Auflösung eines Mikroskopobjektivs bestimmt den kleinsten Abstand zwischen zwei Objekten, der beobachtet werden kann. Sie ist direkt proportional zur Wellenlänge des Beleuchtungslichts und umgekehrt proportional zur NA.

Je höher die NA, desto kleiner ist der Abstand zwischen zwei auflösbaren Objekten. Wie bereits zuvor erwähnt, ist die Wahl der richtigen NA für Ihre Anwendung entscheidend für die Festlegung der Auflösung Ihres Mikroskopsystems.

5. Welchen Arbeitsabstand benötigen Sie?

Der Arbeitsabstand (working distance, WD) ist der Abstand zwischen der Frontlinse des Objektivs und der nächstgelegenen Oberfläche des Deckglases, wenn die Probe im Fokus ist. Der WD ist umgekehrt proportional zur NA, was bedeutet, dass Objektive mit höherer NA in der Regel einen geringen Arbeitsabstand haben.

Wenn Sie bei Ihrer Anwendung auf Deckgläschen verzichten müssen, was einen größeren Abstand zwischen der Brennebene und der Objektivspitze erforderlich macht (z. B. bei Proben mit unregelmäßiger Topographie, empfindlichen Strukturen oder mechanischen Einschränkungen der optischen Einheit insgesamt), sind die LMPLFLN- oder SLMPLN-Objektive von Olympus mit großem Arbeitsabstand möglicherweise für Ihre Anwendung gut geeignet.

6. Wie hell ist das Fluoreszenzsignal, falls Sie eine fluoreszierende Probe haben?

Wenn Sie mit Proben arbeiten, die ein schwaches Fluoreszenzsignal aussenden, empfehlen wir Objektive mit großer NA, da diese mehr Licht erfassen. Olympus bietet eine breite Palette von Mikroskopobjektiven für die Fluoreszenzanregung im gesamten Wellenlängenbereich von Ultraviolett (UV) bis Nah-Infrarot (NIR) an.

7. Arbeiten Sie mit Mehrkanal-Fluoreszenz-Imaging oder nur mit einem Kanal?

Zur Kompensation der Farbkorrektur können Sie verschiedene Objektivtypen verwenden: Achromate, Semi-Apochromate und Apochromate. Achromat-Objektive bewirken die geringste Korrektur, Semi-Apochromate (oder Fluorite) bewirken zusätzliche sphärische Korrekturen, und Apochromate bieten die stärkste Farbkorrektur.

Wenn Ihre Anwendung Mehrkanal-Fluoreszenz erfordert, empfehlen wir die erweiterten Apochromat-Objektive UPLXAPO von Olympus.

8. Welches Mikroskopieverfahren nutzen Sie?

Bei zu dicken, zu dünnen oder doppelbrechenden Proben wenden Wissenschaftler andere Mikroskopieverfahren als die Hellfeldmikroskopie an. Gängige Techniken sind Dunkelfeld, differenzieller Interferenzkontrast (DIC), Phasenkontrast und Polarisation. Olympus bietet spezielle Objektive für diese unterschiedlichen Mikroskopieverfahren an.

Unterschiedliche Mikroskopieverfahren

9. In welchem Medium befindet sich Ihre Probe?

Viele Mikroskopobjektive sind für die Abbildung von Proben mit Luft als Medium ausgelegt, während andere mit Immersionsmedien mit einem höheren Brechungsindex verwendet werden, um eine hohe NA und Auflösung zu ermöglichen.

So kann beispielsweise die Verwendung von Immersionsöl anstelle von Luft als Abbildungsmedium die Auflösung um einen Faktor von etwa 1,5 erhöhen.

Die gebräuchlichsten Immersionsmedien sind Luft, Wasser, Öl und Silikon. Die Wahl des für Ihr Medium geeigneten Objektivs führt zu einer besseren Bildqualität.

Vergleich von Immersionsmedien

10. Arbeiten Sie mit einem hochmodernen Mikroskopsystem?

Olympus bietet spezielle Objektive für hochmoderne optische Systeme, wie sie beispielsweise für die konfokale Mikroskopie, die konfokale Mikroskopie mit rotierender Scheibe, die Multiphotonenanregung und die TIRF-Mikroskopie (Total Internal Reflection Fluorescence) eingesetzt werden. Wenn Sie mit diesen Systemen arbeiten, ist die Wahl des geeigneten Objektivs für Ihre Anwendung besonders wichtig.

Zusätzliche Ressourcen und Tools, um das richtige Objektiv zu finden

Die Wahl des richtigen Objektivs kann die Bildverarbeitungsleistung Ihres Mikroskops verbessern und zuverlässigere Ergebnisse für die Quantifizierung und Analyse liefern. Um Sie bei dieser wichtigen Entscheidung zu unterstützen, haben wir einige hilfreiche Ressourcen zusammengestellt:

Wenn Sie Fragen zu unseren Objektiven haben, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren.

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Staff Writer

Rebecca holds a bachelor's degree in journalism from Endicott College and writes about trends and technologies in science and industry. She works closely with Evident engineers and scientists to write pieces about the latest laser scanning, super-resolution, multiphoton, upright, stereo, and inverted microscope systems, as well as leading-edge optics, cameras, and software. Follow her work to learn about Evident's latest for numerous applications, including cytology, pathology, education, and more.

24.10.2019
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