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如何选择合适的显微镜物镜:所要问的10个问题

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显微镜物镜透镜

由于物镜负责第一次结像,并在确定图像质量方面起着核心作用,因此也许可以将其称之为光学显微镜最重要的部分。

但显微镜物镜类型如此之多,为您的应用选择合适的物镜类型可能就会成为一项难题。您的情况如何?

在今天的博客文章中,我们整理了一系列的问题,目的在于帮助您做出权衡取舍,让您为应用选出正确的物镜。让我们进入正题吧。

奥林巴斯物镜

1.您的标本尺寸是多少?

奥林巴斯显微镜物镜具备从1.25倍至150倍的放大倍率范围。这是为您的应用选择最佳物镜时所要考虑的第一个参数。该参数结合目镜放大倍率就可以确定显微镜的整体放大倍率。

2.您所要观察标本中最小特征是什么?

显微镜物镜第二个重要的参数是数值孔径(NA)。数值孔径用于衡量其汇聚光线的能力。这是用以确定分辨率、焦深和图像亮度的重要因素。具有较大数值孔径的物镜可以汇聚更大范围的光线,从而生成更明亮、更高分辨率的图像。

数值孔径对于观察非常精细的结构或在荧光观察过程中检测弱信号也很重要。在确定哪种显微镜物镜可以分辨标本的最小特征时,就需要考虑数值孔径。在权衡选项利弊时,请记住数值孔径范围在0.04至1.7之间。

3.您的图像视场和景深要求是什么?

视场数和景深是显微镜物镜的两个重要特性。

  • 视场数或视场直径是光学显微镜中视场的直径。其以毫米为单位,并在中间像平面测量。记住,现代平场复消色差透镜和其他专用平场物镜通常具有22到26.5毫米(与广角目镜组合使用时或会更大)的可用视场。
  • 物镜的景深即在图像锐度不发生明显变化情况下的物镜轴向聚焦范围。该值从低数值孔径物镜到高数值孔径物镜变化很大;通常随着数值孔径的增加而减小。

4.您的分辨率要求是什么?

显微镜物镜的分辨率决定了两个可观察物体之间的最小距离。其与光的照射波长成正比,与数值孔径成反比。

数值孔径越高,两个物体之间的距离就越小。如前所述,选择合适的数值孔径对于确定显微镜系统的分辨率至关重要。

5.您需要什么样的工作距离?

工作距离(WD)即在标本对焦时从物镜前透镜到盖玻片最近表面的距离。工作距离与数值孔径成反比,这意味着数值孔径较高的物镜通常具有较短的工作距离。

如果您的应用是不需要盖玻片的应用,并且要求焦平面与物镜末端之间的距离更长(也就是观察具有不规则形貌、精细结构或受到整体光学组件机械约束的样品),那么您可能会发现奥林巴斯的LMPLFLNSLMPLN长工作距离物镜特别适合您的应用。

6.如果您需要观察荧光样品,那么荧光信号亮度如何?

如果您观察的是微弱荧光信号的样品,则建议您使用能够汇聚更多光线的高数值孔径物镜。奥林巴斯拥有可提供从紫外线(UV)到近红外(NIR)荧光激发的众多品类显微镜物镜。

7.您使用的是多通道还是单通道荧光成像?

为了补偿色差校正,您可以使用不同类型的物镜:消色差物镜,半复消色差物镜和复消色差镜。消色差物镜的校正性能最低,半复消色差物镜(或萤石)可进行额外的球面校正,而复消色差物镜可进行最高级别的色差校正。

如果您的应用需要多通道荧光,那么我们建议使用奥林巴斯UPLXAPO升级版复消色差物镜

8.您使用哪种观察方法?

在观察过厚、过薄或双折射样品时,研究人员将会采用明场以外的其他观察方法。通常使用的观察方法为暗场、差分干涉对比(DIC)、相衬和偏光。奥林巴斯可提供相关观察方法的专用物镜。

不同的观察方法

9.您的样品所使用的介质是什么?

很多显微镜物镜设计以空气为介质对标本进行成像,而还有一些显微镜物镜则使用具有较高折射率的浸没介质获得较高的数值孔径和分辨率。

比如,使用浸没油代替空气作为成像介质可以将分辨率提高大约1.5倍。

最常见的浸没介质为空气、水、油和硅油。为您的介质选配合适的物镜可以提高图像质量。

浸没介质对比

10.您所使用的是否是高端显微镜系统?

奥林巴斯可为诸如共聚焦、转盘共聚焦、多光子激发和全内反射荧光(TIRF)显微镜等先进光学系统提供专用物镜。如果您使用的是此类系统,那么为应用选择正确的物镜至关重要。

选择正确物镜的其他资源和工具

选择正确的物镜可以改善显微镜的成像性能,并为量化和分析提供更可靠的结果。为了帮助您做出关键决定,我们编撰了一些有用的资源:

如若您对我们的物镜有任何疑问,请随时联系我们

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特约撰稿人

Rebecca是奥林巴斯科学解决方案公司(Olympus Scientific Solutions)的特约撰稿人。她拥有恩迪科特学院的新闻学学士学位,擅长撰写与科学和工业领域趋势和技术相关的文章。Rebecca与奥林巴斯工程师和科学家密切合作,负责撰写有关最新激光扫描、超分辨率、多光子、正置、体视和倒置显微镜系统以及前沿光学部件、相机和软件的文章。跟进她的作品即可了解奥林巴斯在细胞学、病理学、教育等众多领域的最新应用。

2019年10月24日
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