显微镜的原理与操作
复式光学显微镜之所以被如此命名,是因为它采用透镜复式成像原理。复式光学显微镜有很多组件和一套光径。光管长度为物镜和目镜的距离。多数显微镜的光管长度为160 mm。载物台可放置载玻片。显微镜应具备一个光滑的载物台,便于样品操作。一般情况下,左右手习惯不同的人都可以使用。粗螺旋和细螺旋用于聚焦被观察样品的图像。
兽医临床化验室所使用的双目显微镜。
复式光学显微镜由两个独立的透镜系统组成:目镜系统和物镜系统。目镜系统位于眼侧,常用的放大率为10×,表示目镜可将物体放大10倍。单目显微镜只有一个目镜,常用的为双目显微镜。有两个目镜。
多数复式显微镜有3或4个物镜,每个物镜的放大率都不同。多数物镜为4×(扫描)、10×(低倍)、40×(高倍)和100×(油镜)。所有的显微镜已不再配备扫描透镜。第5种物镜,50×(低倍油镜)也见于一些显微镜。
物体的放大率为目镜放大倍数和物镜放大倍数的乘积。例如,物体放置在40物镜下,用10×目镜观察,镜下的放大倍数为400倍。
10×(目镜)×40×(物镜)=400×(总放大倍数)
显微镜头侧支持目镜,为直的或倾斜的。斜头显微镜的目镜朝向使用者,避免其通过透镜观测时需要一直弯着腰。几乎所有常规的实验室都在使用双目镜头的显微镜。目前也有三日显微镜,用于训练指导或客户教育。鼻侧装置物镜,应常旋转并清洁物镜。目镜应与使用的物镜相一致,因此购买不同来源的物镜时应注意。广角物镜比标准类型视野开阔。当使用者长时间使用显微镜,为减少疲劳,推荐使用广角物镜。高视角目镜适用于个别需要或在使用显微镜时仍需戴眼睛的使用者,然而,不戴眼镜也可发现这些优点。
显微镜的主要组成部分为物镜,物镜主要有三个类型:消色差、半复消色差、复消色差。后两者主要在研究机构使用,用于显微照相。平场消色差物镜(一种消色差透镜)也可使用,这种物镜的视野平坦,使显微镜视野中心与边缘能同时准焦。然而,高质量的消色差透镜最适用于常规兽医临床。
显微镜的分辨率是评判图像质量的指标。由术语数值孔径(NA)表示。最常见的聚光器类测为双目Abbe型。聚光镜的数值孔径应与最高倍物镜的数值孔径相同或更高。镜头系统(lens system)的数值孔径或分辨率不高于最高倍物镜的数值孔径。物镜的数值孔径必须大于1.0,因为这样才可获得最高分辨率,必须使用数值孔径为1.0或更高的聚光器,或是升高聚光器使之与载玻片底部接触。否则,气体(数值孔径为1.0)也会成为镜头系统的一部分,从而使分辨率的最高值降为1.0。
当使用复式光学显微镜观察时,物体倒置且左右颠倒。图像的左侧是物体的右侧,图像的右侧是物体的左侧。载玻片的运动方向与图像反向。可用推片器来移动载玻片和物体(或物体的一部分)。当图像移向左侧,物体实际上移向右侧。
台下聚光器由两个透镜构成,使光源光线聚焦到被观测物体。通过升高或降低聚光器调节光线焦距。没有台下聚光器,物体周围会出现晕圈和模糊的光环。遮光器采用虹膜原理,由若干叶状薄片组成,通过张开或闭合来调节透过物体的光量。
现代显微镜,光源在显微镜内部。复式光学显微镜常见的光源为低压钨丝灯或高质量石英卤素灯。光源可为自带光源或自然光,前者可使用可变电阻器调节光线强度。
显微镜的价格依据质量和内部附件不同而异。适合专业诊所的最好的显微镜,不是最贵的也不是最便宜的。诸如双视野、相差或暗视野适应力、数码相机和光指示器等附件也增加了显微镜(诊断实验室)的费用和功能。有时可通过医学或光学设备供应商修理显微镜,相对于购置一台新显微镜,这是个较经济的选择。
保养和维护
无论显微镜的特性如何。都应根据制造商的推荐方法维护或进行常规保养(程序1-1)。清洁时应使用高质量的透镜薄纸。若需要清洁剂,可使用甲醇,或购买透镜专用清洁剂。多余的油需用二甲苯清洁,但是二甲苯会溶解固定物镜的黏合剂,因此应尽量少用。注意:甲醇和二甲苯易燃且有毒。每次使用后应彻底清洁显微镜,不用时应遮盖起来。目镜上的碎屑会造成视野污染。化验员怀疑目镜上有碎屑时,可旋转目镜,若碎片也同时旋转,则说明碎屑在目镜上。可使用拭镜纸擦拭目镜。至少每年由专业人士清洁和校准显微镜一次。
程序1-1
平时要保存一些备用灯泡。更换灯泡时需要关掉电源,并拔掉显微镜的插头。等灯泡变冷后,根据制造商的指示拆旧换新。替换的灯泡应与原来的一样。避免直接接触新的灯泡,因为皮肤分泌的油脂会缩短灯泡的使用寿命。
避免将显微镜放置在高温潮湿的地方。在适当的维护下,高质量的显微镜可在使用年限内正常工作。显微镜应长期放置在一个不需要挪动的地方,同时还应避免离心机转动和使劲关门时使显微镜产生震动,或溅到水。显微镜应遮光和密封保存。搬动显微镜要用双手,一只手托住显微镜底盘,另一只手握住镜臂。
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