光學(xué)顯微鏡光源詳解
在顯微鏡中所使用的zui簡單的光源是日光，可以通過一個反光鏡把日光反射入顯徽鏡中。這種反光鏡一面是平面，一面是凹面，凹面反光鏡多用于較低的放大倍數(shù)。這種日光源是很容易被利用的。但是日光是一種散射光，它不能在物體平面上成像，并且會在物體上引起大量的閃光，從而會降低像的反差。當(dāng)然在低倍觀察時使用孔徑光闌可以把這種閃光限制在一定的范圍之內(nèi)，睛朗的白天在靠近窗戶處使用平面反光鏡往往可以得到滿意的照明。因此至今，在一些教學(xué)顯微鏡和用于觀察的一般顯徽鏡中仍然采用日光照明。
在現(xiàn)代顯微鏡中，特別是在奧林巴斯顯微鏡、攝影顯微鏡以及用于各種用途的其他特種顯徽鏡中，更多地采用人工光源即燈光照明。這是因為與日光照明相比，燈光照明光線均勻、亮度穩(wěn)定，所有的條件都可以有效地控制。并且這種光源可以在物體上成像，減小散射，有效地提高像的反差。
對于人工光源的基本要求是:①具有足夠的照明亮度和足夠的單色光照明亮度，②具有足夠大的發(fā)光表面。
當(dāng)然對于亮度和發(fā)光表面的要求實際上也不是太高的，亮度主要考慮到較高的放大倍數(shù)，較大的發(fā)光表面主要用于低倍的觀察。通過可變電阻或中密度濾光片就可以調(diào)節(jié)過高的亮度;光源的有效面積往往可以用視場光閡來調(diào)節(jié)，光源亮度上的不均勻性可用柯勒照明或在光源前加場玻瑞來克服。
實際上在光源的發(fā)光面積和亮度之間可以達(dá)到協(xié)調(diào)，這兩個因素并不是彼此孤立的。在一般顯微鏡中zui常使用的光源是40-60W的高壓白熾鎢燈，這種燈泡具有較大的發(fā)光表面和幾千個熙提的亮度，它們zui適于同較簡單類型的臨界照明器一起使用。與我們一般所想像的相反，在使用高倍觀察當(dāng)像的亮度不足的情況下，應(yīng)該使用40W的高壓燈泡而不是100W的高壓燈泡，這一點似乎是很難理解的。其實這種100W“強(qiáng)”光源的*性只是增大了發(fā)光表面積，這種大表面積對于低放大倍數(shù)是有用的，但對于高放大倍數(shù)來說并不能增大亮度。此外，大功率的高壓燈泡發(fā)射相當(dāng)數(shù)盆的熱能，這對于顯徽觀察毫無益處。
現(xiàn)在經(jīng)常用于顯微鏡的是12V或6V的低電壓燈泡，這種燈泡具有15--m-60W或更高的功率，它們在緊密地繞著鎢絲的發(fā)光表面有很高的亮度，可達(dá)2,000-3,000熙提。這種低壓燈比上面提到的高壓燈泡具有更大的照明亮度，但它的發(fā)光表面積只有幾個平方毫米，這對于臨界照明是太小了，但是在使用柯勒照明時這一點可以用一個聚光透鏡加以補(bǔ)償。
在現(xiàn)代光學(xué)顯徽鏡中經(jīng)常使用的除低壓鎢燈外，還有高壓汞燈和高壓傲燈，下面就這幾種光源的發(fā)射光譜分布、性能及其應(yīng)用做一簡要的敘述和比較。
1。低壓鎢燈
帶有可調(diào)變壓器的低壓鎢燈使用方便，并且價格也比較便宜，它能夠為很多顯徽鏡的觀察和照相提供滿意的光產(chǎn)量。然而這種鎢燈具有一些典型的缺點，在某些場合這些缺點暴露得如此明顯，以至于不得不去尋找其他的光源。低壓鎢燈所發(fā)射的光能有一個對顯微鏡非常不利的光譜分布，其zui大部分是在紅外光或不可見的熱輻射區(qū)域，在低于750nm的可見光區(qū)域發(fā)射的光主要是較長波長的光線，在鴿燈使用超高壓的情況下，在可見光范圍內(nèi)的光產(chǎn)量會有一些增加，但是這會相應(yīng)地降低燈泡的壽命，并且在光產(chǎn)量上的增加也是不穩(wěn)定的。
鎢燈所涉及的另一個問題是燈泡會在使用中逐漸變暗，這是由于從發(fā)熱的燈絲上蒸發(fā)的鎢會沉積在燈泡的內(nèi)表面上，結(jié)果引起光產(chǎn)量的逐漸降低和發(fā)射光能譜分布的變化。近些年來所出現(xiàn)的鎢鹵燈可以認(rèn)為是對低壓鎢燈的一項有效的改進(jìn)，這種燈在玻璃燈泡內(nèi)充滿著與鎢暫時結(jié)合的鹵素氣體（例如碘），從加熱的燈絲上以氣體的形式發(fā)散出來，然后被限制的鎢重新沉積在燈絲上，鹵素氣體又被釋放出來并再次循環(huán)往復(fù)。由于這種燈具有用于顯微鏡中所有鎢燈的zui高光產(chǎn)量和長達(dá)數(shù)千小時的燈泡壽命，因此已經(jīng)非常普迫地應(yīng)用于顯微鏡中，特別是顯徽照相中。但是由于這種燈的燈絲小而密集，燈絲的沮度很高，可以達(dá)到3,000^-3,1001，因此它們發(fā)射出大盤的熱t(yī)，燈室僻要用通風(fēng)孔來冷卻，并且需要用吸熱濾片吸收部分熱量。
2.離壓汞燈
這是一種由石英制成的在放電筒內(nèi)兩個高壓電極之間發(fā)射汞的氣體放電燈，與鎢燈的連續(xù)光譜相反，它在可見光范圍內(nèi)有更加分散的帶狀光譜，在一條比較低的連續(xù)的基部上在一定的波長部位益加著窄而高的發(fā)射帶（圖5 , 9 I ）由于它在546, 436和
365n m波長有特殊的發(fā)射高峰，因此通過選擇濾光片進(jìn)行選擇時，對于熒光顯微鏡說是一種非常有效的光源。但由于帶狀光譜的限制，不能使染色切片得到好的反差，盡管如此，它仍然是一個在光譜的*部分具有相當(dāng)大光能發(fā)射的良好光源。
3.高壓故燈
這是一種發(fā)射氮氣的比較新型的氣體放電燈，它有更多的優(yōu)點。在可見光范圍內(nèi)具有連續(xù)發(fā)射光譜，在紫外光部分有一定的發(fā)射連續(xù)光譜。在今天被認(rèn)為是zui有效的通用光源同時這種高壓敘燈能夠穩(wěn)定地提供*的亮度，因此它是一種的光源，并且在一些特種顯微鏡中有著不可替代的地位www.cnrico.com
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