生物顯微鏡概述、工作原理及用途

生物顯微鏡

是用來觀察生物切片、生物細(xì)胞、細(xì)菌以及活體組織培養(yǎng)、流質(zhì)沉淀等的觀察和研究，同時可以觀察其他透明或者半透明物體以及粉末、細(xì)小顆粒等物體。左圖所示為生產(chǎn)的倒置生物顯微鏡型，該生物顯微鏡也是食品廠、飲用水廠辦QS、HACCP認(rèn)證的*檢驗設(shè)備。

基本信息

目錄

1.工作原理

2.用途

3.歷史

4.技術(shù)參數(shù)

5.產(chǎn)品配置

6.產(chǎn)品特點

7.維護(hù)保養(yǎng)方法

工作原理

折射和折射率

折疊透鏡的性能

透鏡是組成顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的zui基本的光學(xué)元件，物鏡目鏡及聚光鏡等部件均由單個和多個透鏡組成。依其外形的不同，可分為凸透鏡(正透鏡)和凹透鏡(負(fù)透鏡)兩大類。

當(dāng)一束平行于光軸的光線通過凸透鏡后相交于一點，這個點稱"焦點"，通過交點并垂直光軸的平面，稱"焦平面"。焦點有兩個，在物方空間的焦點，稱"物方焦點"，該處的焦平面，稱"物方焦平面";反之，在象方空間的焦點，稱"象方焦點"，該處的焦平面，稱"象方焦平面"。

光線通過凹透鏡后，成正立虛像，而凸透鏡則成正立實像。實像可在屏幕上顯現(xiàn)出來，而虛像不能。

折疊凸透鏡的五種成象規(guī)律

⒈ 當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距以外時，則在象方二倍焦距以內(nèi)、焦點以外形成縮小的倒立實象;

⒉ 當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距上時，則在象方二倍焦距上形成同樣大小的倒立實象;

⒊ 當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距以內(nèi)，焦點以外時，則在象方二倍焦距以外形成放大的倒立實象;

⒋ 當(dāng)物體位于透鏡物方焦點上時，則象方不能成象;

⒌ 當(dāng)物體位于透鏡物方焦點以內(nèi)時，則象方也無象的形成，而在透鏡物方的同側(cè)比物體遠(yuǎn)的位置形成放大的直立虛象。

折疊使用方法

先將低倍物鏡的位置固定好，然后放置標(biāo)本片，轉(zhuǎn)動反光鏡，調(diào)好光線，將物鏡提高，向下調(diào)至看到標(biāo)本，再用細(xì)調(diào)對準(zhǔn)焦距進(jìn)行觀察。除少數(shù)顯微鏡外，聚光鏡的位置都要放在zui高點。如果視野中出現(xiàn)外界物體的圖像，可以將聚光鏡稍微下降，圖像就可以消失。聚光鏡下的虹彩光圈應(yīng)調(diào)到適當(dāng)?shù)拇笮?，以控制射入光線的量，整理增加明暗差。

用途

生物顯微鏡供醫(yī)療衛(wèi)生單位、高等院校、研究所用于微生物、細(xì)胞、細(xì)菌、組織培養(yǎng)、生物顯微鏡懸浮體、沉淀物等的觀察，可連續(xù)觀察細(xì)胞、細(xì)菌等在培養(yǎng)液中繁殖分裂的過程等。在細(xì)胞學(xué)、寄生蟲學(xué)、腫瘤學(xué)、免疫學(xué)、遺傳工程學(xué)、工業(yè)微生物學(xué)、植物學(xué)等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。顯微鏡的重要光學(xué)技術(shù)參數(shù)在鏡檢時，人們總是希望能清晰而明亮的理想圖象，這就需要顯微鏡的各項光學(xué)技術(shù)參數(shù)達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，并且要求在使用時，必須根據(jù)鏡檢的目的和實際情況來協(xié)調(diào)各參數(shù)的關(guān)系。只有這樣，才能充分發(fā)揮顯微鏡應(yīng)有的性能，得到滿意的鏡檢效果。

顯微鏡的光學(xué)技術(shù)參數(shù)包括:數(shù)值孔徑、分辨率、放大率、焦深、視場寬度、覆蓋差、工作距離等等。這些參數(shù)并不都是越高越好，它們之間是相互又相互制約的，在使用時，應(yīng)根據(jù)鏡檢的目的和實際情況來協(xié)調(diào)參數(shù)間的關(guān)系，但應(yīng)以保證分辨率為準(zhǔn)。

歷史

公元1680年，一個在荷蘭德夫特的市政廳門房干了幾十年門衛(wèi)工作的半老頭子，卻被當(dāng)時歐洲乃至世界科技界頗具的英國*學(xué)會吸收為正式會員;接著，英國女王親筆給他寫來了賀信。一時，他從一個zui普通、zui平凡的人霎時間變成了震驚世界的名人。他的主要業(yè)績，就是經(jīng)過自己幾十年堅韌不拔的努力和探索，發(fā)明了世界醫(yī)學(xué)**架幫助人類認(rèn)識自然、駕馭自然、打開微觀世界大門的顯微鏡，從此，他的這一業(yè)績時時深刻地影響著人類的生命和生活。這個令世界震驚的小人物就是1632年出生于荷蘭德夫特一個普通工匠家庭，而后成為荷蘭微生物學(xué)家的列文虎克。

早年的列文虎克由于父親的早逝，媽媽無力負(fù)擔(dān)他求學(xué)，16歲時，就來到首都阿姆斯特丹的一個雜貨鋪里當(dāng)了學(xué)徒。雖然天天早起晚睡，干著臟活累活，然而，他卻并沒有多少的怨言，因為來到這里雖然時間不長，他卻有幸結(jié)識了雜貨鋪對面一位和善的老爺爺。老人家中藏書豐富，博學(xué)多識，他給年輕的列文虎克(出生于1655年)講了許多充滿神奇色彩的新鮮而有趣的故事，這使列文虎克懂得了想要知道的關(guān)于大自然奧秘的許多東西。于是，他一有空暇就向老人求教，在老人那里借閱圖書，老人也非常喜歡這個愛讀書、愛提問的好孩子。后來，在一天深夜，他正在伏案讀書時，被隔壁眼鏡店作坊的工匠磨制鏡片的沙沙作響的聲音吸引住了。他放下手中的書本，悄悄來到眼鏡作坊里。他望著工匠們磨出的一塊塊鏡片，腦際突然浮現(xiàn)出一個奇怪的念頭:如果能磨出一塊特殊的鏡片，讓我們能看清許多用肉眼看不清、看不到的東西該多好哇!就是這樣一個靈感似的奇想，竟從此使他下定了磨制一塊"魔鏡"的決心。從此以后，列文虎克拜一位老工匠為師，虛心求教。有一天，這位老師傅給列文虎克講了這樣一件事:老師傅的孫子有一天偶爾將兩塊磨制好的透鏡疊在一起放在一張廢紙上看上面的字，只見這些字比原來的大好多倍，老師傅馬上拿過這兩塊鏡片放在孫子頭上看頭發(fā)，突然發(fā)現(xiàn)頭發(fā)像鐵絲一樣粗。老師傅講的這件事引起列文虎克的極大興趣，他發(fā)誓一定要磨制出比眼鏡鏡片更精制、用途更廣泛的鏡片。為了達(dá)到目的，他的手磨破了，腿跪麻了。有時，手指上的鮮血順著磨破的傷口流淌，浸濕了鏡片。有時，他磨至深夜也毫無倦意，實在累了，就蜷縮在屋角和衣而臥。功夫不負(fù)有心人，一滴汗水換來一份收獲，他辛勤地勞動zui后結(jié)出了豐收的果實，他終于磨成了兩塊光亮精巧的透鏡。他將鏡片疊起來看雞毛，只見一根雞毛上被放大了的絨毛像樹枝一樣排列著。接著，他試著將重疊在一起的兩塊鏡片間的距離上下變化，只見隨著鏡片間距離的變化，直接影響著觀察的效果。那么，怎樣將這兩塊鏡片各自固定起來，同時又能自由地上下調(diào)節(jié)距離呢?一個新的難題又?jǐn)[在了他的面前。為了解決新的難題，列文虎克一連幾天苦苦地思索著。一天，他在干完雜貨鋪的工作后來到大街上，邊走邊思索。忽然間，他被一陣丁丁冬冬的響聲所吸引，猛然抬頭往左一看，是一家鐵鋪在打鐵。于是他來到鐵鋪里，看到了鐵匠們打制出的一件件鐵器。這時，他忽而又想到:如果能讓鐵匠打制一個鐵架和一個鐵筒，將鏡片固定在鏡筒的兩頭，然后再固定在鐵架上，這樣觀察不是既省力又方便嗎?想法既出，馬上他就找了鐵匠師傅，將自己的想法告訴他們。沒過幾天功夫，列文虎克按照自己的設(shè)想所發(fā)明的*架顯微鏡終于誕生了。正當(dāng)他帶著勝利的喜悅準(zhǔn)備磨制更精密的顯微鏡的時候，他卻被雜貨鋪的老板以不務(wù)正業(yè)之名開除了。為了謀生，他只好輾轉(zhuǎn)回到了故鄉(xiāng)德夫特，好不容易經(jīng)人介紹在市政廳的門房找到了一個當(dāng)門衛(wèi)的差事。他一面看門，一面繼續(xù)著他對顯微鏡的研制、改造工作。幾年之后，他終于又研制出多臺更精制、的顯微鏡。同時，他運用自制的顯微鏡，*次發(fā)現(xiàn)了血液里的血液細(xì)胞和生物王國中神奇多彩的微生物世界。于是，他將自己研制的顯微鏡和所發(fā)現(xiàn)的關(guān)于血液細(xì)胞和微生物的觀察實驗記載寄給了英國*學(xué)會。不久，他的成果終于被世界承認(rèn)了。從此，這一關(guān)系著人類生命與生活的重要學(xué)問--微生物學(xué)的研究開始步入了突飛猛進(jìn)的發(fā)展的新世紀(jì)。

技術(shù)參數(shù)

1、一體化數(shù)碼液晶生物顯微鏡

產(chǎn)品特點

1、顯示數(shù)字化，內(nèi)置1200萬像素數(shù)碼相機，無需外接電腦等其他設(shè)備，即可輕松實現(xiàn)觀察、拍照、錄像并保存的功能，所見所得，提高研究分析效率。

2、9寸數(shù)碼液晶顯示屏，直觀呈現(xiàn)鮮亮色彩，便于多人指導(dǎo)分享。

3、USB信號線，即插即用，無需其它轉(zhuǎn)換器件。

5、支持AV、VGA、HDMI輸出，無需連接電腦可以直接連接投影儀等設(shè)備。

6、超容量存儲，外配SD卡，無需外接電腦，便可實時打印照片。

7、兩種觀察模式，大口徑雙目目鏡與液晶屏相結(jié)合，迎合個性化需求。

8、多功能LED照明系統(tǒng)，5萬小時超長壽命

博宇顯微鏡數(shù)碼部分

總有效像素數(shù):1200萬

zui高分辨率:2560×1920

圖像分辨率:2560×1920~1600×1200

錄像分辨率:1080p/30fps

數(shù)碼成像裝置:傳感器尺寸，1/2.5英寸

大屏幕液晶:9寸高清屏，分辨率為1280×800

視頻接口:AV輸出(可選擇NTSC/PAL)

數(shù)據(jù)接口:USB2.0

菜單語言:中文/英文

存儲方式:SD卡(zui大支持32G)

場景模式:標(biāo)準(zhǔn)、柔和、艷麗

曝光模式:程序自動曝光

日期顯示:年月日時分

光機部分

目鏡筒:雙目鏡(傾斜30°)，一體化設(shè)計

目鏡:大視野WF10×(ф20mm)、大視野WF16×(ф20mm)

物鏡:

無限遠(yuǎn)平場消色差4×/0.10

無限遠(yuǎn)平場消色差10×/0.25

無限遠(yuǎn)平場消色差20×/0.40

無限遠(yuǎn)平場消色差40×/0.65(彈簧)

無限遠(yuǎn)平場消色差100×/1.25(彈簧，油)

調(diào)焦機構(gòu):粗微動同軸調(diào)焦，帶鎖緊和限位裝置板

轉(zhuǎn)換器(內(nèi)向式)三孔、四空

光源:6V 20W鹵素?zé)?，亮度可調(diào)

載物臺:雙層移動式(210mm×140mm)

聚光鏡:NA1.25阿貝式聚光鏡帶可變光欄

集光器:鹵素?zé)暨m用(內(nèi)置視場光欄)、插入式聚光器

2、視頻顯微鏡

規(guī)格:圖象適配鏡:0.44倍

消色差物鏡:4X 10X 40X 100X(油)

廣角目鏡: 10X 16X

聚光鏡: 1.25NA

調(diào)焦范圍: 25mm

微動格值:0.002mm

機械平臺: 160×140mm

移動范圍: 橫向 70mm 縱向 50mm

光瞳間距: 55-75mm

鹵鎢燈泡: 6v/15w

電源: 220V 50Hz

3、全自動生物顯微鏡

產(chǎn)品特點:

顯微鏡部分

觀察頭:30度鉸鏈?zhǔn)诫p目觀察頭(55mm-75mm)360度旋轉(zhuǎn)。

目鏡:WF10X/WF23。

無限遠(yuǎn)平場消色差物鏡:4X,10X,40X(S),100X(S)Oil。

平臺:雙層移動平臺，平臺尺寸180X150mm，移動范圍:75X50mm。

聚光鏡:N.A.1.25阿貝聚光鏡帶可變欄和濾色片。

調(diào)焦:粗調(diào)、微動同軸調(diào)焦，采用齒輪齒條傳動機構(gòu)，微動格值0.002mm。

聚光鏡:高亮度柯勒照明。

光源:可調(diào)亮度鹵素?zé)?2V/20W或LED光源。

顯微鏡自動掃描部分

自動掃描平臺相關(guān)技術(shù)指標(biāo)

三軸zui大移動范圍X軸75mm，Y軸55mm，Z軸25mm。

載物臺移動zui小步距X軸:1.250μm。

載物臺移動zui小步距Y軸:0.625μm。

載物臺移動zui小步距Z軸:0.625μm。

自動掃描平臺相關(guān)性能指標(biāo):

XYZ三軸原點高精度光電控制，方便記憶坐標(biāo)，*、回位;

XYZ三軸全自動控制，精度高，速度快;

光源自動開關(guān)及明亮度自動控制;

靜態(tài)圖像追溯:采集后的靜態(tài)圖像，瀏覽時可回溯到該圖像原始鏡下坐標(biāo)，動態(tài)、原始圖像立現(xiàn);

100倍油鏡下的自動聚焦、采圖清晰度高達(dá)99%以上，達(dá)到手工調(diào)焦、采圖的專業(yè)水平;

100倍油鏡下每分鐘自動聚焦采圖不少于50幅。

產(chǎn)品配置

1、主機 1臺

2、三目鏡筒 1只顯微鏡結(jié)構(gòu)圖3、消色差物鏡:4X、10X、40X、100X(油) 各1只

4、目鏡:10X、16X 各1對

5、濾色片(蘭、黃、綠) 各1片

6、油鏡油 1瓶

7、備用燈泡6V20W 1只

8、隨機文件 1套

可選購:

圖象適配鏡

CCD:松下240， 480線

數(shù)碼相機:索尼W5 500萬像素

索尼W7 700萬像素

圖集卡 CG400

圖像資料:

用途:用于生物學(xué)、細(xì)菌學(xué)、組織學(xué)、藥物化學(xué)等研究工作以及臨床度驗之用。具有粗微動同軸的調(diào)焦機構(gòu)，滾珠內(nèi)定位轉(zhuǎn)換器，亮度可調(diào)的照明裝置，并帶有攝影、攝像接口。

使用方法:

1、對光

⑴轉(zhuǎn)動粗準(zhǔn)焦螺旋，使鏡筒上升。

⑵轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，使低倍物鏡對準(zhǔn)通光孔。

⑶轉(zhuǎn)動遮光器，使遮光器上zui大的光圈對準(zhǔn)通光孔。

⑷左眼注視目鏡(右眼睜開)，轉(zhuǎn)動反光鏡，直到看到一個明亮的視野。

注意:切勿將直射的陽光作為光源!

產(chǎn)品特點

1、無限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)，提供了的光學(xué)性能

2、創(chuàng)新的物體機構(gòu)、清晰的標(biāo)本觀察，便捷的操作方式，專為細(xì)胞培養(yǎng)觀察而量身設(shè)計，是常規(guī)檢查的革新方案。

3、無限遠(yuǎn)平場長工作距離物鏡，使得觀察標(biāo)本視野更平坦、亮度更高、反差更強，且更容易觀察活細(xì)胞的狀態(tài)。

4、配備標(biāo)準(zhǔn)相襯環(huán)板，中心可調(diào) ，可觀察低反差或透明標(biāo)本的鮮明圖像。

維護(hù)保養(yǎng)方法

1、生物顯微鏡的安放應(yīng)選擇干燥清潔的房間，以避免光學(xué)部件發(fā)霉、金屬部分生銹以及粘滿灰塵。顯微鏡使用完畢后，即放回箱(柜)內(nèi)，或用玻璃罩、塑料套罩住，并放入干操劑。

2、不要自行拆卸各部件;鏡筒要插上接目鏡或益上鐐苗蓋，避免灰塵從鏡筒上部進(jìn)入;透鏡表面不要用手指碰觸或拭擦，如有灰塵，先用柔軟毛筆輕輕拂去，再用柔軟的清潔細(xì)布拭撩，也可用擦鏡紙蘸少許二甲苯或石油迷試擦，但注意不要在透鏡表面劃出條紋。如鏡片有輕度長霉，用擦繞紙擦不去時，可用棉簽蘸少許70%乙醇與30%乙迷混合液輕輕拭撩。

3、生物顯微鏡不可與腐蝕性酸類、減類或揮發(fā)性強的化學(xué)藥品放在一起，以免被腐蝕，縮短使用年限。原則上，當(dāng)觀察含液體的標(biāo)本時，一般都要蓋上蓋玻片;若液體中含有酸、堿等腐蝕性化學(xué)物質(zhì)時，應(yīng)把蓋玻片的四周用石蠟或凡士林封住，然后觀察。但由于進(jìn)行中藥顯微鑒定時，經(jīng)常要用這一類試劑，不可能都封固，因此要特別小心，防止液體流到載物臺上，吏不要沾到物鏡上。

4、生物顯微鏡不應(yīng)在直射陽光下暴曬，也不要放在靠近爐子或暖氣的地方，以避免過劇的冷熱變化引起透鏡和機件的脫膠、變形或損壞。

5、清潔接物鏡只限于外表面。接物面被藥品污染后即用撩鏡紙蘸少許擦鏡液拭擦(不要用乙醇);若背面須清潔時，可用柔軟毛筆拂拭，或用皮吸頭吸去灰塵。

6、轉(zhuǎn)動粗細(xì)調(diào)比鋁調(diào)焦時，動作要緩慢，不要壓碎蓋被片，以防接物鏡和集光器受控?fù)舳鴵p壞。

7、使用油鏡后，須將鏡頭上的香柏油拭探干凈(可用擦鏡紙蘸少許二甲苯拭擦，但注怠二甲苯不能滲入鏡頭內(nèi)部，否則二甲苯溶解透鏡之間的粘合劑，可使鏡片脫落)。

8、反光鏡鏡面要保護(hù)清潔，不要使水、二甲苯或香柏油透入，以免反光鏡的水銀脫落。

9、加機械部分不靈活，可用細(xì)綢布蘸二甲苯少鈞:拭去銹和油膩(不得用乙醇，因為這些溶劑會侵蝕油漆)，再用少許液體石服潤滑;旋扭過緊不要強行扭動，以免損壞。

10、有時在生物顯微鏡的視野中發(fā)現(xiàn)有污點或異物，可先轉(zhuǎn)動目鏡，如果這些污點跟著旋轉(zhuǎn)，則可確定污點是在目鏡上;否則，可移動標(biāo)本片，如污點跟著移動，則污點是在標(biāo)本片上。如果兩者都不是，則污點是在物鏡上，可先撿食物鏡的前鏡頭，然后檢查后鏡頭。根據(jù)不問情況進(jìn)行清潔處理。

有時視野的一部分不清晰，這可能是物鏡或目鏡的前透鏡表面有指印或灰塵，也可能是標(biāo)本片做得不好或顯微鏡用法不當(dāng)，如照明系統(tǒng)末調(diào)好等原因，應(yīng)查明情況，分別解決。

11、生物顯微鏡用畢后，應(yīng)將各部分擦拭干凈，格接物鏡轉(zhuǎn)成八字形，然后將鏡筒和集光器下降固定，再將反光鏡的鏡面置垂直的位置。