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顯微鏡光學知識講解-照明系統(tǒng)篇
顯微鏡的照明系統(tǒng)應滿足下列基本要求：
顯微鏡的光源條件
作為顯微鏡照明用光源必須具備如下條件：
亮度要強。
合適的分光特性。
發(fā)光部分的大小和形狀適當。
熱輻射不宜太大。
光源穩(wěn)定。
經(jīng)濟性好。
照明方法
01
臨界照明
臨界照明的特點：
經(jīng)過集光鏡和聚光鏡系統(tǒng)把光源成像到試樣上。
光照集中，亮度很高。
光斑顯著不均勻。
由于臨界照明不夠均勻，特別對低倍下的照明視場更顯不足，目前顯微鏡上基本不采用此種照明方法。
02
柯拉照明
它是柯拉(Kohler)于1898年提出的一種比較理想的照明法，有的書上被翻譯成科勒照明。
科勒照明的必要條件：
光源燈絲被成像在聚光鏡焦點平面上，以平行光照明樣品的觀察區(qū)域。
照明光源的孔徑光闌成像在試樣表面上，控制物方視場的大小。
通過調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)的視場光闌使照明光束與物鏡的數(shù)值孔徑相匹配。
孔徑光闌與視場光闌可獨立操作。
此照明法是金相顯微鏡常用的照明法，它有如下優(yōu)點：
光亮近似自然的自色光。
照明均勻。
有排除光暈等有害光線的孔徑光闌和視場光闌。
不降低分辨率。
操作方便。
由于此類照明法有以上優(yōu)點，zui 適用于顯微攝影特別是高倍顯微攝影。
光源種類和特性
01
低壓鎢絲燈
燈絲由鎢絲組成，充氬氣封接，常用有6V 15W、12V 30W，廣泛被用于照明透過率較好的生物樣品，故多在生物顯微鏡和教學示范類的學生用顯微鏡上。對于以觀察反射樣品為主的金相顯微鏡基本不采用。
02
鹵素燈
鹵素燈比自熾燈亮度亮，光譜接近于日光，色溫隨時間變化相當少。同時體積小，發(fā)熱少，單位面積發(fā)光亮度大，是目前顯微鏡，尤其是金相顯微鏡的常用光源，一般情況下多采用12V 100W。
03
氙燈
氙燈是利用惰性氣體氙為發(fā)光元素，常用為短弧氙燈。其光譜接近目光，高亮度，光色質(zhì)量優(yōu)良，色溫約6000k。氙燈廣泛應用于高速及彩色攝影，大視場投影及電視觀察。由于氙燈點燃時需用起動裝置，結(jié)構較復雜，體積大，因而價格較貴。目前金相顯微鏡基本不用。
04
超高壓汞燈
這是點光源高輝度的紫外光燈。適用于熒光觀察，光譜為線狀峰值光譜，點燃需高壓起動裝置，常用有50W和100W，壽命大約為200小時，現(xiàn)在最新又有一種長壽命的超高壓汞燈，功率120W，壽命標稱2000小時。
05
LED光源
目前徠卡的產(chǎn)品都使用了LED光源，LED相較于傳統(tǒng)照明有很多優(yōu)勢：
亮度超過100w鹵素燈；
高反差，圖像銳利；
恒定色溫4500K，色彩還原真實；
更久的使用壽命≥72000小時；
調(diào)節(jié)方便，無需更換燈泡；
適用于多種觀察方式。
