显微镜技术经过长期发展,加之近年来物理学界接二连三出现的重大科研进展,终于,在2008年,显微镜发展史上的新成果——超高分辨率荧光显微镜为科学家所研制出。人们预言,它定会成为生物学家的好帮手。
超分辨光学显微镜采用了新一代超高分辨技术,即固态半球超级透镜成像技术,突破传统光学显微镜的光学衍射分辨率极限,使显微镜的横向分辨率达到50nm。通过该成像技术,用户能够得到超高分辨率彩图像并保留光学显微镜所有优势-快速、简单、无损、完整、真实颜色。
在100X浸水物镜上加装固态半球超级透镜装置,在水平分辨率上可以从原来的200nm提高到50nm,等同于400X物镜的实际效果。
它采用结构照明显微成像技术,最高分辨率可达100nm,既有3D-SIM、2D-SIM成像模式,也提供超快速的宽场成像及TIRF成像,显著提高成像的时间分辨率和空间分辨率,使活细胞超高分辨率成像成为现实。我校广大师生可通该仪器更好地了解生命过程和疾病发生机理,观察细胞器、功能蛋白等细微结构的精确定位和分布,从而提升我校相关学科专业的研究水平。
倒置显微镜和放大镜起着同样的作用,就是把近处的微小物体成一放大的像,以供人眼观察。只是显微镜比放大镜可以具有更高的放大率而已。
物体位于物镜前方,离开物镜的距离大于物镜的焦距,但小于两倍物镜焦距。所以,它经物镜以后,必然形成一个倒立的放大的实像A'B'。A'B'靠近F2的位置上。再经目镜放大为虚像A''B''后供眼睛观察。目镜的作用与放大镜一样。所不同的只是眼睛通过目镜所看到的不是物体本身,而是物体被物镜所成的已经放大了一次的像。
倒置显微镜中常用的观察方法就是相差。由于这种方法不要求染色,是观察活细胞和微生物的理想方法。在此提供各种聚光器来满足需要,这种方法提供带有自然背景色的、高对比度的、高清晰度的图像。
操作使用:
1.开机。接连电源。打开镜体下端的电控开关。
2.使用
(1)准备:将待观察对象置于载物台上。旋转三孔转换器,选择较小的物镜。观察,并调节铰链式双目目镜,舒适为宜。
(2)调节光源:推拉调节镜体下端的亮度调节器至适宜。通过调节聚光镜下面的光栅来调节光源的大小。
(3)调节像距:转三孔转换器,选择合适倍数的物镜;更换并选择合适的目镜;同时调节升降,以消除或减小图像周围的光晕,提高了图像的衬度。
(4)观察:通过目镜进行观察结果;调整载物台,选择观察视野。
3.关机
取下观察对象,推拉光源亮度调节器至最暗。关闭镜体下端的开关,并断开电源。旋转三孔转换器,使物镜镜片置于载物台下侧,防止灰尘的沉降。
日常维护及注意事项:
1.所有镜头表面必须保持清洁,落在镜头表面的灰尘,可用吸耳球吹去,也可用软毛刷轻轻的掸去掉。
2.当镜头表面沾有油污或指纹时,可用脱脂棉蘸少许无水乙醇和yi醚的混合液(3:7)轻轻擦拭。
3.不能用有机溶液清擦其它部件表面,特别是塑料零件,可用软布蘸少量中性洗涤剂清擦。
4.在任何情况下操作人员不能用棉团、干布块或干镜头纸擦试镜头表面,否则会刮伤镜头表面,严重损坏镜头,也不要用水擦试镜头,这样会在镜头表面残留一些水迹,因而可能滋生霉菌,严重损坏显微镜。
5.仪器工作的间歇期间,为了防止灰尘进入镜筒或透镜表面,可将目镜留在镜筒上,或盖上防尘塞,或用防尘罩将仪器罩住。
6.微镜尽可能不移动,若需移动应轻拿轻放,避免碰撞。
7.不允许随意拆卸仪器,特别是中间光学系统或重要的机械部件,以免降低仪器的使用性能。
偏光显微镜基本工作原理:
一、单折射性与双折射性:
光线通过某一物质时,如光的性质和进路不因照射方向而改变,这种物质在光学上就具有“各向同性”,又称单折射体,如普通气体、液体以及非结晶性固体;若光线通过另一物质时,光的速度、折射率、吸收性和偏振、振幅等因照射方向而有不同,这种物质在光学上则具有“各向异性”,又称双折射体,如晶体、纤维等。
二、光的偏振现象:
光波根据振动的特点,可分为自然光与偏振光。自然光的振动特点是在垂直光波传导轴上具有许多振动面,各平面上振动的振幅分布相同;自然光经过反射、折射、双折射及吸收等作用,可得到只在一个方向上振动的光波,这种光波则称为“偏光”或“偏振光”。
三、偏光的产生及其作用:
偏光显微镜重要的部件是偏光装置——起偏器和检偏器。过去两者均为尼科尔(Nicola)棱镜组成,它是由天然的方解石制作而成,但由于受到晶体体积较大的限制,难以取得较大面积的偏振,偏光显微镜则采用人造偏振镜来代替尼科尔梭镜。人造偏振镜是以硫酸喹啉又名Herapathite的晶体制作而成,呈绿橄榄色。当普通光通过它后,就能获得只在一直线上振动的直线偏振光。偏光显微镜有两个偏振镜,一个装置在光源与被检物体之间的叫“起偏镜”;另一个装置在物镜与目镜之间的叫“检偏镜”,有手柄伸手镜筒或中间附件外方以便操作,其上有旋转角的刻度。从光源射出的光线通过两个偏振镜时,如果起偏镜与检偏镜的振动方向互相平行,即处于“平行检偏位”的情况下,则视场较为明亮。反之,若两者互相垂直,即处于“正交校偏位”的情况下,则视场完全黑暗,如果两者倾斜,则视场表明出中等程度的亮度。由此可知,起偏镜所形成的直线偏振光,如其振动方向与检偏镜的振动方向平行,则能完全通过;如果偏斜,则只以通过一部分;如若垂直,则完全不能通过。因此,在采用偏光显微镜检时,原则上要使起偏镜与检偏镜处于正交检偏位的状态下进行。
四、正交检偏位下的双折射体:
在正交的情况下,视场是黑暗的,如果被检物体在光学上表现为各向同性单折射体、,无论怎样旋转载物台,视场仍为黑暗,这是因为起偏镜所形成的线偏振光的振动方向不发生变化,仍然与检偏镜的振动方向互相垂直的缘故。若被检物体具有双折射特性或含有具双折射特性的物质,则具双折射特性的地方视场变亮,这是因为从起偏镜射出的直线偏振光进入双折射体后,产生振动方向不同的两种直线偏振光,当这两种光通过检偏镜时,由于另一束光并不与检偏镜偏振方向正交,可透过检偏镜,就能使人眼看到明亮的象。光线通过双折射体时,所形成两种偏振光的振动方向,依物体的种类而有不同。
双折射体在正交情况下,旋转载物台时,双折射体的象在360°的旋转中有四次明暗变化,每隔90°变暗一次。变暗的位置是双折射体的两个振动方向与两个偏振镜的振动方向相一致的位置,称为“消光位置”从消光位置旋转45°,被检物体变为最亮,这就是“对角位置”,这是因为偏离45°时,偏振光到达该物体时,分解出部分光线可以通过检偏镜,故而明亮。根据上述基本原理,利用偏光显微术就可能判断各向同性单折射体、和各向异性双折射体、物质。
五、干涉色:
在正交检偏位情况下,用各种不同波长的混合光线为光源观察双折射体,在旋转载物台时,视场中不仅出现最亮的对角位置,而且还会看到颜色。出现颜色的原因,主要是由干涉色而造成当然也可能被检物体本身并非无色透明、。干涉色的分布特点决定于双折射体的种类和它的厚度,是由于相应推迟对不同颜色光的波长的依赖关系,如果被检物体的某个区域的推迟和另一区域的推迟不同,则透过检偏镜光的颜色也就不同。