Које технике се могу користити за повећање резолуције микроскопа?
Један од примарних алата за тестирање је микроскоп, а резолуција је кључна метрика за процену перформанси алата. Резолуција је способност да се јасно разазнају две линије или мале тачке из близине. Само око функционише као микроскоп. Резолуција људског ока на удаљености вида, која је универзално прихваћена да износи 25 цм, је око 1/10 мм у условима нормалног осветљења. Пошто равне линије могу да узбуде бројне нервне ћелије, резолуција очију се може повећати док гледате две равне линије.
Пошто је резолуција људског ока само 1/10 мм, оно не може да разликује два изузетно мала објекта који су међусобно удаљени мање од 1/10 мм. Дакле, први је дошао развој оптичког микроскопа за микроскопску инспекцију, а потом и развој електронског микроскопа. Најкраћа удаљеност између две мале тачке које се могу јасно разликовати на узорку назива се резолуцијом микроскопа. Д=0.61/НА је његова формула за израчунавање.
У формули: Д је резолуција (ум); λ је таласна дужина извора светлости (ум); НА је нумерички отвор сочива објектива (који се назива и однос бленде).
Из формуле се може добити да резолуција микроскопа зависи од таласне дужине извора упадне светлости и нумеричког отвора одговарајућег сочива објектива. Може се видети да је метода побољшања оптичког микроскопа:
1. Смањите таласну дужину извора светлости.
Краћа таласна дужина видљиве светлости је 390нм. Ако се ултраљубичасто светло ове таласне дужине користи као извор осветљења, резолуција оптичког микроскопа се може смањити на 0,2 ум. Међутим, пошто стакло од најчешћих материјала апсорбује велику количину светлости са таласном дужином испод 340нм, ултраљубичасто светло не може да формира јасну и светлу слику након велике количине слабљења. Због тога се морају користити скупи материјали као што су кварц (који може да прође кроз ултраљубичасто светло до 200нм) и флуорит (који може да прође кроз ултраљубичасто светло до 185нм), а ултраљубичасти микроскоп се не може посматрати голим оком. , па чак и посматрани узорак Због ограничења микроскопа, заједно са високим трошковима, овај метод побољшања резолуције микроскопа није у широкој употреби због сопствених ограничења.
2. Повећајте нумерички отвор НА сочива објектива.
Нумерички отвор НА=н*син(у)
У формули, н је индекс преламања средине између сочива објектива и узорка; у је угао половине отвора сочива објектива. Стога, из перспективе оптичког дизајна, одговарајуће усвајање већег угла отвора бленде или повећање индекса преламања постало је уобичајена метода за побољшање резолуције оптичког микроскопа. Генерално, медиј са малим увећањем објектива као што је испод 10Кс је ваздух, а његов индекс преламања је 1, односно суво сочиво објектива; медијум потапања у воду је дестилована вода, а њен индекс преламања је 1,33; медиј објектива за урањање у уље је кедрово уље или друго провидно уље, његов индекс преламања је просечан око 1,52, близу индекса преламања сочива и стаклених стакала, као што је 100Кс уљна сочива Олимпуса. Објектив са урањањем у воду и сочиво објектива са урањањем у уље не само да имају велико увећање већ и побољшавају резолуцију сочива објектива због употребе медија са високим индексом преламања.
