การจำแนกประเภทและการใช้กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัล

การจำแนกประเภทและการใช้กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัล

กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมีวิธีการจำแนกหลายประเภท: ตามจำนวนช่องมองภาพที่ใช้ มันสามารถแบ่งออกเป็นกล้องจุลทรรศน์แบบสองตาและกล้องจุลทรรศน์แบบตาเดียว ขึ้นอยู่กับว่าภาพมีเอฟเฟกต์สเตอริโอหรือไม่ มันสามารถแบ่งออกเป็นกล้องจุลทรรศน์สเตอริโอและกล้องจุลทรรศน์ที่ไม่ใช่สเตอริโอ ตามวัตถุที่สังเกต มันสามารถแบ่งออกเป็นกล้องจุลทรรศน์ชีวภาพและกล้องจุลทรรศน์โลหะ ฯลฯ .; ตามหลักการออปติคัล มันสามารถแบ่งออกเป็นกล้องจุลทรรศน์แสงโพลาไรซ์ กล้องจุลทรรศน์เฟสคอนทราสต์ และกล้องจุลทรรศน์การรบกวนส่วนต่าง ตามประเภทของแหล่งกำเนิดแสง มันสามารถแบ่งออกเป็นแสงธรรมดา เรืองแสง แสงอัลตราไวโอเลต แสงอินฟราเรด และกล้องจุลทรรศน์เลเซอร์ ฯลฯ.; ตามประเภทของเครื่องรับ มันสามารถแบ่งออกเป็นกล้องจุลทรรศน์ภาพ ดิจิตอล (วิดีโอ) ฯลฯ ดังนั้นก่อนที่จะซื้อกล้องจุลทรรศน์ คุณต้องตัดสินใจว่ากล้องจุลทรรศน์ที่เหมาะกับคุณ กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ กล้องจุลทรรศน์ชีวภาพ กล้องจุลทรรศน์สเตอริโอ กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยา กล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์แสง กล้องจุลทรรศน์เรืองแสง กล้องจุลทรรศน์เฟสคอนทราสต์ และกล้องจุลทรรศน์แบบกลับหัว

กล้องจุลทรรศน์

กำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์ชีวภาพโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 40X-2000X และแหล่งกำเนิดแสงจะถูกส่งผ่านแสง กล้องจุลทรรศน์ชีวภาพใช้ในสถาบันทางการแพทย์และสุขภาพ วิทยาลัยและมหาวิทยาลัย และสถาบันวิจัยทางวิทยาศาสตร์เพื่อสังเกตจุลินทรีย์ เซลล์ แบคทีเรีย การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ สารแขวนลอย ตะกอน ฯลฯ ในเวลาเดียวกัน วัตถุ ผง และละเอียดอื่นๆ ที่โปร่งใสหรือโปร่งแสง สามารถสังเกตอนุภาคได้ กระบวนการขยายและการแบ่งตัวของเซลล์ แบคทีเรีย ฯลฯ ในอาหารเลี้ยงเชื้อสามารถสังเกตได้อย่างต่อเนื่อง ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านเซลล์วิทยา ปรสิตวิทยา เนื้องอกวิทยา ภูมิคุ้มกันวิทยา พันธุวิศวกรรม จุลชีววิทยาอุตสาหกรรม พฤกษศาสตร์ และสาขาอื่นๆ เป็นอุปกรณ์ตรวจสอบสำหรับโรงงานอาหารและโรงงานน้ำดื่มเพื่อดำเนินการรับรอง QS และ HACCP

กล้องจุลทรรศน์สเตอริโอ

กล้องจุลทรรศน์สเตอริโอหรือที่เรียกว่า "กล้องจุลทรรศน์แบบแข็ง" หรือ "กระจกผ่า" เป็นเครื่องมือการมองเห็นที่มีเอฟเฟกต์สามมิติตั้งตรง กำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์สเตอริโออยู่ที่ประมาณ 7X-45X และยังสามารถขยายได้ถึง 90X, 180X และ 225X ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผ่าตัดสไลซ์และจุลศัลยกรรมในสาขาชีวการแพทย์ ในอุตสาหกรรมเพื่อการสังเกต ประกอบ และตรวจสอบชิ้นส่วนขนาดเล็กและวงจรรวม ใช้เส้นทางออปติคัลสองช่องสัญญาณ ลำแสงซ้ายและขวาในกล้องส่องทางไกลไม่ขนานกัน แต่มีมุมที่แน่นอน - มุมมองภาพสามมิติ (ปกติ 12-15 องศา) ซึ่งให้ภาพสามมิติสำหรับตาซ้ายและขวา โดยพื้นฐานแล้วมันคือกล้องจุลทรรศน์หลอดเดียวสองตัวที่วางเคียงข้างกัน แกนออปติคัลของกระบอกเลนส์ทั้งสองประกอบขึ้นเป็นมุมรับภาพที่เกิดขึ้นเมื่อผู้คนใช้กล้องส่องทางไกลสังเกตวัตถุเพื่อสร้างภาพสามมิติสามมิติ

ปัจจุบัน โครงสร้างทางแสงของกล้องจุลทรรศน์สเตอริโอประกอบด้วยเลนส์ใกล้วัตถุหลักทั่วไป หลังจากถ่ายภาพวัตถุแล้ว ลำแสงทั้งสองจะถูกแยกจากกันด้วยเลนส์ใกล้วัตถุระยะกลางสองชุด เลนส์ซูมและมุมมองภาพจะถูกรวมเข้าด้วยกัน จากนั้นจึงถ่ายภาพผ่านเลนส์ใกล้ตาตามลำดับ กำลังขยายของมันเปลี่ยนแปลงโดยการเปลี่ยนกลุ่มเลนส์กลาง เรียกอีกอย่างว่า "กล้องจุลทรรศน์สเตอริโอซูมต่อเนื่อง" กล้องจุลทรรศน์สเตอริโอสามารถติดตั้งอุปกรณ์เสริมต่างๆ ได้ตามความต้องการในการใช้งาน เช่น การเรืองแสง การถ่ายภาพ การถ่ายภาพ แหล่งกำเนิดแสงที่เย็นจัด เป็นต้น

กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยา

กำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาอยู่ในช่วง 50X-1000X ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อสังเกตวัสดุทึบแสงต่างๆ เช่น โลหะ ระบุและวิเคราะห์โครงสร้างภายในและองค์กร เหมาะสำหรับโรงงานและเหมืองแร่ วิทยาลัยและมหาวิทยาลัย การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และแผนกอื่นๆ เครื่องมือนี้มีอุปกรณ์กล้องซึ่งสามารถรวบรวมไดอะแกรมโลหะ วัดและวิเคราะห์ไดอะแกรม และดำเนินการฟังก์ชันต่างๆ เช่น การแก้ไขภาพ การส่งออก การจัดเก็บและการจัดการ กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาเป็นกล้องจุลทรรศน์ที่ใช้เป็นพิเศษในการสังเกตวัตถุทึบแสง เช่น โลหะและแร่ธาตุ วัตถุทึบแสงเหล่านี้ไม่สามารถสังเกตพบได้ในกล้องจุลทรรศน์แบบส่องผ่านแสงทั่วไป ดังนั้นกล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาจึงเน้นที่แสงสะท้อนเป็นหลัก ในกล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยา ลำแสงส่องสว่างจะฉายจากเลนส์ใกล้วัตถุไปยังพื้นผิวของวัตถุที่จะสังเกต สะท้อนโดยพื้นผิวของวัตถุแล้วส่งกลับไปยังเลนส์ใกล้วัตถุเพื่อทำการถ่ายภาพ วิธีการส่องสว่างแบบสะท้อนแสงนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจสอบเวเฟอร์ซิลิกอนวงจรรวม ขณะนี้กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยายังสามารถเลือกที่จะให้แสงส่องผ่านได้ ซึ่งสะดวกสำหรับการสังเกตวัตถุโปร่งใสและตัวอย่างอนุภาคที่เป็นผง

กล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์

กล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์เป็นกล้องจุลทรรศน์ที่ใช้ศึกษาสิ่งที่เรียกว่าวัสดุแอนไอโซโทรปิกแบบโปร่งใสและทึบแสง จุดเน้นของกล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์คือการเพิ่มโพลาไรเซอร์และเครื่องวิเคราะห์ สำหรับตัวอย่างสะท้อนแสงหรือไบรีฟริงเจนต์ เทียบเท่ากับการตัดส่วนหนึ่งของแสงเร่ร่อนออกเพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์มีความใส เช่น แร่ คริสตัล ฯลฯ สารใดๆ ที่มีการหักเหสองขั้วสามารถแก้ไขได้อย่างชัดเจนภายใต้กล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์ แน่นอนว่าสารเหล่านี้สามารถสังเกตได้ด้วยการย้อมสี แต่บางชนิดเป็นไปไม่ได้และต้องสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์ การแปลงแสงธรรมดาเป็นแสงโพลาไรซ์เป็นวิธีการที่ใช้ในกล้องจุลทรรศน์เพื่อระบุว่าสารหนึ่งหักเหแสง (anisotropic) หรือ birefringent (anisotropic) ดังนั้น กล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านแร่ธาตุ เคมี และสาขาอื่นๆ นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ในด้านชีววิทยาและพฤกษศาสตร์

กล้องจุลทรรศน์เรืองแสง

กล้องจุลทรรศน์เรืองแสงใช้แสงอัลตราไวโอเลตเป็นแหล่งกำเนิดแสงในการส่องสว่างวัตถุที่จะตรวจสอบเพื่อเปล่งแสงเรืองแสง จากนั้นสังเกตรูปร่างและตำแหน่งของวัตถุภายใต้กล้องจุลทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์เรืองแสงใช้เพื่อศึกษาการดูดซึมและการขนส่งสารภายในเซลล์ การกระจายและการแปลของสารเคมี เป็นต้น สารบางชนิดในเซลล์ เช่น คลอโรฟิลล์ เรืองแสงเมื่อสัมผัสกับแสงยูวี สารบางชนิดไม่สามารถเรืองแสงได้เอง แต่ยังสามารถเรืองแสงภายใต้แสงยูวีได้หากย้อมด้วยสีย้อมเรืองแสงหรือแอนติบอดีเรืองแสง กล้องจุลทรรศน์เรืองแสงเป็นเครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับการศึกษาเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของสารดังกล่าว

กล้องจุลทรรศน์เรืองแสงโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสองประเภท: ประเภทการส่งผ่านและประเภท epitaxy ประเภทการส่ง: ไฟกระตุ้นมาจากด้านล่างของวัตถุที่จะตรวจสอบ คอนเดนเซอร์เป็นคอนเดนเซอร์สนามมืด ไฟกระตุ้นไม่เข้าสู่เลนส์ใกล้วัตถุ และการเรืองแสงเข้าสู่เลนส์ใกล้วัตถุ สว่างด้วยกำลังขยายต่ำและมืดขณะกำลังขยายสูง ความยากในการแช่น้ำมันและการดำเนินการปรับ เป็นการยากที่จะกำหนดช่วงการส่องสว่างด้วยกำลังขยายต่ำ แต่สามารถรับพื้นหลังมุมมองที่มืดมากได้ ไม่ใช้ชนิด transmissive สำหรับตรวจสอบวัตถุที่ไม่โปร่งใส Epi-type: ปัจจุบันประเภทการส่งสัญญาณถูกกำจัดไปแล้ว ไมโครสโคปชนิดเรืองแสงใหม่ส่วนใหญ่เป็นชนิดการแผ่รังสีภายนอก แหล่งกำเนิดแสงมาจากเหนือวัตถุที่ตรวจสอบ มีตัวแยกลำแสงในเส้นทางแสงจึงเหมาะสำหรับการตรวจสอบวัตถุที่โปร่งใสและทึบแสง เนื่องจากเลนส์ใกล้วัตถุทำหน้าที่เป็นคอนเดนเซอร์ จึงไม่เพียงแค่ใช้งานง่ายเท่านั้น แต่ยังสามารถให้แสงสว่างที่สม่ำเสมอของพื้นที่การมองเห็นทั้งหมดตั้งแต่กำลังขยายต่ำไปจนถึงกำลังขยายสูง

กล้องจุลทรรศน์เฟสคอนทราสต์

ในการพัฒนากล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัล การประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์แบบเฟสคอนทราสต์ถือเป็นความสำเร็จที่สำคัญของเทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์สมัยใหม่ เรารู้ว่าดวงตาของมนุษย์สามารถแยกแยะความยาวคลื่น (สี) และแอมพลิจูด (ความสว่าง) ของคลื่นแสงเท่านั้น สำหรับตัวอย่างทางชีวภาพที่ไม่มีสีและโปร่งใส เมื่อแสงส่องผ่าน ความยาวคลื่นและแอมพลิจูดจะไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก และเป็นการยากที่จะสังเกตตัวอย่างในการสังเกตบริเวณที่สว่าง กล้องจุลทรรศน์เฟสคอนทราสต์ใช้ความแตกต่างของเส้นทางแสงของวัตถุที่จะตรวจสอบสำหรับการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ นั่นคือ ใช้ปรากฏการณ์การรบกวนของแสงอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อแปลงความต่างเฟสที่ตามนุษย์ไม่สามารถแยกแยะให้กลายเป็นความแตกต่างของแอมพลิจูดที่แยกแยะได้ แม้กระทั่งกับสารที่ไม่มีสีและโปร่งใส สามารถมองเห็นได้ชัดเจน สิ่งนี้อำนวยความสะดวกในการสังเกตเซลล์ของสิ่งมีชีวิตอย่างมาก ดังนั้นกล้องจุลทรรศน์แบบเฟสคอนทราสต์จึงถูกใช้อย่างกว้างขวางสำหรับกล้องจุลทรรศน์แบบกลับหัว

กล้องจุลทรรศน์แบบกลับด้าน

องค์ประกอบของกล้องจุลทรรศน์แบบกลับหัวจะเหมือนกับกล้องจุลทรรศน์ทั่วไป ยกเว้นว่าเลนส์ใกล้วัตถุและระบบไฟส่องสว่างจะกลับด้าน ระยะแรกอยู่ใต้เวที ส่วนหลังอยู่บนเวที ซึ่งเหมาะสำหรับการสังเกตการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อด้วยกล้องจุลทรรศน์ การเพาะเลี้ยงเซลล์ในหลอดทดลอง แพลงก์ตอน การปกป้องสิ่งแวดล้อม การตรวจสอบอาหาร ฯลฯ ในสาขาชีววิทยาและการแพทย์ เนื่องจากข้อจำกัดของคุณลักษณะของตัวอย่างที่กล่าวถึงข้างต้น วัตถุที่จะตรวจสอบจะถูกวางไว้ในจานเพาะเชื้อ (หรือขวดเพาะเชื้อ) และระยะห่างในการทำงานระหว่างวัตถุประสงค์ของกล้องจุลทรรศน์แบบกลับหัวกับคอนเดนเซอร์จะต้องยาว และการตรวจสอบ สามารถตรวจสอบวัตถุในจานเพาะเชื้อได้โดยตรง การสังเกตและการวิจัย ดังนั้นตำแหน่งของเลนส์ใกล้วัตถุ เลนส์คอนเดนเซอร์ และแหล่งกำเนิดแสงจึงกลับด้าน จึงเรียกว่า "กล้องจุลทรรศน์แบบกลับหัว" เนื่องจากข้อจำกัดด้านระยะการทำงาน กำลังขยายสูงสุดของวัตถุประสงค์ของกล้องจุลทรรศน์แบบกลับด้านคือ 60X กล้องจุลทรรศน์แบบกลับด้านสำหรับการวิจัยทั่วไปนั้นมีวัตถุประสงค์ด้านคอนทราสต์ 4X, 10X, 20X และ 40X เนื่องจากกล้องจุลทรรศน์แบบกลับหัวส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการสังเกตสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีสีและโปร่งใส หากผู้ใช้มีความต้องการพิเศษ ก็สามารถเลือกอุปกรณ์เสริมอื่นๆ เพื่อการสังเกตได้อย่างสมบูรณ์ เช่น การรบกวนส่วนต่าง การเรืองแสง และโพลาไรซ์อย่างง่าย