Оригинальные обьективы для инвертированных микроскопов

В продолжение тематики разработки оригинальных оптических систем инвертированных микроскопов, а также оптико-механических систем, составляющих элементную базу для комплектации инвертированных микроскопов, представляем отчёт о завершении нового этапа этой работы.

Нашими специалистами выполнены оптические расчёты и проектирование целой гаммы объективов, не имеющих прямых аналогов на рынке. А именно, комплекта объективов, в которых достигнута, так называемая, планапохроматическая аберрационная коррекция – для использования в инвертированных микроскопах. Хочется поделиться некоторыми соображениями, которые стали “логикой” для создания таких объективов.

В инвертированных микроскопах до сих пор планапохроматические объективы применяются крайне редко. Тем не менее, объекты в инвертированных биологических микроскопах исследуются в прижизненном состоянии, как правило, не подвергаясь какой-либо окраске или цементированию. Конечно, на объекты может оказываться некоторое воздействие в виде, например, электрических разрядов или нагревания, но эти методики не убивают материю; исследуемые объекты сохраняются в своём естественном состоянии. Следовательно, оптика, отличающаяся планапохроматической аберрационной коррекцией, является оптимальной для такого вида исследований на инвертированном световом микроскопе.

Ниже представлена сводная таблица параметров новых планапохроматических объективов для работы в составе инвертированных микроскопов. Все они рассчитаны для работы на “бесконечную” оптическую длину тубуса при использовании дополнительной фокусирующей “тубусной системы” с фокусным расстоянием F’=200мм. Тип аберрационной коррекции LD (long distance) CCF (completely color free) Планапохромат.

Таблица 1 Основные технические параметры и принципиальные оптические схемы объективов для инвертированных микроскопов.

Увеличение	Апертура (NA)	Рабочее расстояние (мм)	Толщина стекла	Разрешение R (мкм)	Глубина DF (мкм)	Поле на объекте (мм)	Поле в изображении (мм)	Длина тубуса	Принципиальная оптическая схема
10х	0.30	0.75	1.3	1.1	3.7	2.5	25	бесконечная
20х	0.60	1.6	1.3	0.56	0.93	1.25	25	бесконечная
40x	0.60	2.3	1.3	0.56	0.93	0.625	25	бесконечная
60х	0.70	2.2	1.3	0.48	0.68	0.417	25	бесконечная
100х	0.75	1.9	1.3	0.44	0.59	0.25	25	бесконечная

Наибольший интерес представляет объектив, имеющий линейное увеличение 100х и числовую апертуру 0.75. Объектив обладает уникальными потребительскими свойствами и параметрами; при мониторинге по ведущим фирмам изготовителям данного вида техники, а также при проведении патентного поиска нам не удалось найти аналога такого объектива. На следующей Фигуре представлены графики аберрационной коррекции этого объектива, подтверждающие её высокий уровень.

Напомним, что даже в исследовательских моделях инвертированных световых микроскопов объектив фокусируется на поверхность исследуемого объекта снизу, в то время, как осветительная система работает “сверху” от объекта. Если объект достаточно протяжённый, или если слой физиологического раствора (в который обычно помещается объект), значительный, то такой микроскоп не в полной мере соответствует классическому пониманию теории образования изображения на микроскопе. Исследуемая поверхность объекта хоть и находится между объективом и конденсором, но расстояние до конденсора достаточно велико, что не позволяет создавать классические “высокоапертурные” осветительные лучи. Естественно, это снижает разрешающую способность инвертированного микроскопа в сравнении с обычным “прямым” микроскопом, где конденсор находится в непосредственной близости к исследуемому объекту и где числовые апертуры конденсора и объектива - близки по значениям. Кроме того, некоторую сложность имеет оптический дизайн высокоапертурного объектива, способного “работать через дно посуды” в инвертированном микроскопе. Некоторого улучшения разрешающей способности можно достичь, используя схему, когда сам объектив служит в качестве конденсора, как в микроскопах отражённого света; однако, объекты, исследуемые на инвертированном биологическом микроскопе, как правило, прозрачные, поэтому изображение будет испорчено рассеянным светом. В связи с этим, поиск “более сбалансированного и оптимального” схемного “компоновочного” решения для оптической системы инвертированного микроскопа - станет нашей следующей исследовательской работой.

Вы можете получить интересующую Вас информацию о технических и иных характеристиках микроскопов и комплектующих изделий, связавшись с нашими техническими специалистами по телефонам +7 (812) 933-25-78 или по электронной почте labomed@list.ru. При необходимости мы расскажем о преимуществах наших приборов перед аналогичными, продаваемыми на рынке. Если Вы заявите о своём желании в приобретении микроскопа, мы в короткие сроки изготовим выбранную Вами модель, обеспечив необходимую Вам комплектацию. По вашему желанию наши специалисты произведут доставку и монтаж оборудования, обучение и консультации с целью оптимизации Вашей работы.