كيفية تحسين دقة المجهر؟
تعد المجاهر من المعدات الرئيسية للاختبار، والمؤشر المهم لتقييم أداء المجاهر هو الدقة. تشير الدقة إلى القدرة على التمييز بوضوح بين نقطتين صغيرتين أو المسافة الأصغر بين خطين. العين البشرية نفسها عبارة عن مجهر، وفي ظل ظروف الإضاءة القياسية، تبلغ دقة العين البشرية على مسافة بصرية (المعترف بها دوليًا بـ 25 سم) حوالي 1/10 ملم. لمراقبة خطين مستقيمين، حيث أنهما يمكن أن يحفزا سلسلة من الخلايا العصبية، يمكن أيضًا تحسين دقة العينين.
تبلغ دقة العين البشرية 1/10 مم فقط، لذا لا يمكن للعين البشرية تمييز المسافة بين الأجسام الأصغر من 1/10 مم أو جسمين صغيرين أقرب من 1/10 مم. لذلك كان هناك تحول من النظارات المكبرة العيانية البسيطة إلى المجاهر الضوئية للمراقبة المجهرية، تليها المجاهر الإلكترونية. يتم تعريف دقة المجهر على أنها المسافة الأصغر بين نقطتين صغيرتين يمكن تمييزهما بوضوح في العينة. صيغة الحساب هي: D=0.61 lect/NA
في الصيغة: D هو القرار (أم)؛ α هو الطول الموجي لمصدر الضوء (أم)؛ NA هي الفتحة العددية (المعروفة أيضًا باسم نسبة الفتحة) للعدسة الموضوعية.
وفقًا للصيغة، تعتمد دقة المجهر على الطول الموجي لمصدر الضوء الساقط والفتحة العددية للعدسة الشيئية المطابقة. ومن هذا يتبين أن طريقة تحسين الفحص المجهري البصري هي:
1. تقليل الطول الموجي لمصدر الضوء.
للضوء المرئي طول موجي أقصر يبلغ 390 نانومتر. إذا تم استخدام الضوء فوق البنفسجي لهذا الطول الموجي كمصدر ضوء للإضاءة، فيمكن تقليل دقة المجهر الضوئي إلى 0.2um. ومع ذلك، نظرًا لأن معظم المواد الزجاجية العادية تمتص كمية كبيرة من الضوء بأطوال موجية أقل من 340 نانومتر، فإن الضوء فوق البنفسجي لا يمكنه تكوين صور واضحة ومشرقة بعد التوهين الكبير. لذلك، لا بد من استخدام مواد باهظة الثمن مثل الكوارتز (الذي يمكنه نقل الأشعة فوق البنفسجية حتى 200 نانومتر) والفلورسبار (الذي يمكنه نقل الأشعة فوق البنفسجية حتى 185 نانومتر)، ولا يمكن ملاحظة المجاهر فوق البنفسجية بالعين المجردة، بل إنها حتى محدودة بالعينات المرصودة، إلى جانب التكاليف الباهظة. ولذلك، لا يستخدم هذا الأسلوب لتحسين دقة المجهر على نطاق واسع بسبب القيود الخاصة به.
2. زيادة الفتحة العددية NA للعدسة الموضوعية
الفتحة العددية NA=n * sin (u)
في الصيغة، n هو معامل الانكسار للوسط بين العدسة الموضوعية والعينة؛ U هي زاوية نصف فتحة العدسة الموضوعية. لذلك، أصبح اعتماد زاوية فتحة أكبر أو زيادة معامل الانكسار في التصميم البصري طريقة شائعة لتحسين دقة المجاهر الضوئية. بشكل عام، العدسات الموضوعية ذات التكبير المنخفض أقل من 10X تستخدم الهواء كوسيط ولها معامل انكسار 1، وهو هدف من النوع الجاف؛ وسيلة غمر الماء هي الماء المقطر، مع معامل انكسار 1.33؛ الوسط المستخدم في العدسات المغمورة بالزيت هو القطران أو أي زيت شفاف آخر، مع معامل انكسار بشكل عام حوالي 1.52، وهو قريب من معامل الانكسار للعدسات والشرائح الزجاجية، مثل عدسة أوليمبوس الزيتية 100X. لا يتمتع هدف الغمر بالماء وهدف الغمر بالزيت بتكبير عالي فحسب، بل يعمل أيضًا على تحسين دقة الهدف بسبب استخدام وسائط ذات معامل انكسار عالي.
