كيف يمكن تحسين دقة المجهر؟
يعد المجهر أحد المعدات الرئيسية لمعدات الاختبار، ومؤشر مهم للحكم على أداء المجهر هو الدقة. تشير الدقة إلى القدرة على التمييز بوضوح بين المسافة الأصغر بين نقطتين صغيرتين أو خطين. العين البشرية نفسها هي المجهر. في ظل ظروف الإضاءة القياسية، فإن دقة العين البشرية على المسافة الضوئية (المعترف بها دوليًا بـ 25 سم) تساوي تقريبًا 1/10 مم. لمراقبة خطين مستقيمين، نظرًا لأن الخطوط المستقيمة يمكن أن تحفز سلسلة من الخلايا العصبية، يمكن تحسين دقة العينين.
تبلغ دقة العين البشرية 1/10 مم فقط، لذا لا تستطيع العين البشرية التمييز بين الأشياء الأصغر من 1/10 مم أو المسافة بين جسمين صغيرين أقرب من 1/10 مم. لذلك كانت هناك عدسات مكبرة عيانية بسيطة، ومجاهر بصرية للمراقبة المجهرية، ثم المجاهر الإلكترونية. يتم تعريف دقة المجهر على أنها المسافة الأصغر بين نقطتين صغيرتين في العينة والتي يمكن تمييزها بوضوح. صيغة الحساب هي: D=0.61α/NA
في الصيغة: D هو القرار (أم)؛ α هو الطول الموجي لمصدر الضوء (أم)؛ NA هي الفتحة العددية للعدسة الموضوعية (وتسمى أيضًا نسبة فتحة العدسة).
يمكن الحصول على الصيغة التي تحدد دقة المجهر بواسطة الطول الموجي لمصدر الضوء الساقط والفتحة العددية للعدسة الموضوعية المطابقة. ويتبين من هذا أن طرق تحسين الفحص المجهري الضوئي هي:
1. تقليل الطول الموجي لمصدر الضوء.
الطول الموجي الأقصر للضوء المرئي هو 390 نانومتر. إذا تم استخدام الضوء فوق البنفسجي لهذا الطول الموجي كمصدر 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 يمكن أن يشكل صورة واضحة ومشرقة بعد كمية كبيرة من التوهين. لذلك، لا بد من استخدام مواد باهظة الثمن مثل الكوارتز (الذي يمكنه نقل الأشعة فوق البنفسجية حتى 200 نانومتر) والفلوريت (الذي يمكنه نقل الأشعة فوق البنفسجية حتى 185 نانومتر)، ولا يمكن رؤية مجاهر الأشعة فوق البنفسجية بالعين المجردة، حتى تحت الضوء. مراقبة العينات. إلى جانب التكلفة العالية، لا يتم استخدام 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 بشكل مناسب في التصميم البصري أو زيادة معامل الانكسار طريقة شائعة لتحسين دقة المجاهر الضوئية. بشكل عام، وسط العدسات الشيئية منخفضة التكبير مثل تلك التي تقل عن 10X هو الهواء، مع معامل انكسار 1، أي عدسة شيئية ذات نظام جاف؛ وسط غمر الماء هو الماء المقطر، مع معامل انكسار 1.33؛ وسط العدسة الشيئية المغمورة بالزيت هو زيت الأرز أو أي زيت شفاف آخر، بمتوسط معامل انكسار. عند حوالي 1.52، فهو قريب من معامل انكسار العدسات والشرائح الزجاجية، مثل عدسة أوليمبوس الزيتية 100X. لا تتمتع أهداف الغمر في الماء وأهداف الغمر في الزيت بتكبير عالي فحسب، بل تستخدم أيضًا وسائط ذات معامل انكسار عالي لتحسين دقة العدسة الشيئية.
