显微镜物镜校正环的调节原理与方法

显微镜物镜校正环的调节原理与方法

显微镜物镜的校正环是确保高数值孔径干物镜成像质量的关键组件。本文将详细介绍校正环的工作原理及其调节方法，帮助显微镜使用者掌握这一重要技术细节。

大多数显微镜物镜设计为与标准厚度为0.17mm、折射率为1.515的盖玻片一起使用，当物镜数值孔径为0.4或更小时，这是令人满意的。然而，当使用高数值孔径干物镜（数值孔径为0.8或更大）时，仅几微米的盖板玻璃厚度变化会由于像差而导致显着的图像质量下降，并且随着盖板玻璃厚度的增加而恶化。为了补偿这种误差，校正程度更高的物镜配备了校正环，以便调整中央透镜组的位置，以配合盖玻片厚度的波动。

盖板玻璃的标准厚度为 0.17 mm（170 um），称为 1½ 号盖板玻璃。不幸的是，并非所有 1½ 盖玻片都按照这种紧密公差制造，并且许多样品在它们和盖玻片之间具有折射率变化很大的介质。可以通过调整显微镜的机械管长度或使用专门的校正环来补偿盖玻片厚度改变物镜筒内关键透镜元件之间的间距。校正环经过调整以补偿这些细微的差异并确保最佳的客观性能。

定位校正环，使物镜筒上的指示标记与雕刻在轴环外壳上的 0.17 mm刻度线重合。将样品放在载物台上，并将显微镜聚焦在一个小样品特征上。非常轻微地旋转校正环并重新聚焦物镜以确定图像是改善还是退化。由于大多数样品制备受到过厚的盖玻片/介质夹层的影响，因此首先尝试更大的补偿值 (0.18-0.23) 开始旋转实验。重复上一步以确定当校正环朝单个方向转动时图像是改善还是降低。如果图像质量下降，请按照相同的步骤向相反方向（朝较低值）旋转校正环，以找到提供最佳分辨率和对比度的位置。

当工程师设计高数值孔径干式物镜时，他们在计算中包括位于前透镜和盖板玻璃之间的介质的光学特性和厚度，以满足光学校正的消球差和正弦条件。打算使用油作为成像介质的物镜被视为介质是前镜头的延伸，并相应地进行校正。非浸没式物镜在前透镜和盖玻片之间使用空气，盖片厚度和色散特性的微小变化可能成为色差、球面像差和彗形像差的来源。设计用于对浸入甘油或水中的样品进行成像的物镜也会出现此问题。使用带有校正环的物镜需要大量的练习和仔细的注意。