光学显微镜使用的光源种类
在现代光学显徽镜中经常使用的除低压钨灯外,还有高压汞灯和高压傲灯,下面就这几种光源的发射光谱分布、性能及其应用做一简要的叙述和比较。
低压钨灯
带有可调变压器的低压钨灯使用方便,并且价格也比较便宜,它能够为很多显徽镜的观察和照相提供满意的光产量。然而这种钨灯具有一些典型的缺点,在某些场合这些缺点暴露得如此明显,以至于不得不去寻找其他的光源。低压钨灯所发射的光能有一个对显微镜非常不利的光谱分布,其zui大部分是在红外光或不可见的热辐射区域,在低于750nm的可见光区域发射的光主要是较长波长的光线,在鸽灯使用超高压的情况下,在可见光范围内的光产量会有一些增加,但是这会相应地降低灯泡的寿命,并且在光产量上的增加也是不稳定的。
钨灯所涉及的另一个问题是灯泡会在使用中逐渐变暗,这是由于从发热的灯丝上蒸发的钨会沉积在灯泡的内表面上,结果引起光产量的逐渐降低和发射光能谱分布的变化。近些年来所出现的钨卤灯可以认为是对低压钨灯的一项有效的改进,这种灯在玻璃灯泡内充满着与钨暂时结合的卤素气体(例如碘),从加热的灯丝上以气体的形式发散出来,然后被限制的钨重新沉积在灯丝上,卤素气体又被释放出来并再次循环往复。由于这种灯具有用于显微镜中钨灯的zui高光产量和长达数千小时的灯泡寿命,因此已经非常普迫地应用于显微镜中,特别是显徽照相中。但是由于这种灯的灯丝小而密集,灯丝的沮度很高,可以达到3,000^-3,1001,因此它们发射出大盘的热t,灯室僻要用通风孔来冷却,并且需要用吸热滤片吸收部分热量。
离压汞灯
这是一种由石英制成的在放电筒内两个高压电极之间发射汞的气体放电灯,与钨灯的连续光谱相反,它在可见光范围内有更加分散的带状光谱,在一条比较低的连续的基部上在一定的波长部位益加着窄而高的发射带(图5 , 9 I )由于它在546, 436和
365nm波长有特殊的发射高峰,因此通过选择滤光片进行选择时,对于荧光显微镜说是一种非常有效的光源。但由于带状光谱的限制,不能使染色切片得到好的反差,尽管如此,它仍然是一个在光谱的zui佳部分具有相当大光能发射的良好光源。
高压气体放电灯
这是一种发射氮气的比较新型的气体放电灯,它有更多的优点。在可见光范围内具有连续发射光谱,在紫外光部分有一定的发射连续光谱。在今天被认为是有效的通用光源同时这种高压叙灯能够稳定地提供极高的亮度,因此它是一种zui先进的光源,并且在一些特种显微镜中有着不可替代的地位。
荧光显微镜使用的光源种类
荧光显微镜是以紫外线为光源, 用以照射被检物体, 使之发出荧光, 然后在显微镜下观察物体的形状及其所在位置。
荧光显微镜用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等。 细胞中有些物质,如叶绿素等,受紫外线照射后可发荧光;另有一些物质本身虽不能发荧光,但如果用荧光染料或荧光抗体染色后,经紫外线照射亦可发荧光,荧光显微镜就是对这类物质进行定性和定量研究的工具之一。
下面让我们来了解一下荧光显微镜的光源
多采用200W的超高压汞灯作光源,它是用石英玻璃制作,中间呈球形,内充一定数量的汞,工作时由两个电极间放电,引起水银蒸发,球内气压迅速升高,当水银完全蒸发时,可达50~70个标准大气压力,这一过程一般约需5~15min。超高压汞灯的发光是电极间放电使水银分子不断解离和还原过程中发射光量子的结果。它发射很强的紫外和蓝紫光,足以激发各类荧光物质,因此,为荧光显微镜普遍采用。
超高压汞灯也散发大量热能。因此,灯室必须有良好的散热条件,工作环境温度不宜太高。
新型超高压汞灯在使用初期不需高电压即可引燃,使用一些时间后,则需要高压启动(约为15000V),启动后,维持工作电压一般为50~60V,工作电流约4A左右。200W超高压汞灯的平均寿命,在每次使用2h的情况下约为200h,开动一次工作时间愈短,则寿命愈短,如开一次只工作20min,则寿命降低50%。
因此,使用时尽量减少启动次数。灯泡在使用过程中,其光效是逐渐降低的。灯熄灭后要等待冷却才能重新启动。点燃灯泡后不可立即关闭,以免水银蒸发不完全而损坏电极,一般需要等15min。由于超高压汞灯压力很高,紫外线强烈,因此灯泡必须置灯室中方可点燃,以免伤害眼睛和发生爆炸。
超高压汞灯(100W或200W)光源的电路和包括变压、镇流、启动几个部分。在灯室上有调节灯泡发光中心的系统,灯泡球部后面安装有镀铝的凹面反射镜,前面安装有集光透镜。
如何正确使用光学显微镜
1、将显微镜放在一个相对平稳的台面上,建议可朝向宽大的窗户,光线不好的情况下,建议可用白炽灯或日光灯作光源,以增强照明效果;
2、将低倍接物镜转到镜筒正下方,使其距载物台约1cm左右。再使聚光器上升到高,光圈也放到大,然后一边从接目镜观察,一边转动反光镜,使光源的光尽可能多的反射到聚光器上,如显微镜已有光源配备,这一步则可以免去;
3、取一滴水滴在干净的载玻片上,再加上盖玻片,同时用吸水性较强的纸将载玻片上的水吸干,以供显微镜观察实用;
4、将载玻片放置于显微镜载物台上,将要观察的样品放置于低倍镜的正下方,然后缓慢降下镜筒,同时使镜头距离载玻片约0.3cm左右,再收小光圈,降下聚光器,使照明亮度强弱更为适宜
5、采用目镜观察,适度移动载玻片。这时,镜筒只能上升,不能下降,否则可能会压碎载玻片。同时当观察到影象并能随载玻片移动而移动时,这就是所要观察的对象.