Thuyết minh chi tiết các loại nguồn sáng dùng cho kính hiển vi quang học
Trong khi những chiếc kính hiển vi đời đầu dựa vào đèn dầu và ánh sáng mặt trời tự nhiên thì những chiếc kính hiển vi sơ khai (nhưng thường rất chính xác) của chúng cung cấp nguồn chiếu sáng bên ngoài. Họ thường sử dụng các phương pháp khá khéo léo, chẳng hạn như thu thập ánh sáng từ một bảng trắng lớn hoặc sự phản chiếu của ánh sáng mặt trời khuếch tán vào một ngày u ám. Thật không may, những phương pháp này không cung cấp khả năng chiếu sáng đáng tin cậy và thường thì diện tích trường nhìn được chiếu sáng vượt quá khẩu độ số của vật kính, gây ra hiện tượng lóa và ngâm nước.
Kính hiển vi hiện đại thường có một nguồn sáng tích hợp có thể được kiểm soát ở mức độ tương đối cao. Nguồn phổ biến nhất cho kính hiển vi ngày nay là bóng đèn halogen-vonfram nóng sáng được đặt trong vỏ phản chiếu, chiếu ánh sáng qua thấu kính tụ để tập trung ánh sáng bên dưới bàn soi. Điện áp đèn được điều khiển thông qua một biến trở thay đổi, thường được tích hợp vào giá đỡ kính hiển vi. Thể hiện trong Hình 1 là một hệ thống chiếu sáng và nhà ở điển hình. Bóng đèn là đèn halogen-vonfram hoạt động trên điện áp dòng điện một chiều (DC) 12 vôn và tạo ra công suất lên tới 100 watt để chiếu sáng. Điện áp của đèn được điều khiển bởi nguồn điện một chiều, thường được tích hợp trong vỏ kính hiển vi, với một núm điều chỉnh điện áp, thường là một chiết áp được gắn ở đâu đó trên giá đỡ kính hiển vi. Những bóng đèn này tạo ra một lượng nhiệt đáng kể trong quá trình hoạt động và vỏ đèn được cung cấp một số lớp tản nhiệt để giúp tản nhiệt dư thừa. Vị trí của bóng đèn được điều khiển bằng một loạt nút ở bên cạnh vỏ đèn chiếu sáng hoặc được định tâm trước dành riêng cho vỏ. Ánh sáng từ nhà đèn được hướng qua một thấu kính tụ điện lên đế kính hiển vi, sau đó thường xuyên đi qua một bộ khuếch tán thủy tinh thiêu kết trước khi được hội tụ bởi một màng khẩu độ trên tụ quang.
Đèn sợi đốt - Đèn sợi đốt dựa trên đèn vonfram được sử dụng làm nguồn chiếu sáng chính trong kính hiển vi hiện đại, ngoại trừ điều tra bằng kính hiển vi huỳnh quang. Các đèn này là bức xạ nhiệt phát ra phổ ánh sáng liên tục, kéo dài lên trên từ cường độ khoảng 300 nm đến 1200-1400 nm ở các bước sóng có tâm trong vùng 600-1200 nm, hầu hết trong số đó được minh họa trong Hình 2. Chúng có thiết kế, cấu tạo và vận hành đơn giản, bao gồm một bầu thủy tinh kín chứa đầy khí trơ và chứa dây tóc vonfram được cung cấp năng lượng bởi dòng điện một chiều. Bóng đèn tạo ra nhiều nhiệt và ánh sáng, nhưng chỉ có 5 đến 10 phần trăm năng lượng đầu ra là dành cho ánh sáng. Đèn vonfram (nhưng không phải đèn vonfram-halogen) hoạt động tương tự như bóng đèn gia dụng thông thường, do đó, có xu hướng mắc phải một số nhược điểm như lớp vỏ bên trong bị đen theo thời gian và sự bay hơi của vonfram lắng đọng chậm. Nhiệt độ màu và độ sáng của những đèn này thay đổi theo điện áp đặt vào, nhưng giá trị trung bình nằm trong khoảng từ khoảng 2200 K đến 3400 K. Phim màu vi ảnh được sử dụng trong những đèn này phải sử dụng kính hiển vi tạo ra nhiệt độ màu phù hợp với đèn. Nhũ tương màng điện áp, thường ở 3150 K và 3250 K. Thông thường, ở đâu đó trong khoảng giữa, nhiệt độ màu phải được tinh chỉnh bằng phương pháp quang vi để đạt được sự cân bằng này bằng cách chèn các bộ lọc vào đường đi của ánh sáng. Nhiệt độ màu của nhũ tương phim để chiếu sáng.
Đèn vonfram rất khác nhau về thiết kế và nhà sản xuất, đồng thời cung cấp nhiều kiểu dáng khác nhau với nhiều hình dạng vỏ bọc, đồ gá lắp đặt và cách sắp xếp dây tóc. Một lựa chọn điển hình của đèn vonfram được sử dụng trong kính hiển vi quang học được thể hiện trong Hình 3. Bóng đèn trong (a) là đèn vonfram vuông 6-12 vôn với đế hình lưỡi lê bằng đồng và được thiết kế để sử dụng với phần cuối của hình trụ. bóng đèn đối diện với thấu kính hội tụ. (b) Bóng đèn bao tròn cũng có đế lưỡi lê bằng đồng, nhưng bóng đèn 6 vôn kém mạnh hơn này có thể định vị đèn chiếu hoặc đặt nó sang một bên hoặc cuối cùng. Bầu ở (c) cũng có vỏ ngoài hình tròn nhưng được lắp với đế có ren. Điện áp hoạt động trong khoảng từ 6 đến 30 vôn, bóng đèn này được thiết kế để sử dụng ở một đầu.
