Yağa daldırma - Oil immersion

Daldırma mikroskopisi prensibi. Daldırma ortamlı (sarı) (sol yarı) ve olmayan (sağ yarı) ışınların yolu. Objeden (kırmızı) belirli bir açıyla gelen ve lamelden (turuncu, alttaki slaytta olduğu gibi) geçen ışınlar (siyah), ancak daldırma kullanıldığında objektife (koyu mavi) girebilir. Aksi takdirde, örtü-kayma-hava ara yüzeyindeki kırılma, ışının hedefi ıskalamasına ve bilgisinin kaybolmasına neden olur.

İki Leica yağlı daldırma objektif lensi. Yağlı daldırma objektif lensleri, yağsız daldırma lenslerle yüzeysel olarak aynı görünür.

Gelen ışık mikroskobu , yağ daldırma artırmak için kullanılan bir tekniktir çözme gücü a mikroskop . Bu, hem objektif merceğini hem de numuneyi yüksek kırılma indeksine sahip şeffaf bir yağa batırarak ve böylece objektif merceğinin sayısal açıklığını artırarak elde edilir .

Yağ olmadan, ışık dalgaları slayt örneğinden cam kapak kaymasından, havadan ve mikroskop merceğine yansır (sağdaki renkli şekle bakın). Dalga 90 derecelik açıyla çıkmadıkça yeni bir maddeye çarptığında bükülür, bükülme miktarı açıya göre değişir. Bu görüntüyü bozar. Havanın camdan çok farklı bir kırılma indeksi vardır, bu da indeksi cama daha çok benzeyen yağa kıyasla daha büyük bir bükülme sağlar. Özel olarak üretilmiş yağ, camla neredeyse tam olarak aynı kırılma indeksine sahip olabilir, bu da yağa batırılmış bir lensi neredeyse tamamen camın numuneye sahip olması kadar etkili kılar (bu pratik olmaz).

Daldırma yağları , mikroskopide kullanım için gerekli olan özel optik ve viskozite özelliklerine sahip şeffaf yağlardır . Kullanılan tipik yağlar 1.515 civarında bir kırılma indeksine sahiptir. Bir yağ daldırma objektif , özellikle bu şekilde kullanılmak üzere tasarlanmış bir objektif mercek olup. Birçok kondansatör , kondansatör merceği yağa daldırıldığında da optimum çözünürlük sağlar.

Teorik arka plan

Lensler, bir nesne tarafından saçılan ışığı yeniden yapılandırır. Bu amaca başarılı bir şekilde ulaşmak için ideal olarak tüm kırınım emirlerinin toplanması gerekir. Bu, merceğin açılma açısı ve kırılma indisi ile ilgilidir. Mikroskobun çözünürlüğü, mikroskobun onları ayrı nesneler olarak ayırt edebilmesi için incelenen iki nesne arasında gereken minimum ayrım olarak tanımlanır. Bu minimum mesafe δ olarak etiketlenmiştir. İki nesne δ'den daha kısa bir mesafeyle ayrılırsa, mikroskopta tek bir nesne olarak görünürler.

Bir merceğin çözümleme gücünün bir ölçüsü olan RP, sayısal açıklığı NA ile verilir:

${\displaystyle \delta ={\frac {\lambda }{\mathrm {2NA} }}}$

burada λ ışığın dalga boyudur . Buradan iyi bir çözünürlüğün (küçük δ) yüksek sayısal bir açıklıkla bağlantılı olduğu açıktır.

Bir merceğin sayısal açıklığı şu şekilde tanımlanır:

${\displaystyle \mathrm {NA} =n\sin \alpha _{0}\;}$

burada α ₀ , örnekten görülen objektif merceğinin kapladığı açının yarısıdır ve n , mercek ile numune arasındaki ortamın kırılma indisidir (hava için ≈1).

Son teknoloji hedefler, 0.95'e kadar sayısal bir açıklığa sahip olabilir. sin α ₀ her zaman birlikten küçük veya ona eşit olduğundan ("1" sayısı), sayısal açıklık havadaki bir objektif merceği için asla birden büyük olamaz. Objektif lens ile numune arasındaki boşluk yağ ile doldurulursa, sayısal açıklık birden büyük değerler elde edebilir. Bunun nedeni, yağın kırılma indisinin 1'den büyük olmasıdır.

Yağa daldırma hedefleri

Kullanımda yağa daldırma hedefi

Yukarıdan, numune ile objektif lens arasındaki yağın, 1/ n faktörü kadar çözme gücünü geliştirdiği anlaşılmaktadır . Bu amaç için özel olarak tasarlanmış hedefler, yağa daldırma hedefleri olarak bilinir.

Yağa daldırma hedefleri, yalnızca yüksek çözme gücü gerektiren çok büyük büyütmelerde kullanılır. Büyütme gücü yüksek olan objektiflerin odak uzunluklarının kısa olması yağ kullanımını kolaylaştırır. Yağ numuneye (geleneksel mikroskop) uygulanır ve hedef yağa daldırılarak kademe yükseltilir. ( Ters mikroskoplarda yağ amaca uygulanır).

Birinci mercek elemanındaki yağın ve camın kırılma indisleri hemen hemen aynıdır, bu da, merceğe girdikten sonra ışığın kırılmasının küçük olacağı anlamına gelir (yağ ve cam optik olarak çok benzerdir). Bir objektif lensi için doğru daldırma yağı, kırılma indekslerinin yakından eşleşmesini sağlamak için kullanılmalıdır . Yanlış daldırma yağıyla veya tamamen daldırma yağı olmadan yağlı bir daldırma merceğinin kullanılması, küresel sapmadan zarar görecektir. Bu etkinin gücü, kırılma indisi uyumsuzluğunun boyutuna bağlıdır.

Yağa daldırma genellikle sadece rijit olarak monte edilmiş numunelerde kullanılabilir, aksi takdirde yağın yüzey gerilimi lamelleri hareket ettirebilir ve böylece numuneyi altına taşıyabilir. Bu, ters çevrilmiş mikroskoplarda da olabilir, çünkü lamel slaydın altındadır.

daldırma yağı

1940'larda sentetik daldırma yağlarının geliştirilmesinden önce, sedir ağacı yağı yaygın olarak kullanılıyordu. Sedir yağının kırılma indeksi yaklaşık 1.516'dır. Sedir ağacı yağı hedeflerinin sayısal açıklığı genellikle 1.3 civarındadır. Ancak sedir yağının bir takım dezavantajları vardır: mavi ve ultraviyole ışığı emer, zamanla sararır , tekrarlanan kullanımda ( lensleri birleştirmek için kullanılan çimentoya saldırarak) hedeflere potansiyel olarak zarar verebilecek yeterli asitliğe sahiptir ve solvent ile seyreltilmesi viskozitesini değiştirir ( ve kırılma indeksi ve dispersiyon ). Sedir yağı, sertleşmeden önce kullanımdan hemen sonra objektiften çıkarılmalıdır, çünkü sertleşmiş sedir yağının çıkarılması lense zarar verebilir. Modern mikroskopide sentetik daldırma yağlar, bu sorunların çoğunu ortadan kaldırdıkları için daha yaygın olarak kullanılmaktadır. 1,6 NA değerleri farklı yağlarla elde edilebilir. Doğal yağların aksine, sentetik olanlar lens üzerinde sertleşmezler ve tipik olarak bir seferde aylarca objektifte kalabilirler, ancak en iyi mikroskobu korumak için yağı günlük olarak çıkarmak en iyisidir. Zamanla yağ, hedefin ön merceğine veya hedefin namlusuna girebilir ve hedefe zarar verebilir.

Yapacağınız mikroskopi türüne göre farklı özelliklere sahip farklı daldırma yağ türleri vardır. Tip A ve Tip B, farklı viskozitelere sahip genel amaçlı daldırma yağlarıdır. F Tipi daldırma yağı en iyi oda sıcaklığında (23  °C) floresan görüntüleme için kullanılırken , N tipi yağ  canlı hücre görüntüleme uygulamaları için vücut sıcaklığında (37 °C) kullanılmak üzere yapılır .

Ayrıca bakınız

• Suya daldırma hedefi
• Dizin eşleştirme malzemesi
• Katı daldırma lensi

Referanslar

• Pratik Mikroskopi , LC Martin ve BK Johnson, Glasgow (1966).
• Işık Mikroskopisi , JK Solberg, Tapir Trykk (2000).

Dış bağlantılar

• Mortimer Abramowitz ve Michael W. Davidson tarafından yazılan "Mikroskop Hedefleri: Daldırma Ortamı" , Olympus Mikroskopi Kaynak Merkezi (web sitesi), 2002.
• "Immersion Oil Microscopy" , David B. Fankhauser, Cincinnati Üniversitesi'nde Biyoloji , Clermont Koleji (web sitesi), 30 Aralık 2004.
• Jim Solliday, Southwest Museum of Engineering, Communications ve Computation (web sitesi), 2007 tarafından "Petrol Daldırma Lenslerinin Tarihi" .
• "Immersion Oil and the Microscope" , John J. Cargille, New York Microscopical Society Yearbook , 1964 (revize, 1985). ( Cargille Labs'ta (web sitesinde) arşivlenmiştir .)