Quelles techniques peuvent être utilisées pour augmenter la résolution du microscope ?
L'un des principaux outils de test est le microscope, et la résolution est une mesure cruciale pour évaluer les performances de l'outil. La résolution est la capacité de discerner distinctement entre deux lignes ou petits points à courte distance. L'œil lui-même fonctionne comme un microscope. La résolution de l'œil humain à la distance de vision, qui est universellement acceptée comme étant de 25 cm, est d'environ 1/10 mm dans des conditions d'éclairage normales. Parce que les lignes droites peuvent exciter un certain nombre de cellules nerveuses, la résolution des yeux peut être augmentée tout en regardant deux lignes droites.
Étant donné que la résolution de l'œil humain n'est que de 1/10 mm, il ne peut pas discerner deux objets extrêmement petits distants de moins de 1/10 mm. Ainsi, le développement du microscope optique pour l'inspection microscopique est venu en premier, suivi du développement du microscope électronique. La distance la plus courte entre deux points minuscules qui peuvent être clairement distingués sur un spécimen est appelée la résolution du microscope. D=0.61/NA est sa formule de calcul.
Dans la formule : D est la résolution (um) ; λ est la longueur d'onde de la source lumineuse (um); NA est l'ouverture numérique de l'objectif (également appelée rapport d'ouverture).
Il peut être obtenu à partir de la formule que la résolution du microscope dépend de la longueur d'onde de la source lumineuse incidente et de l'ouverture numérique de l'objectif adapté. On peut voir que la méthode d'amélioration du microscope optique :
1. Réduisez la longueur d'onde de la source lumineuse.
La longueur d'onde la plus courte de la lumière visible est de 390nm. Si la lumière ultraviolette de cette longueur d'onde est utilisée comme source d'éclairage, la résolution du microscope optique peut être réduite à 0,2 µm. Cependant, étant donné que le verre des matériaux les plus courants absorbe une grande quantité de lumière avec une longueur d'onde inférieure à 340 nm, la lumière ultraviolette ne peut pas former une image claire et lumineuse après une grande quantité d'atténuation. Par conséquent, des matériaux coûteux tels que le quartz (qui peut traverser la lumière ultraviolette jusqu'à 200 nm) et la fluorite (qui peut traverser la lumière ultraviolette jusqu'à 185 nm) doivent être utilisés, et le microscope à lumière ultraviolette ne peut pas être observé à l'œil nu. , et même l'échantillon observé En raison des limites du microscope, associées à son coût élevé, cette méthode d'amélioration de la résolution du microscope n'est pas largement utilisée en raison de ses propres limites.
2. Augmentez l'ouverture numérique NA de l'objectif.
Ouverture numérique NA=n*sin(u)
Dans la formule, n est l'indice de réfraction du milieu entre l'objectif et l'échantillon ; u est le demi-angle d'ouverture de l'objectif. Par conséquent, du point de vue de la conception optique, adopter de manière appropriée un angle d'ouverture plus grand ou augmenter l'indice de réfraction est devenu une méthode courante pour améliorer la résolution d'un microscope optique. Généralement, le milieu de la lentille d'objectif à faible grossissement tel qu'en dessous de 10X est l'air, et son indice de réfraction est de 1, c'est-à-dire une lentille d'objectif sèche ; le milieu d'immersion dans l'eau est de l'eau distillée et son indice de réfraction est de 1,33 ; le support de la lentille d'objectif à immersion dans l'huile est l'huile de cèdre ou une autre huile transparente, son indice de réfraction est moyen d'environ 1,52, proche de l'indice de réfraction de la lentille et de la lame de verre, comme la lentille à huile 100X d'Olympus. La lentille d'objectif à immersion dans l'eau et la lentille d'objectif à immersion dans l'huile ont non seulement un grossissement élevé, mais améliorent également la résolution de la lentille d'objectif grâce à l'utilisation de supports à indice de réfraction élevé.
