最も重要な顕微鏡の特性 - 技術

顕微鏡の最も優れた特性は、解像力、研究対象の拡大率、定義です。これらの機能により、顕微鏡オブジェクトの研究が可能になり、さまざまな研究分野に応用できます。

顕微鏡は、生物学、化学、物理、他の多くの分野の間で医学。

高度な顕微鏡で取得できる高解像度の画像は非常に印象的です。今日、数年前は想像もできなかった詳細レベルで粒子原子を観察することが可能です。

顕微鏡には主に3つのタイプがあります。最もよく知られているのは、1つまたは2つのレンズで構成されるデバイスである光学顕微鏡または光学顕微鏡（複合顕微鏡）です。

高周波音波から画像を作成することで機能する音響顕微鏡と、走査型（SEM、走査型電子顕微鏡）とトンネル型（STM、走査型トンネル）顕微鏡に分類される電子顕微鏡もあります。顕微鏡）。

後者は、量子物理学の分野でより一般的な、いわゆる「トンネル効果」によって電子が固体の表面を「通過」する能力から形成される画像を提供します。

これらのタイプの顕微鏡のそれぞれの構造と動作原理は異なりますが、それらは一連の特性を共有しています。これらは、画像の品質を定義する要素です。

顕微鏡の一般的な特性

顕微鏡が提供できる最低限の詳細に関連しています。それは装置の設計と放射特性に依存します。通常、この用語は、顕微鏡によって実際に達成される詳細を指す「解像度」と混同されます。

解像度と解像度の違いをよりよく理解するために、前者は機器自体の特性であることを考慮に入れる必要があります。より広い意味では、「条件下で認識できる観測対象の点の最小間隔」として定義されます。最適」（Slayter and Slayter、1992）。

一方、分解能は、実際の条件下で実際に観察された調査対象の点間の最小間隔であり、顕微鏡が設計された理想的な条件とは異なる可能性があります。

この理由により、場合によっては、観察された解像度が、望ましい条件下で可能な最大値と等しくありません。

優れた解像度を得るには、解像度の能力に加えて、顕微鏡と観察対象の物体または標本の両方の優れたコントラスト特性が必要です。

単細胞生物の高精細画像。Youtube経由。

このプロパティは、オブジェクトが存在する背景に対してオブジェクトのエッジまたは制限を定義する顕微鏡の機能を指します。

これは、放射（光、熱、またはその他のエネルギーの放出）と調査中のオブジェクトとの間の相互作用の結果です。そのため、固有のコントラスト（標本のコントラスト）と機器のコントラスト（顕微鏡自体のコントラスト）について説明します。）。

そのため、機器のコントラストを段階的に変化させることにより、画像の品質を向上させることができ、良好な結果に影響を与えるさまざまな要因の最適な組み合わせが得られます。

たとえば、光学顕微鏡では、吸収（オブジェクトで観察される明度、暗さ、透明度、不透明度、色を定義するプロパティ）が主なコントラストソースです。

顕微鏡で見た花粉。

倍率とも呼ばれるこの特性は、画像のサイズとオブジェクトのサイズの間の数値的な関係にすぎません。

通常、文字「X」が付いた数字で表されるため、倍率が10000Xの顕微鏡では、観察対象の標本または物体の実際のサイズの10,000倍の画像が得られます。

コンピュータはかなり高い倍率レベルを持つことができますが、解像度が非常に低いため、人が考えるかもしれないことに反して、倍率は顕微鏡の最も重要な特性ではありません。

この事実から、有用な倍率、つまり、顕微鏡のコントラストと組み合わせて、本当に高品質で鮮明な画像を提供する倍率の概念が導き出されます。

一方、空または偽の倍率は、最大有効倍率を超えたときに発生します。それ以降は、画像を拡大し続けても有用な情報は得られませんが、逆に解像度は変わらないため、結果は大きくなりますがぼやけた画像になります。

次の図は、これら2つの概念を明確に示しています。

電子顕微鏡の倍率は、最先端の顕微鏡の1500倍の倍率に達する光学顕微鏡よりもはるかに高く、SEM顕微鏡の場合、前者は最大30000倍のレベルに達します。

走査型トンネル顕微鏡（STM）の場合、倍率範囲は粒子のサイズの1億倍の原子レベルに達する可能性があり、それらを移動して定義された配置に配置することも可能です。

言及した各タイプの顕微鏡の上記で説明した特性によれば、それぞれに特定のアプリケーションがあり、最適な方法で画像の品質に関する利点と利点を利用できることを指摘することが重要です。

一部のタイプに特定の領域で制限がある場合、これらは他のタイプのテクノロジーでカバーできます。

たとえば、走査型電子顕微鏡（SEM）は、特に化学分析の分野で、レンズ顕微鏡では到達できなかったレベルの高解像度画像を生成するために一般的に使用されます。

音響顕微鏡は、不透明な固体材料の研究と細胞の特性評価でより頻繁に使用されます。材料内のボイドだけでなく、内部の欠陥、破壊、亀裂、およびその他の隠れたアイテムを簡単に検出します。

その一部として、従来の光学顕微鏡は、その使いやすさ、比較的低いコスト、そしてその特性が問題の研究にとって有益な結果を生み出すため、科学の一部の分野で引き続き有用です。