Mikroskoopin Tarkkuus: Käsitteitä, Tekijöitä ja Laskelma
Kun kaikki edellä mainitut teoriat huomioon, on selvää, että on olemassa useita tekijöitä, harkitsemaan, kun laskettaessa teoreettisia rajoja resoluutio. Erottelukyky riippuu myös näytteen luonteesta. Katsotaanpa laskea resoluutio käyttäen Abbe: n diffraktioraja ja myös käyttämällä Rayleigh kriteeri.,
Ensinnäkin, on muistettava, että:
NA= n x sin α
Missä n on taitekerroin imaging keskipitkän ja α on puolet kulmikas aukko tavoite. Tavoitteen suurin kulma-aukko on noin 144º. Puolen kulman sini on 0,95. Jos käytät upottamalla tavoite öljyllä, joka on taitekerroin 1,52, maksimi NA tavoite on 1.45. Jos käytetään ”kuivaa” (upottamaton) tavoitetta, tavoitteen NA-arvo on enintään 0,95 (koska ilman taitekerroin on 1,0).
Abben diffraktiokaava sivusuunnassa (ts., XY) resoluutio on:
d= λ/2 NA
Missä λ on valon aallonpituus käytetään kuvan yksilö. Jos käytetään 514 nm: n vihreää valoa ja öljykylpytavoitetta, jonka NA-arvo on 1,45, (teoreettinen) resoluutio on 177 nm.
Abbe on diffraktio kaava aksiaalinen (eli Z) resoluutio on:
d= 2 λ/NA2
Jälleen, jos oletamme aallonpituudella 514 nm tarkkailla malli, jossa tavoitteena NA-arvo 1.45, sitten aksiaalinen resoluutio on 488 nm.
Rayleigh-kriteeri on Abbe: n diffraktiorajoihin perustuva hieman tarkentunut kaava:
R= 1.,22 λ/NAobj+NAcond
Missä λ on valon aallonpituus käytetään kuvan yksilö. NAobj on NA tavoite. Nacond on lauhduttimen NA. Luku ”1,22” on vakio. Tämä on peräisin Rayleighin työstä Besselin funktioiden parissa. Näitä käytetään laskettaessa ongelmia järjestelmissä, kuten aalto leviäminen.
Kun NA lauhdutin huomioon, ilmaa (taitekerroin 1.0) on yleensä kuvantamisen keskipitkän väliin lauhduttimen ja liukumäki. Jos lauhduttimen kulma-aukko on 144º, NAcond-arvo on 0,95.,
Jos käytät vihreää valoa 514 nm, öljyä upottamalla tavoitteena on NA 1.45, lauhdutin, jossa on NA-0,95, sitten (teoreettinen) raja resoluutio on 261 nm.
Kuten edellä on todettu, lyhyempi valon aallonpituus käytetään kuvan yksilö, sitten tarkemmin ratkaistaan. Joten, jos käytät lyhyin näkyvän valon aallonpituus on 400 nm, öljy upotus tavoitteena on NA 1.45 ja lauhdutin, joilla on NA 0,95, niin R olisi tasa-203 nm.,
saavuttaa maksimi (teoreettinen) resoluutio mikroskoopilla järjestelmä, jokainen optiset komponentit pitäisi olla mahdollisimman NA saatavilla (ottaen huomioon kulmikas aukko). Lisäksi lyhyemmän valon aallonpituuden käyttäminen näytteen näkemiseen lisää resoluutiota. Lopuksi koko mikroskoopijärjestelmä on kohdistettava oikein.