暗视野显微镜技术参数
一、暗场聚光镜类型
• 干式暗场聚光镜:数值孔径 ≤ 0.9,配 40X 及以下物镜
• 油浸暗场聚光镜:数值孔径 1.2–1.4,配 100X 油镜
• 水浸型:数值孔径约 1.2,用于活细胞等水环境样品
• 环形光阑式(普通聚光镜加中心遮光板):成本低但数值孔径受限
• 说明:暗场成立的前提是物镜数值孔径小于聚光镜数值孔径,否则光直接进物镜,背景发亮
二、数值孔径匹配与分辨率
• 物镜 N.A. 必须小于聚光镜 N.A.,这是暗场的硬性条件
• 100X/1.25 油镜配 1.4 油浸暗场聚光镜可达最高分辨
• 40X 及以下配干式暗场聚光镜即可满足
• 分辨率仍由物镜数值孔径决定,暗场只提升反差,不提升分辨率
• 说明:暗场解决的是"看不出来",不是"看不清",这个边界要在采购时想清楚
三、光源要求
• 暗场光通量需求远高于明场,需高亮度 LED 或卤素灯
• 光源中心可调,光轴偏移会直接让背景发灰
• 建议配可调视场光阑与滤片
• 长时间观察需具备散热设计,避免热漂移影响对焦
• 说明:暗场背景压不黑,九成是光轴未对正或聚光镜数值孔径不匹配
四、明场与暗场切换
• 聚光镜可通过转盘切换明场 / 暗场 / 相差,切换后免重新对中
• 切换倍率时需同步更换对应数值孔径的暗场光阑
• 三目头分光比 80/20 或 70/30,兼顾目视与成像
• 说明:需要频繁切换明暗场的场景,转盘式比插拔式省事很多
五、样品与载玻片要求
• 载玻片厚度 1.0–1.2 mm,油浸暗场对玻片厚度尤其敏感
• 盖玻片 0.17 mm,过厚会直接破坏暗场条件
• 样品需薄、透、洁净,灰尘与气泡在暗场下极其显眼
• 悬浮样品(细菌、螺旋体、纳米颗粒、尿沉渣)效果最好
• 说明:玻片厚度不对是暗场失败的第二大原因,仅次于数值孔径不匹配
六、成像质量与杂散光
• 背景亮度应均匀,无中心亮斑与光晕环
• 物镜内壁与镜筒需做消光处理
• 观察时需遮挡环境光,避免杂散光进入光路
• 说明:暗场对划痕、灰尘、指纹的敏感度远高于明场,制片洁净度直接决定成败
七、数码成像
• 暗场信号弱,需高灵敏相机,量子效率 ≥ 70%
• 优先长曝光加低增益,避免高增益噪声淹没微弱散射信号
• 黑白相机对弱散射体更有利,彩色相机用于需要辨色的场景
• 说明:暗场很难用手机直接拍出背景全黑的效果,选型时不要以手机成像作为参考
八、应用适配
• 未染色活体微生物:螺旋体、钩端螺旋体、细菌动力观察
• 临床与检验:血小板、尿沉渣、脑脊液细胞
• 材料与矿物:包裹体、颗粒污染、表面缺陷、金相组织边缘
• 纳米材料:胶体颗粒、悬浮物粒径与分散状态
• 说明:暗场本质是"看散射体"的方法,对均匀透明的样品没有意义
九、采购时最容易出问题的三处
• 物镜数值孔径大于等于聚光镜,装机后背景始终发亮,形不成暗场
• 只配干式暗场聚光镜却要上 100X 油镜,高倍下背景无法压黑
• 光源亮度不足,背景灰蒙蒙,被误判为相机灵敏度不够