由于顯微鏡師的主要興趣領(lǐng)域是顯微鏡和相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用，因此在某種意義上，使用儀器的領(lǐng)域是次要的。然而，許多科學(xué)家在選擇了一個(gè)領(lǐng)域后，發(fā)現(xiàn)顯微鏡的使用是必需的，但次要的是他們感興趣的主要領(lǐng)域。因此，顯微鏡作為*的工具被推到它們上面。通常，正確使用“工具”所需的基本背景是缺乏或不充分的，已經(jīng)在工作中被選中，因此他們可以“順便”。

考慮到在所有類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)室中使用的顯微鏡??的數(shù)量以及使用這些儀器的科學(xué)家和技術(shù)人員的數(shù)量，從報(bào)告和要求我們收集他們已經(jīng)學(xué)會(huì)在可能被稱(chēng)為“在職”培訓(xùn)中使用它們。熟練程度的“逐漸”水平。

本文將嘗試擴(kuò)大對(duì)顯微鏡“商業(yè)區(qū)”，冷凝器和物鏡之間的理解，因?yàn)樗艿接徒镧R的影響，并且還擴(kuò)展了浸油的性質(zhì)以及它們?nèi)绾胃浞掷谩?br />
 

Immersion Oil有助于通過(guò)顯微鏡觀(guān)察圖像的兩個(gè)特征：更精細(xì)的分辨率和亮度。這些特性在高倍率下為關(guān)鍵; 所以它只是通常為油浸設(shè)計(jì)的更高功率，短焦點(diǎn)，目標(biāo)。

油浸物鏡通?？稍?0到120倍之間使用。這些不得與“高干”物鏡或水浸物鏡相混淆，這些物鏡也是在這個(gè)范圍內(nèi)制造的。正如“油”浸沒(méi)物鏡必須與油一起使用以獲得可用的圖像，“水”浸沒(méi)物鏡必須與水一起使用并且“干”必須干燥使用。在高干燥條件下使用油會(huì)通過(guò)消除球面和色差的校正來(lái)破壞圖像。

對(duì)于任何給定的鏡頭，都有固定的焦距。在物鏡聚焦的情況下，存在從樣品上的點(diǎn)延伸到物鏡的全直徑的光錐。該錐體形成的角度是角度孔徑（AA），如圖1所示。對(duì)于低功率干燥（長(zhǎng)焦點(diǎn)），它可以從10°變化到高功率油（短焦點(diǎn)）可以變化到140°。當(dāng)然，大理論角孔徑為180°，焦距為零。

樣品下方是第二個(gè)匹配的光錐，錐體的底部是冷凝器的頂部表面，頂部是樣品上的一個(gè)點(diǎn)。理論上，照射為從聚光器到物鏡的每條射線(xiàn)提供直線(xiàn)路徑。

這種直線(xiàn)路徑受到任何不同折射率材料的干擾。理想情況下，圖2從冷凝器向上行進(jìn)，有空氣（指數(shù)1.00），滑動(dòng)（約1.515），安裝介質(zhì)，蓋玻片（約1.515），空氣（1.00），后是物鏡。由于大多數(shù)冷凝器和物鏡是1.515，因此通過(guò)用浸油（1.515）和使用安裝介質(zhì)（1.515）填充氣隙來(lái)獲得均勻的路徑。除1.515之外的安裝介質(zhì)具有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，但不是本討論的一部分。

獲得的分辨率與角度孔徑直接相關(guān)，較大的AA具有較寬的錐體，具有更多的傾斜射線(xiàn)。然而，除非存在均勻的光學(xué)路徑，否則傾斜的光線(xiàn)會(huì)因載玻片或蓋玻片內(nèi)的內(nèi)反射而損失。

中角孔徑的油浸物鏡比具有較大角孔徑的“干”具有更大的分辨率，并且必須考慮由Ernst Abbe提出的術(shù)語(yǔ)“數(shù)值孔徑”（N.A.）。NA等于nx sin 1/2 AA，其中n是路徑中的低折射率。因此，蓋玻璃與物鏡之間的氣隙給出的理論大NA為1.00; 水，1.33; 浸油，1.515。由于其他限制僅允許透鏡玻璃1.515的實(shí)際NA為1.40，因此使用浸油可以充分利用物鏡的分辨能力。并且，對(duì)于給定的角度孔徑，浸入式油物鏡比相同焦距的干物鏡提高了約50％的分辨率。

正如浸油允許利用物鏡的*NA（分辨能力）一樣，它也是獲得冷凝器的大NA的必要條件。冷凝器NA 1.40和冷凝器與滑塊底部之間的氣隙，極限值為NA 1.（空氣）; 通過(guò)冷凝器內(nèi)部反射損失額外的光。

物鏡必須根據(jù)設(shè)計(jì)使用“干燥”或“上油”，而冷凝器可以上油或干燥，但于工作值。通過(guò)用水（1.33）或浸油（1.515）“加油”可以獲得冷凝器的全分辨率，NA 1.25。NA 1.40的冷凝器必須具有1.40或更大的介質(zhì)，例如浸油1.515，以利用其設(shè)計(jì)的NA

第三個(gè)考慮因素是封裝媒體本身。“空氣安裝”樣品可以接收1.0Na的光錐。通過(guò)載玻片頂面的全反射損失過(guò)量的光。因此，在確定冷凝器的可用NA時(shí)要考慮第二限制或工作NA值。

通過(guò)平均物鏡的NA值和聚光器的工作NA來(lái)計(jì)算光學(xué)系統(tǒng)的分辨能力。如上所述，目標(biāo)必須按設(shè)計(jì)使用，干燥，澆水或上油。當(dāng)冷凝器加工到載玻片上時(shí)，冷凝器工作NA僅等于設(shè)計(jì)的NA，并且使用具有大于冷凝器NA的指數(shù)的安裝介質(zhì)

多年來(lái)，人們?cè)絹?lái)越多地努力使浸油的光學(xué)值標(biāo)準(zhǔn)化，因?yàn)樗蔀轱@微鏡光學(xué)系統(tǒng)的組成部分。獲得高質(zhì)量的圖像需要顯微鏡設(shè)計(jì)師依賴(lài)于與顯微鏡一起使用的浸油的一致值。標(biāo)準(zhǔn)化浸油的個(gè)重要步驟是德國(guó)DIN（Deutsches Institute fur Normung）規(guī)范58-884，目前大多數(shù)歐洲和美國(guó)浸油（包括Cargille浸油）都符合該規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）目前正處于基本符合DIN規(guī)范的更為標(biāo)準(zhǔn)的后階段。

浸油的折射率在一個(gè)波長(zhǎng)處，通常是水銀e線(xiàn)（5461A），因?yàn)樵摬ㄩL(zhǎng)接近可見(jiàn)光譜的中間，其中眼睛具有大的靈敏度。e線(xiàn)由DIN / ISO規(guī)定; 但是，仍有一些浸油在鈉D線(xiàn)（5893 A）和氦d線(xiàn)（5876 A）校準(zhǔn)。DIN / ISO規(guī)定在23℃的e線(xiàn)處的通用浸油的折射率應(yīng)為1.5180 +/- 0.0004（DIN），+ / - .0005（ISO）。

通過(guò)具有與系統(tǒng)中的玻璃相同的指數(shù)，浸入油有助于冷凝器和物鏡之間的均勻光路。然而，“白色”光由許多波長(zhǎng)組成。對(duì)于可見(jiàn)光譜中所有波長(zhǎng)的折射率以匹配玻璃光學(xué)器件，油的色散值必須與那些光學(xué)器件匹配。分散通常由nF-nC表示，或Abbe vD或Abbe ve由以下表達(dá)式計(jì)算：

DIN / ISO規(guī)定浸油在23℃時(shí)應(yīng)具有ve = 44 +/- 5的分散度。

主要的配方問(wèn)題不是e線(xiàn)的匹配指數(shù)，因?yàn)榭梢耘渲圃S多材料來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，但是找到具有合適色散值的材料，使得色散在可見(jiàn)光譜上緊密匹配。據(jù)作者所知，沒(méi)有浸油與顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)匹配。接近的比賽之一是增稠的雪松油，多年來(lái)，它是廣泛使用的，如果不是僅有可用的浸油。雪松油的不利特性是：藍(lán)色和紫外光的高吸收，隨著老化而變黃，由于不均勻的揮發(fā)性，酸度和粘度變化而在鏡片上硬化的趨勢(shì)（用溶劑稀釋改變了指數(shù)和分散）。

合成浸油消除了上述許多缺點(diǎn)。溫度是一個(gè)經(jīng)常被忽視的因素，因?yàn)樗m用于浸油。液體和大多數(shù)固體的變化指數(shù)與溫度變化成反比。調(diào)節(jié)油的溫度應(yīng)在瓶子上標(biāo)明。由于室溫下1°C與規(guī)定值的差異導(dǎo)致油指數(shù)變化約為0.0004，因此夏季天氣或過(guò)熱的房間會(huì)顯著影響指數(shù)匹配。溫度系數(shù)通常在數(shù)據(jù)表中說(shuō)明或可從制造商處獲得。大多數(shù)顯微鏡制造商使用符合DIN / ISO標(biāo)準(zhǔn)的23°C（74°F）標(biāo)準(zhǔn)化油。有些油可在18°C，20°C和37°C下使用，適用于特殊應(yīng)用。

選擇校準(zhǔn)溫度以接近使用特定儀器的階段溫度條件。通用浸油的23 C值高于理想的室溫72°F（22.2°C），并允許顯微鏡燈和其他來(lái)源的輻射熱溫度有所增加。通常，調(diào)節(jié)該溫度的簡(jiǎn)單方法是稍微提高室溫。通常比冷卻房間更容易增加。

當(dāng)工作在D線(xiàn)以外的波長(zhǎng)，即綠線(xiàn)（5461 A），藍(lán)線(xiàn)（4358 A）或近紫外線(xiàn)時(shí)，通過(guò)稍微改變溫度，可以使指數(shù)與玻璃重合?；脽羝秃湍繕?biāo)。所需的溫度變化可以從色散值和溫度系數(shù)近似。

必須記住的是，玻璃和油都隨溫度變化。然而，固體的變化通常是微不足道的，可以忽略不計(jì)。

當(dāng)然，顏色是配制浸油的一個(gè)考慮因素，因?yàn)槠浯嬖诒硎就ㄟ^(guò)吸收損失光。顏色的關(guān)鍵程度是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。這是不受歡迎的，但是，如果某種顏色不能是無(wú)效的，則可以通過(guò)滿(mǎn)足其他所需的規(guī)格來(lái)抵消。

由顏色產(chǎn)生的大問(wèn)題可能是在所使用的單色照明的波長(zhǎng)處產(chǎn)生吸收帶。特殊油已經(jīng)配制用于在約3000-4000A的較低波長(zhǎng)下工作。

浸油的酸值應(yīng)該很低。合成物通常具有低于雪松油的酸值。高酸度會(huì)及時(shí)影響物鏡的金屬部件的狀況，并且可能更重要的是，會(huì)導(dǎo)致鏡片水泥的劣化。鏡片粘合劑也是一種密封，可防止油滲透到鏡片背面。水泥中的裂縫或穿孔通過(guò)毛細(xì)吸引力吸油，薄薄的油膜緩慢地從物鏡背面掠過(guò); 如果沒(méi)有立即注意到，可能會(huì)形成不良的形象 當(dāng)顯微鏡師意識(shí)到圖像已經(jīng)惡化時(shí)，他可能沒(méi)有意識(shí)到原因，除非他之前遇到過(guò)這個(gè)問(wèn)題。

鏡片水泥中的缺陷應(yīng)由制造商或合格的維修服務(wù)部門(mén)及時(shí)修復(fù)，否則儀器將使用較差的圖像，當(dāng)油擴(kuò)散導(dǎo)致圖像無(wú)法使用時(shí)，連續(xù)清潔將浪費(fèi)時(shí)間。后透鏡的清潔是不方便的，因?yàn)樗鄬?duì)難以接近的位置和阻礙進(jìn)入的隔膜的位置。

我們發(fā)現(xiàn)制造商已經(jīng)將物鏡放入浸油中，讓它們?cè)谂鷾?zhǔn)用于儀器的油之前浸泡6至12個(gè)月。目的是確保酸性，溶解性或任何其他性質(zhì)不會(huì)以任何方式損害其設(shè)備。

在制造每個(gè)油目標(biāo)時(shí)，必須對(duì)其進(jìn)行測(cè)試以確保鏡片水泥密封以防止油進(jìn)入鏡片背面。在這項(xiàng)測(cè)試工作中，一些顯微鏡制造商使用浸油。

合成油不應(yīng)含有揮發(fā)物，并且由不受氧化，光降解或其他形式分解影響的穩(wěn)定材料配制而成，這些材料可能會(huì)慢慢改變其性質(zhì)。這種穩(wěn)定性意味著顯微鏡技術(shù)人員知道他正在使用的材料，并且可以依賴(lài)它具有與初購(gòu)買(mǎi)時(shí)相同的屬性。穩(wěn)定性通常使得制造商的質(zhì)量控制對(duì)產(chǎn)品的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由年齡或暴露引起的性質(zhì)的任何變化。

如前所述，規(guī)格溫度和階段溫度之間的差異導(dǎo)致光學(xué)性質(zhì)的變化。到目前為止，由于階段溫度引起的偏差可能超過(guò)來(lái)自同一制造商的批次油之間的任何差異。

盡管通常已知和理解，但應(yīng)該指出，光學(xué)系統(tǒng)的分辨率隨著照明波長(zhǎng)的減小而增加。因此，顯微鏡師傾向于從白色平均值5500A變?yōu)榫G色（5461A），藍(lán)色（4358A）或近紫外（2750A）照射。

標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)器件可以在近紫外線(xiàn)下使用，但是制造了許多特殊的光學(xué)器件，其中精細(xì)的是石英，這是紫外線(xiàn)的要求。在紫外線(xiàn)工作和使用石英光學(xué)器件需要大量的經(jīng)驗(yàn)才能獲得設(shè)備能夠生產(chǎn)的宜工作。

近紫外和紫外范圍屬于熒光顯微鏡類(lèi)別。在這些波長(zhǎng)范圍內(nèi)使用的浸油必須具有極低或無(wú)熒光。任何熒光僅用于“霧化”場(chǎng)并使圖像模糊不清。可提供檀香油和幾種分類(lèi)為“非熒光”，無(wú)熒光或非常低熒光的合成油。

石英光學(xué)器件通常與甘油和水混合物一起使用，或者用于減少蒸發(fā)，甘油和糖的溶液。一些制造商提供穩(wěn)定的非吸濕性浸油，特別是與石英光學(xué)一起使用的混合油。

浸油的粘度主要取決于顯微鏡的個(gè)人偏好。如果過(guò)量使用，低粘度油更容易蠕變。當(dāng)從蓋玻璃到物鏡的距離非常小時(shí)，一些人優(yōu)選低粘度（150cSt）。低粘度油不易保留小氣泡。

已發(fā)現(xiàn)較高的粘度（約1250cSt）是需求量大的，并且由更多的顯微鏡制造商提供。較高粘度的油更令人滿(mǎn)意地填充較大的間隙，并且還可重復(fù)使用，因?yàn)榈诙瑝K可以定位并擺動(dòng)到位并與留在物鏡上的油滴接觸。1250 cSt的粘度使油冷凝器具有更大的自由度，因?yàn)樗梢蕴畛涓蟮拈g隙而不會(huì)“破裂”并且不需要再加油。

“*粘度”（21,000 cSt）油特別適用于寬冷凝器間隙，長(zhǎng)焦（低功率）油浸物鏡，水平或急傾斜儀器和一些微型投影儀。如果制造的粘度不是合適的，則可以制備混合物。如果需要混合物，浸油制造商可以在訂購(gòu)材料時(shí)將少量特殊批次混合為不同類(lèi)型的常規(guī)線(xiàn)的百分比。

制造商通常包裝在小玻璃涂布器瓶和較大的原料瓶中，涂布器瓶可以從該瓶中再填充。玻璃容器的重量往往使它們比等體積的塑料容器更穩(wěn)定。較大的原料瓶可降低油的成本。

一些科學(xué)供應(yīng)商提供浸入式油/苦瓜瓶，其具有深蹲，非常穩(wěn)定的形狀，涂抹器桿和蓋上方便的玻璃滴。這些瓶子可以從購(gòu)買(mǎi)油的原料瓶中裝滿(mǎn)。

顯微鏡制造商使用幾種類(lèi)型的包裝作為附件裝運(yùn)的小油瓶。帶有螺旋井蓋和玻璃涂抹桿的玻璃瓶占主導(dǎo)地位。還提供聚乙烯擠壓瓶或管。

塑料擠壓包裝可避免在翻倒或掉落時(shí)破損和弄臟; 然而，除非在每次使用后*清潔，否則保持油性并捕獲灰塵。擠壓型通常在位于顯微鏡載物臺(tái)上的載玻片上使用時(shí)稍微不方便，并且輕微的過(guò)度擠壓會(huì)在載玻片上放置過(guò)多的油。

具有錐形或球形端部的涂抹桿使得易于將油涂抹到定位的滑塊上。桿還具有通過(guò)在浸油瓶的頸部?jī)?nèi)“傾倒”來(lái)測(cè)量液滴的優(yōu)點(diǎn)，以獲得液滴尺寸經(jīng)驗(yàn)表明是正確的。頸部?jī)?nèi)部的傾斜可防止油滲入瓶外，消除灰塵捕獲和油性手指。

將其應(yīng)用于顯微鏡時(shí)，避免將空氣夾帶在油中。充當(dāng)鏡片的氣泡會(huì)破壞圖像或降低其清晰度。如果將液滴接觸到載玻片或冷凝器并允許從涂抹器流出，則通?？梢员苊庠搯?wèn)題。輕拍增加了泡沫的可能性。

冷凝器應(yīng)在低位置上油，并在定位滑塊后，緩慢升起以進(jìn)行接觸。通過(guò)將液滴放在載玻片上并緩慢地將物鏡放入其中，或者使用parfocaled轉(zhuǎn)塔，將油目標(biāo)緩慢旋轉(zhuǎn)到油滴中來(lái)完成對(duì)物體的上油。一旦光學(xué)器件上油并更換滑塊，物鏡上可能有足夠的油以避免重新潤(rùn)滑。

干燥類(lèi)型，如雪松，檀香或其他天然油，應(yīng)在使用后立即去除。如果這些油硬化，則難以去除，并且鏡頭可能會(huì)損壞。不干燥的合成材料可以無(wú)限期地留在鏡片上，因?yàn)椴粫?huì)發(fā)生硬化損傷; 然而，油膩，它們會(huì)捕獲并保持灰塵。歷史悠久的溶劑是Xylol。用于終擦拭的鏡片組織上的少量離子使光學(xué)器件處于良好狀態(tài)。

浸漬液配方類(lèi)似于折射率液體標(biāo)準(zhǔn)，但通常較便宜。它們?cè)?89.3nm和25℃下定制混合，精度為±0.0005，范圍為n _D 1.293-1.700。與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的偏差可用于波長(zhǎng)，溫度和精度的變化，但需額外付費(fèi)。

用途：

• 用玻璃檢測(cè)條紋
• 折射率匹配和光學(xué)耦合（可防止兩個(gè)固體，透鏡或光纖之間界面處的反射損失）
• 極譜浸入技術(shù)

Immersion Liquid Specials具有與標(biāo)準(zhǔn)浸泡液不同的配方，并具有特殊的光學(xué)或物理特性，使其更適合某些應(yīng)用。它們?cè)?5°C時(shí)定制混合5893埃，精度為±0.0005，范圍為n _D 1.4520 - 1.656。自定義更改的提供方式與常規(guī)Immersion Liquids相同。

用途：

• 填充空心棱鏡
• 進(jìn)行光學(xué)連接
• 匹配BK-7，熔融石英和其他玻璃類(lèi)型
• 藝術(shù)項(xiàng)目

Immersion Liquid Specials代碼4550,50350和50BN幾乎是不發(fā)熒光的油。代碼OHGL和OHZB是水溶液（比油基液體穩(wěn)定性差）。所有Immersion Liquid Specials都是無(wú)色的，除了代碼50BN，它有輕微的黃色調(diào)。