Освещение Келера
Освещение Келера - это метод освещения образцов, используемый для оптической микроскопии в проходящем и отраженном свете (транс- и эпи-освещение) . Освещение Келера обеспечивает равномерное освещение образца и гарантирует, что изображение источника освещения (например, нити накала галогенной лампы ) не будет видно на полученном изображении. Освещение Келера является преобладающим методом освещения образцов в современной научной световой микроскопии. Для этого требуются дополнительные оптические элементы, которые являются более дорогими и могут отсутствовать в более простых световых микроскопах.
До освещения Келера критическое освещение было преобладающим методом освещения образцов. Основное ограничение критического освещения состоит в том, что изображение источника света (обычно лампочки ) падает в той же плоскости, что и изображение образца, т. е. на конечном изображении видна нить накала лампочки. Изображение источника света часто называют изображением нити . Таким образом, критическое освещение дает неравномерное освещение образца; яркие области на изображении нити освещают эти области образца сильнее. Неравномерное освещение нежелательно, так как оно может привести к таким артефактам, как блики и тени на изображении.
Для рассеивания изображения нити можно использовать различные методы, в том числе уменьшение мощности источника света или использование колбы из опалового стекла или рассеивателя из опалового стекла между колбой и образцом. Все эти методы в некоторой степени эффективны для уменьшения неравномерности освещения, однако все они уменьшают интенсивность освещения и изменяют диапазон длин волн света, достигающего образца.
Чтобы устранить эти ограничения , Август Келер разработал метод освещения, в котором для освещения образца используется идеально расфокусированное изображение источника света. Эта работа была опубликована в 1893 году в Zeitschrift für wissenschaftliche Mikroskopie [1] , а вскоре последовала публикация английского перевода в Журнале Королевского микроскопического общества . [2]
Основным ограничением критического освещения является формирование изображения источника света в плоскости изображения образца. Освещение Келера решает эту проблему, обеспечивая идеальную расфокусировку изображения источника света в плоскости образца и сопряженных плоскостях изображения . На лучевой диаграмме пути освещения это можно увидеть как формирующие изображение лучи, проходящие через образец параллельно.
Эти компоненты расположены в указанном порядке между источником света и образцом и управляют освещением образца. Линзы коллектора/поля собирают свет от источника света и фокусируют его в плоскости диафрагмы конденсора. Конденсорная линза проецирует этот свет, не фокусируя его, через образец. Эта схема освещения создает два набора сопряженных плоскостей изображения, один с изображением источника света, а другой с образцом. Эти два набора плоскостей изображения находятся в следующих точках (цифры и буквы см. на изображении):
