显微镜像差的分类

显微镜像差的分类

上一篇文章介绍了“显微镜的像差”现在就由上海巴拓仪器有限公司介绍一下显微镜像差的分类：

影响结像性能的像差可按下图9-2分类。

  赛德尔(Seidel)像差=“点像的扩展”+“成像面弯曲”+“形状畸变”

  上述的(1)到(3)是不符合图9-1中理想成像条件(i)的“点像的扩展”，(4)是不符合(ii)的“成像面弯曲”，(5)是不符合(iii)的“形状畸变”

  而(6)、(7)则是由光学系统中使用的玻璃材料的特性产生的成像的“色渗”。此外，由于“点像的扩展”也包含了衍射的影响，把光作为波考虑并且考虑到相位的“波面像差”也属于“点像的扩展”

  (1)球差(球面像差)

  轴上的物点发出的光线入射进透镜时，数值孔径(NA)越大的光线，其折射越强，与光轴相交时偏离理想成像的位置也就越大。这种由于数值孔径(NA)的差而造成的成像位置不同的像差被称为“球差”。(“球差”与数值孔径的3次方成比例。)

  对物镜而言，数值孔径(NA)越大分辨率越高，但存在球面像差恶化的倾向。上海巴拓仪器有限公司的显微镜，使得高数值孔径(NA)的物镜也保持有良好的光学性能。

  (2)慧差

  即使对球差作很小的校正，轴外物点发出的光线也无法集中于成像平面上的一点，形成像彗星尾巴一样的不对称模糊。这就叫做慧差。

  (3)像散

  校正了球差和慧差的透镜，轴外物点的像仍可能无法结成一点，而是以同心圆方向分布的线上成像以及放射状方向分布的线上成像分离。这就叫“像散”。产生 像散时；在焦点位置的前后，纵向、横向上点像会产生模糊。

  (4)场曲

  在垂直于光轴的平面上的物体的成像面，未必是与光轴垂直的平面，一般都成为弯曲的面。这个现象被称为“场曲像差”。产生场曲像差时．成像位置会在我场周围出现偏移。如果将焦点对准像的中心，像的周围会出现模糊。为了使整幅图像，包括图像周围也很清晰，就需要完全校正该像差

  (5)畸变

  物体平面上的形状与成像面上的形状不相似的现象称为“畸变”。产生畸变时．如图9-6所示的正方形的像会变成桶形或枕形。

  显微镜光学系统包含一定的畸变。产生畸变时，可能会导致检测形状的结构发生谬误。若利用显微镜进行精确测量，必须对这一畸变像差非常小心．例如，利用像差校正功能进行修正。

  (6)色差

  光学系统中使用的玻璃具有不同波长产生不同折射率的特性。因此，每种波长的焦距不同，会引起成像位置的偏移。这个现象被称为“色差”，光轴上轴方向的偏移叫，“轴色差”(也叫纵向色差)，结像平面上的偏移称为“倍率色差”。