Verlichtingsmethoden voor microscopen
Algemene verlichtingsmethoden
Een belangrijk facet bij microscopie is de manier waarop het monster wordt belicht. De verlichtingsmethoden worden grofweg ingedeeld in doorvallende verlichting en incidentverlichting. De juiste methode moet worden gekozen op basis van het monster en het doel.
Doorvallende verlichting
Verlicht de achterkant van het monster. Deze methode is geschikt voor biologische waarnemingen zoals kleurloze, transparante cellen, en wordt gebruikt bij algemene biologische microscopen. Er zijn twee typen doorvallende verlichting: helder veld en donker veld:
- - Helderveldverlichting
- Een algemene methode om monsters waar te nemen door het achteroppervlak te verlichten om dat transparant te maken. Hierbij worden de delen die donkerder zijn dan de achtergrond, tegen een lichte achtergrond geprojecteerd.
- - Donkerveldverlichting
- Met deze verlichting wordt het achteroppervlak verlicht zoals bij de helderveldverlichting, maar wordt het directe licht onderbroken om de omtrek van het monster tegen een donkere achtergrond te laten uitkomen. Deze methode is geschikt voor het waarnemen van cellen met een laag contrast en vereist een donkerveldcondensator.
Incidentverlichting
Verlicht de voorkant van een monster. Deze methode is geëigend voor het waarnemen van 3D-objecten zoals materialen en andere industriële monsters, en van ondoorzichtige monsters. Dit type verlichting wordt doorgaans bij stereoscopische microscopen gebruikt.
Typen doorvallende verlichting
Bij gebruik van doorvallende verlichting met een optische microscoop met een condensorlens zijn er drie typen verlichting: Koehler-verlichting, diffuse verlichting en kritische verlichting.
Koehler-verlichting
Bij dit type verlichting wordt het licht aan de achterkant van het objectief verzameld. Dit is de meest gebruikte methode voor doorvallende verlichting en wordt gekenmerkt door een heldere en minder gevarieerde verlichting. Deze methode is onmisbaar voor waarnemingen bij sterke vergrotingen.
Diffuse verlichting
Een op de reflector geplaatste lichtdiffuserende plaat maakt een gelijkmatige verlichting mogelijk, maar als het licht door die plaat gaat, verliest het licht echter iets aan helderheid.
Kritische verlichting
Bij dit type verlichting wordt het licht op het oppervlak van een monster verzameld. Deze methode genereert een heldere verlichting, maar de kans dat het licht ongelijkmatig wordt verdeeld, is groter.
Verschil in lichtbronnen
De lichtbron kan verschillen, afhankelijk van de microscoop die wordt gebruikt. Op basis van de kenmerken van elke lichtbron moet de juiste lichtbron worden gekozen.
Voor optische microscopen
- - Natuurlijk licht (omgevingslicht)
- Licht van buitenaf wordt op de reflecterende spiegel gericht om het monster te verlichten. Direct zonlicht moet worden vermeden.
- - Wolfraamlamp
- Deze goedkope en gemakkelijk verkrijgbare lamp, ook wel gloeilamp genoemd, wordt veel gebruikt in optische microscopen.
- - Halogeenlamp
- Vergeleken met een wolfraamlamp is de halogeenlamp duurder, heeft die een langere levensduur en heeft die een bijna witte kleur met een gelijkmatige helderheid.
Voor fluorescentiemicroscopen
- - Kwiklamp
- Deze lamp, die ook hogedrukkwiklamp wordt genoemd, wordt gebruikt als lichtbron voor fluorescentiewaarneming om een voor het fluorescerende materiaal specifieke golflengte op te wekken. Een kwiklamp zendt onder hoge druk straling over een breed scala van golflengten uit, van ultraviolet tot nabij-infrarood, en kan met behulp van een filter licht van een gewenste golflengte doorlaten. Er is een grote verscheidenheid aan filters beschikbaar voor verschillende golflengten, en een specifieke fluorescentie kan selectief worden gedetecteerd wanneer een juiste combinatie van fluorescentiekleurstof wordt gebruikt. Een ander type kwiklamp is de metaalhalogeenlamp, die een hoogspanningsvoeding nodig heeft om te kunnen branden.
- - Xenonlamp
- Dit type lamp wordt meestal gebruikt als flitslamp bij camera's en heeft een hoge helderheid.
- - LED-lamp
- Omdat LED's licht uitzenden met een relatief smalle golflengteband, kan wit licht worden verkregen door een LED en fluorescerend materiaal of meerdere LED's te combineren. LED-lampen zijn compact, hebben een laag stroomverbruik en gaan lang mee, maar de sterkte van die lampen kan bij specifieke golflengten matig zijn, afhankelijk van hoe de LED's worden gecombineerd.