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微分干涉差顯微鏡

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1來歷,簡介

微分干涉差顯微鏡
1952年,Nomarski在相差顯微鏡原理的基礎上發明了微分干涉差顯微鏡(differential interference contrast microscope)。DIC顯微鏡又稱Nomarski相差顯微鏡(Nomarki contrast microscope),其優點是能顯示結構的三維立體投影影像。與相差顯微鏡相比,其標本可略厚一點,折射率差別更大,故影像的立體感更強。

2技術設計

DIC顯微鏡的物理原理完全不同於相差顯微鏡,技術設計要複雜得多。DIC利用的是偏振光,有四個特殊的光學組件:偏振器(polarizer)、DIC稜鏡、DIC滑行器和檢偏器(analyzer)。偏振器直接裝在聚光系統的前面,使光線發生線性偏振。在聚光器中則安裝了石英Wollaston稜鏡,即DIC稜鏡,此稜鏡可將一束光分解成偏振方向不同的兩束光(x和y),二者成一小夾角。聚光器將兩束光調整成與顯微鏡光軸平行的方向。最初兩束光相位一致,在穿過標本相鄰的區域后,由於標本的厚度和折射率不同,引起了兩束光發生了光程差。在物鏡的后焦面處安裝了第二個Wollaston稜鏡,即DIC滑行器,它把兩束光波合併成一束。這時兩束光的偏振面(x和y)仍然存在。最後光束穿過第二個偏振裝置,即檢偏器。在光束形成目鏡DIC影像之前,檢偏器與偏光器的方向成直角。檢偏器將兩束垂直的光波組合成具有相同偏振面的兩束光,從而使二者發生干涉。x和y波的光程差決定著透光的多少。光程差值為0時,沒有光穿過檢偏器;光程差值等於波長一半時,穿過的光達到最大值。於是在灰色的背景上,標本結構呈現出亮暗差。為了使影像的反差達到最佳狀態,可通過調節DIC滑行器的縱行微調來改變光程差,光程差可改變影像的亮度。調節DIC滑行器可使標本的細微結構呈現出正或負的投影形象,通常是一側亮,而另一側暗,這便造成了標本的人為三維立體感,類似大理石上的浮雕。

3優點

DIC顯微鏡使細胞的結構,特別是一些較大的細胞器,如核、線粒體等,立體感特彆強,適合於顯微操作。目前像基因注入、核移植、轉基因等的顯微操作常在這種顯微鏡下進行。
該圖是DIC顯微鏡下的硅藻(偽彩色).
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