روغن های غوطه وری به دلیل ویژگی های نوری و ویسکوزیته خود، وضوح و روشنایی تصاویر مشاهده شده از طریق میکروسکوپ را بهبود می بخشند.
بدون استفاده از روغن غوطه ور، میکروسکوپ به جایی که امروز است پیشرفت نمی کرد. بدون آن، قدرت تفکیک میکروسکوپ های نوری در آشکارسازی جزئیات سلول ها به دیوار آجری برخورد می کرد.
کارکرد روغن های غوطه ور چیست؟
روغن های غوطه وری برای افزایش قدرت تفکیک میکروسکوپ های نوری استفاده می شوند. این روغن ها شفاف هستند و ضریب شکست بالایی دارند، به این معنی که می توانند بزرگنمایی و کنتراست نمونه را به میزان قابل توجهی در زیر میکروسکوپ افزایش دهند.
ویژگی‌های اپتیکی و ویسکوزیته روغن‌های غوطه‌وری در میکروسکوپ نوری بسیار مهم است، زیرا آنها به طور مؤثر نور را بدون محو کردن جزئیات متمرکز می‌کنند.
به طور معمول، روغن های غوطه وری دارای یک ضریب شکست از 1.1515. این بدون واحد است زیرا یک نسبت است. ضریب شکست معمولاً بر حسب نسبت بین زاویه شکست در یک محیط و زاویه تابش نور از منبع نسبت به یک خط فرضی که عمود بر محیط است اندازه گیری می شود، همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است:
ضریب شکست نیز بر حسب نسبت بین سرعت نور در خلاء و سرعت نور در محیط اندازه گیری می شود. این تعریف دقیق تر است، اما اندازه گیری تجربی دشوارتر است. ضریب انکسار بالاتر به این معنی است که نور کندتر است و می توان آن را بیشتر در محیط خم کرد.
لنزهای شیئی میکروسکوپ تخصصی با روغن های غوطه ور استفاده می شود. لنزهای شیئی معمولی هنوز هم می توانند کار کنند، اما نه به همان اندازه موثر. وضوح بهینه نیز با کمک لنزهای کندانسور غوطه ور در روغن به دست می آید.
غوطه وری در روغن یک تکنیک ویژه است که در میکروسکوپ نوری استفاده می شود که شامل غوطه ور شدن نمونه و عدسی شیئی در روغن شفافی است که ضریب شکست بالایی دارد. این امر باعث افزایش دیافراگم عددی لنز شیئی می شود، به این معنی که لنز می تواند نور بیشتری را با وجود اندازه کوچکش جمع آوری کند. برای اینکه یک لنز دیافراگم بزرگی داشته باشد، باید قطر بیشتری داشته باشد.
این همچنین به این معنی است که لنز باید ضخیم تر باشد تا بزرگنمایی بیشتری داشته باشد. اما این بر میزان نوری که می تواند از لنز عبور کند تأثیر منفی می گذارد. بنابراین، استفاده از روغن غوطه ور راه حل بهتری برای مصالحه اجتناب ناپذیر بین دیافراگم و بزرگنمایی و همچنین بین ضخامت لنز و مجاز بودن نور آن است.
پراکندگی نور در غیاب روغن های غوطه ور بیشتر مشخص می شود. بدون روغن غوطه وری، امواج نور از نمونه اسلاید، از طریق لغزش شیشه ای پوشیده شده، از طریق هوا و در نهایت به عدسی میکروسکوپ منعکس می شود. امواج نور بر اساس زاویه تابش شکست می شوند. ضریب شکست شیشه و هوا بسیار متفاوت است و با عبور نور از رسانه های مختلف با ضریب شکست متفاوت باعث ایجاد برخی اعوجاج در تصویر می شود. این بر کیفیت تصویر بزرگنمایی شده تأثیر منفی می‌گذارد. جزئیات کمتری در این فرآیند حفظ می شود. در همین حال، روغن غوطه ور خواص انکساری مشابه شیشه دارد. این امر کیفیت تصویر را حفظ می کند زیرا اعوجاج بسیار کمی در پرتوهای نور وجود دارد.
همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است، پرتوهای نور منحرف نمی شوند و هنگامی که از محیط روغن عبور می کنند متمرکز می شوند، که با رنگ زرد نشان داده می شود. شکل آبی رنگ نمایانگر عدسی شیئی یک میکروسکوپ است. در نتیجه، پرتوهای نور بیشتری وارد عدسی شیئی می‌شوند و به بزرگنمایی بهتر و جزئیات بیشتر تبدیل می‌شوند.
کاربردهای روغن غوطه ور چیست؟
روغن های غوطه وری برای انواع مختلف میکروسکوپ. هر نوع میکروسکوپ معمولاً به نوع متفاوتی از روغن غوطه ور نیاز دارد که در درجه اول به جزئیاتی بستگی دارد که باید آشکار شوند:
- میکروسکوپ نوری معمولی: این رایج ترین نوع میکروسکوپ است که از منابع نور معمولی مانند نور خورشید محیط یا نور لامپ الکتریکی استفاده می کند. از دو نوع روغن غوطه ور استفاده می کند که یکی از آنها چسبناک تر از دیگری است. اینها روغن های غوطه وری عمومی هستند که می توانند با یکدیگر ترکیب شوند تا ویسکوزیته متوسط ایجاد کنند.
- میکروسکوپ روغن با ویسکوزیته بالا: روغن های مورد استفاده برای این منظور دارای ویسکوزیته 21000 سانتی استوک هستند. این نوع روغن غوطه وری برای پایه های نمونه معکوس، افقی و شیب دار استفاده می شود. همچنین برای اهداف مسافت کاری طولانی و نمونه هایی که از کندانسورهایی با شکاف های وسیع استفاده می کنند استفاده می شود.
- میکروسکوپ فلورسانس (نوع DF): روغن‌های غوطه‌وری که برای این نوع میکروسکوپ استفاده می‌شوند، بالاترین وضوح را ارائه می‌دهند و رنگ زمینه سبز کم‌رنگی را ایجاد می‌کنند. در برخی از تنظیمات، نور لیزر با رابط تولوئن-آب استفاده می شود.
- میکروسکوپ فلورسانس (نوع FF): برای این کاربرد، از روغن بهبود یافته بدون فلورسانس پس زمینه استفاده می شود. روغن کریستالی شفاف و غیر رطوبت گیر است. این روغن همچنین می تواند در انواع دیگر میکروسکوپ فلورسانس استفاده شود و آن را به یک روغن جهانی تبدیل می کند.
انواع روغن غوطه وری چیست؟
روغن های غوطه ور بر اساس شفافیت، کاربرد و ویسکوزیته طبقه بندی می شوند که در اندازه گیری می شود. سنتستوکس. طیف گسترده ای از روغن های مصنوعی به صورت تجاری برای کاربردهای مختلف میکروسکوپی در دسترس هستند.
کشورهای مختلف استانداردهای کیفیت خود را دارند، اما شناخته شده ترین استاندارد برای روغن غوطه وری توسط سازمان استاندارد بین المللی در آن مشخص شده است. استاندارد ISO 8036 برای روغن های غوطه وری برای اهداف عمومی در نظر گرفته شده است. مشخصات به شرح زیر است:
- ne = 0.0005 ± 1.5180 (nD = 1.515)
- Ve = 3 ± 44 (عدد Abbe – اندازه گیری پراکندگی)
- دما = 0.1 ± 23 درجه سانتیگراد
در اینجا برخی از موارد ذکر شده است انواع رایج روغن های غوطه وری بر اساس ویسکوزیته و کاربرد:
- انواع A و B: اینها ویسکوزیته 150 تا 1250 سانتی استوک دارند. برای بدست آوردن ویسکوزیته متوسط می توانید انواع A و B را مخلوط کنید.
- نوع NVH: اینها روغن های غوطه وری با ویسکوزیته بالا با سطوح ویسکوزیته 21000 سانتی استوک هستند.
- نوع OVH: این روغن های غوطه وری دارای ویسکوزیته بسیار بالایی در 46000 سانتی استوک هستند. آنها برای ابزارهای معکوس، شیبدار و فوکوس بلند ایده آل هستند.
- انواع میکروسکوپ فلورسانس: روغن های غوطه وری مورد استفاده برای میکروسکوپ فلورسانس از انواع LDF، HF و FF هستند. ویسکوزیته آنها به ترتیب 500 سانتی استوک، 700 سانتی استوک و 170 سانتی استوک است.
- نوع 37: این دارای ضریب شکست 1.515 و ویسکوزیته 1250 سانتی استوک است، مشابه نوع B. با این حال، بالاتر از دمای کالیبراسیون استاندارد 23 درجه سانتیگراد پایدار است و به گونه ای طراحی شده است که در دمای 37 درجه سانتیگراد ثابت بماند. کیفیت تصویر حتی در این دما نیز حفظ می شود.