Классификация объективов. Продолжение

НАЗАД

ГРУППА А. ВЫХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

1. Увеличение. В зависимости от степени увеличения объективы делятся на четыре группы:

- объективы малого увеличения (Объективы увеличения от 1х до 5х в обиходе называют: объективы лупного увеличения, поисковые объективы, обзорные объективы) — от 1х до 20х;

- объективы среднего увеличения — от 20х до 50х;

- объективы большого увеличения — от 50х до 100х;

- объективы сверхбольшого увеличения — свыше 100х. Увеличение маркируется на корпусе объектива, например «10х».

Классификационный признак не уточняется (Ранее в микроскопах, имеющих длину тубуса «∞», на корпус вместо увеличения наносилась маркировка фокусного расстояния.).

2. Числовая апертура. В зависимости от величины числовой апертуры объективы также делятся на четыре группы:

1. объективы малых числовых апертур — до 0,2;

2. объективы средних числовых апертур — от 0,2 до 0,65;

3. объективы высоких числовых апертур — от 0,65;

4. объективы повышенных числовых апертур (Разработкой этого класса объективов в разное время занимались группы под руководством д.т.н. Грамматина А.П. (ГОИ им. Вавилова), д.т.н. Ивановой Т.А. и Фролова Д.Н. (ЛОМО им. Ленина).) — с числовыми апертурами выше традиционных для соответствующего увеличения (например, 10х/0,40; 40х/0,75; 100х/1,30МИ).

Числовая апертура маркируется на корпусе объектива после увеличения, например, «0,65». Классификационный признак не уточняется.

3. Рабочее расстояние. По величине рабочего расстояния объективы подразделяются на:

- объективы с обычным рабочим расстоянием;

- объективы с большим рабочим расстоянием (Этот класс объективов в нашей стране был разработан под руководством д.т.н. Грам-матина А.П. — для биотехнологии и микроэлектроники и д.т.н. Андреева Л.Н. — для поляризационной микроскопии (ГОИ им. Вавилова), а также Фроловым Д.Н. — для биотехнологии (завод ЛОМО им. Ленина).) (LD — long distance);

- объективы со сверхбольшим рабочим расстоянием (LLD — large long distance).

На корпус зарубежных объективов наносится маркировка LD и LLD. Числовое значение рабочего расстояния не маркируется и обычно указывается в описании, прилагаемом к микроскопу.

4. Рабочая область спектра. Данный признак классифицирует объективы по светопропусканию в различной области спектра:

- объективы для видимой области спектра — пропускание от 400 до 700 нм;

- объективы для ультрафиолетовой области спектра — от 250 до 400 нм (кроме специальных);

- объективы для инфракрасной области спектра — от 700 до 900 нм (кроме специальных).

На корпус наносится маркировка принадлежности объективов к группам для ультрафиолетовой (УФ, UV) и инфракрасной (ИК, IR) областей спектра.

5. Линейное поле. По этому параметру современные объективы делятся на две группы:

1. обычные — с линейным полем в плоскости предмета до 20 мм;

2. широкопольные (Этот класс объективов был разработан д.т.н. Андреевым (для МБИ15), а экспериментальные образцы отработаны и внедрены на ЛОМО группой микроскопии под руководством к.т.н. Соколовой Т.И.) — с линейным полем выше 20 мм.

Обычно величина линейного поля на корпусе объектива не маркируется. Однако, на корпусе высококачественных объективов UPlanSApo нового поколения UIS2-оптики ф. Olympus, например, указана величина линейного поля окуляра 10х — «FN 26,5».

ГРУППА Б. КАЧЕСТВО ИЗОБРАЖЕНИЯ (ТИП ОПТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ)

1. Ахроматизация. По этому параметру можно оценить класс объектива, связанный с качеством изображения и, следовательно, разделить по соотношению «цена-качество».

Объективы делятся на 4 группы:

1. ахроматы — объективы, в которых аберрации исправлены для одной основной длины волны — зеленой и не исправлены для двух других — красной и синей, при этом полевые аберрации не исправлены (Тип оптической коррекции касается исправления неких волновых аберраций, но не касается понятия «план», т.е. плоского поля. Такие объективы всегда имеют значительную «кривизну» и требуют постоянной перефокусировки для получения резкого изображения для центра и края поля. К ним относятся объективы микроскопов моделей Биолам Р,С,Д и Микмед 1.);

2. апохроматы (Этот тип объективов по соотношению «цена-качество» относится к объективам высшей оптической коррекции и предназначен для выполнения наиболее ответственных работ, требующих точной цветопередачи. Объективы имеют высокую стоимость, поэтому в мировой практике для научно-исследовательских работ часто применяются объективы промежуточной коррекции — полуапохроматы.) — объективы, в которых аберрации исправлены для трех основных длин волн {зеленой, красной, синей), при этом полевые аберрации не исправлены;

3. полуапохроматы (Объективы, содержащие оптические элементы из кристалла флюорита или стекол типа фторфосфатных. По своим техническим параметрам и качеству изображения они близки к апохроматам, но за счет неполной исправности волновых аберраций в широком спектральном диапазоне, а значит и более простой оптической схеме и менее жестким требованиям к технологии изготовления и сборки, их стоимость менее высокая. Такие объективы называются флюотарами (Fluotar), флюарами (Fluar) и т.п.) — объективы, в которых аберрации исправлены для одной основной длины волны (зеленой) и не доисправле-ны для двух других (красной и синей);

4. монохроматы — объективы, в которых аберрации исправлены только для одной длины волны, которая указывается.

На корпусе объектива маркируется апохроматическая (АПО, АРО), полуапохроматическая (МИКРОФЛЮАР, FLUAR, FLUOTAR) и монохроматическая коррекция (указывается длина волны, в которой рассчитаны все аберрации и объектив имеет наибольшее светопропускание).

2. Кривизна поля. По этому параметру, также как и по ахромати-зации, можно оценить класс объектива по соотношению «цена-качество», связанному с качеством изображения.

По указанному признаку современные объективы делятся всего на две группы: на объективы с кривизной (с улучшенным качеством изображения по полю) и объективы с плоским полем.

На корпусе объектива маркируется только вторая группа при этом, объектив ахроматической коррекции маркируется — ПЛАН, PL, A-Plan, Achroplan, апохроматической коррекции — План-АПО, Plan-APO; а полуапохроматической — Plan-Neofluar.

3. Хроматические аберрации. По этому параметру объективы делятся на две группы:

1. объективы с хроматической разностью увеличения (ХРУ) — величина более 0,3%, требующая дополнительной компенсации при наблюдении (компенсационные окуляры);

2. объективы без хроматической разности увеличения — ХРУ = 0%; система не требует дополнительной компенсации при наблюдении.

Этот параметр на корпусе объективов не маркируется, поскольку является признаком всего поколения и, как правило, рекламируется или представляется фирмами в начале описания или основного каталога. Новое поколение оптики без хроматической разности различные фирмы маркируют по-разному, например:

ICS-оптика и lOS-оптика (Carl Zeiss);

HCS-оптика (Leica);

UIS-оптика и UIS2-onmuKa (Olympus);

CFho-оптика (Nikon).

ГРУППА В. КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

1. Длина тубуса. По длине тубуса объективы делятся на три группы:

- конечная длина тубуса стандартная (По соотношению «цена-качество» стоимость данных объективов ниже, чем в современных микроскопах с длиной тубуса «бесконечность». Особенности и влияние этой длины тубуса на качество изображения буде рассмотрено далее.) — 160 мм;

- стандартная длина тубуса — «бесконечность» (∞) (Тубусная система, определяющая увеличение объектива, имеет разное фокусное расстояние. Оптимальным считается фокусное расстояние 160 мм (фирма Carl Zeiss). Однако эта же фирма для удешевления объективов в простейших микроскопах Primostar использует фокусное расстояние 180 мм.);

- нестандартная длина тубуса (Обычно это микроскопы-игрушки.) — не определена ГОСТом или ISO. Длина тубуса маркируется на корпусе объектива (Маркировка была введена стандартами 80-х годов XX в.).

2. Высота объектива. По этому параметру объективы делятся на две группы: нестандартная и стандартная высота. Международным стандартом принята высота, равная 45 мм (В СССР ГОСТом 70-х годов были определены две величины высоты — 33 мм (микроскопы серии БИОЛАМ, МИКМЕД 1) и 45 мм. Новая оптика фирмы Nikon имеет высоту 60 мм.). Параметр на корпусе объектива не указывается.

3. Коррекция на толщину покровного стекла. По этому параметру объективы делятся на три группы:

- без покровного стекла (d = 0);

- с корректировкой на стандартную толщину покровного стекла (d = 0,17 мм);

- с корректировкой на определенную толщину покровного стекла (Это специализированные объективы для инвертированных микроскопов.) (например, 0-2,0; 1,5-2,5).

На корпусе объектива обязательно указывается корректировка на толщину покровного стекла (На объективах прежних стандартов (принятых до 80-х годов) стандартная величина 0,17 мм не указывалась.). Если объектив работает в диапазоне стандартной толщины, то есть от 0 до 0,17 мм, то маркировка имеет знак «−».

4. Отношение к иммерсии. По этому параметру объективы делятся на сухие и иммерсионные.

На корпусе объектива указывается тип иммерсии, с которой работает объектив. Кроме этого обязательной является маркировка цветным кольцом.

ГРУППА Г. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

1. Пружинящая оправа. По этому конструктивному параметру объективы делятся на две группы:

- без пружинящей оправы — по международному стандарту это могут быть объективы с числовой апертурой до 0,50;

- с пружинящей оправой — по международному стандарту это должны быть объективы с числовой апертурой более 0,50.

На корпусе объектива не указывается. Может упоминаться в описании на микроскоп.

2. Коррекционные кольца. По этому конструктивному параметру объективы делятся на две группы:

- без коррекционной оправы;

- с коррекционной оправой.

Коррекционная оправа позволяет корректировать качество изображения объектива (переход на другую толщину покровного стекла или иммерсионную среду) за счет подвижного элемента внутри объектива.

На корпусе объектива с коррекционным кольцом есть указание Когг.

3. Ирисовая диафрагма. По этому параметру объективы делятся на объективы без ирисовой диафрагмы и с ирисовой диафрагмой. На корпусе объектива с ирисовой диафрагмой есть указание Iris.