অণুবীক্ষণ যন্ত্রের রেজল্যুশন কিভাবে বাড়ানো যায়?

অণুবীক্ষণ যন্ত্রের রেজল্যুশন কিভাবে বাড়ানো যায়?

অণুবীক্ষণ যন্ত্র পরীক্ষার সরঞ্জামগুলির একটি প্রধান সরঞ্জাম, এবং অণুবীক্ষণ যন্ত্রের কার্যকারিতা বিচার করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ সূচক হল রেজোলিউশন। রেজোলিউশন বলতে দুটি ছোট বিন্দু বা দুটি লাইনের মধ্যে ছোট দূরত্বকে স্পষ্টভাবে আলাদা করার ক্ষমতা বোঝায়। মানুষের চোখ নিজেই একটি মাইক্রোস্কোপ। আদর্শ আলোর অবস্থার অধীনে, দৃষ্টি দূরত্বে মানুষের চোখের রেজোলিউশন (আন্তর্জাতিকভাবে 25 সেমি হিসাবে স্বীকৃত) প্রায় 1/10 মিমি। দুটি সরল রেখা পর্যবেক্ষণের জন্য, চোখের রেজোলিউশন উন্নত করা যেতে পারে কারণ সরল রেখাগুলি স্নায়ু কোষের একটি সিরিজকে উদ্দীপিত করতে পারে।

মানুষের চোখের রেজোলিউশন মাত্র 1/10 মিমি, তাই মানুষের চোখ 1/10 মিমি থেকে ছোট বস্তু বা 1/10 মিমি থেকে কাছাকাছি দুটি ক্ষুদ্র বস্তুর মধ্যে দূরত্ব পার্থক্য করতে পারে না। সুতরাং একটি সাধারণ ম্যাক্রোস্কোপিক ম্যাগনিফাইং গ্লাস থেকে মাইক্রোস্কোপিক পর্যবেক্ষণের জন্য একটি অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ এবং তারপরে একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ উপস্থিত হয়েছিল। মাইক্রোস্কোপ রেজোলিউশন দুটি ছোট দাগের মধ্যে ক্ষুদ্রতম দূরত্ব হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যা একটি নমুনাতে স্পষ্টভাবে সমাধান করা যায়। এর গণনার সূত্র হল: D=0.61λ/NA

সূত্রে: D হল রেজোলিউশন (um); λ হল আলোর উৎসের তরঙ্গদৈর্ঘ্য (um); NA হল অবজেক্টিভ লেন্সের সাংখ্যিক অ্যাপারচার (এটিকে অ্যাপারচার অনুপাতও বলা হয়)।

সূত্র থেকে জানা যায় যে অনুবীক্ষণ যন্ত্রের রেজোলিউশন ঘটনা আলোর উৎসের তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং মিলিত অবজেক্টিভ লেন্সের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচারের উপর নির্ভর করে। এটি দেখা যায় যে অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ উন্নত করার পদ্ধতি:

1. আলোর উৎসের তরঙ্গদৈর্ঘ্য হ্রাস করুন।

দৃশ্যমান আলোর ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য হল 390nm। যদি এই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অতিবেগুনী আলোকে আলোকসজ্জার উৎস হিসেবে ব্যবহার করা হয়, তাহলে অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের রেজল্যুশন 0.2um-এ কমে যেতে পারে। যাইহোক, যেহেতু বেশিরভাগ সাধারণ পদার্থের গ্লাস 340nm এর নিচে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে প্রচুর পরিমাণে আলো শোষণ করে, তাই অতিবেগুনী আলো প্রচুর পরিমাণে ক্ষয় করার পরে একটি পরিষ্কার এবং উজ্জ্বল চিত্র তৈরি করতে পারে না। অতএব, কোয়ার্টজ (যা 200nm কম অতিবেগুনী রশ্মির মধ্য দিয়ে যেতে পারে) এবং ফ্লোরাইট (যা 185nm কম অতিবেগুনী রশ্মির মধ্য দিয়ে যেতে পারে) এর মতো ব্যয়বহুল উপকরণ ব্যবহার করতে হবে এবং অতিবেগুনি রশ্মির মাইক্রোস্কোপ খালি চোখে দেখা যাবে না। , এবং এমনকি পর্যবেক্ষিত নমুনা মাইক্রোস্কোপের সীমাবদ্ধতার কারণে, উচ্চ ব্যয়ের সাথে মিলিত, মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশন উন্নত করার এই পদ্ধতিটি নিজস্ব সীমাবদ্ধতার কারণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় না।

2. অবজেক্টিভ লেন্সের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার NA বাড়ান।

সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার NA=n*sin(u)

সূত্রে, n হল অবজেক্টিভ লেন্স এবং নমুনার মধ্যবর্তী মাধ্যমটির প্রতিসরণকারী সূচক; u হল অবজেক্টিভ লেন্সের অর্ধেক অ্যাপারচার কোণ। অতএব, অপটিক্যাল ডিজাইনের দৃষ্টিকোণ থেকে, সঠিকভাবে একটি বৃহত্তর অ্যাপারচার কোণ গ্রহণ করা বা প্রতিসরাঙ্ক সূচক বাড়ানো একটি অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশন উন্নত করার একটি সাধারণ পদ্ধতি হয়ে উঠেছে। সাধারণত, 10X এর নিচের মতো কম ম্যাগনিফিকেশন অবজেক্টিভ লেন্সের মাধ্যম হল বায়ু এবং এর প্রতিসরণ সূচক হল 1, অর্থাৎ ড্রাই অবজেক্টিভ লেন্স; জল নিমজ্জনের মাধ্যম হল পাতিত জল, এবং এর প্রতিসরণ সূচক হল 1.33; তেল নিমজ্জন উদ্দেশ্য লেন্সের মাধ্যম হল সিডার তেল বা অন্যান্য স্বচ্ছ তেল, এর প্রতিসরণ সূচক সাধারণ প্রায় 1.52, লেন্স এবং গ্লাস স্লাইডের প্রতিসরাঙ্ক সূচকের কাছাকাছি, যেমন অলিম্পাসের 100X তেল লেন্স। ওয়াটার ইমার্সন অবজেক্টিভ লেন্স এবং অয়েল ইমার্সন অবজেক্টিভ লেন্সের উচ্চ বিবর্ধন নয় বরং উচ্চ রিফ্র্যাক্টিভ ইনডেক্স মিডিয়া ব্যবহারের কারণে অবজেক্টিভ লেন্সের রেজোলিউশনও উন্নত হয়।