Объектив для микроскопа планапохромат

Объектив для микроскопа планапохромат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Хо 6841 8

Класс 42» Зо1 с.с.с v

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С. А. Гершгорин

ОБЪЕКТИВ ДЛЯ МИКРОСКОПА HJIAH-АИОХРОМАТ

Заявлено 9 июня 1Н42 и, >а Х 31695i

Обычные линзовые объективы микроскопа, ахроматы и апохроматы, пригодны только для применения их в видимой области спектра

Это объясняется, во-первых, тем, что исправления аберраций возмож. ны только в ограниченной области спектра, и, во-вторых, что стеклян ные линзы непрозрачны для ультрафиолетовых лучей. Для ультрафиолетовой области до сих пор известны только объективы-монохромат.>I любых увеличений и ахроматические объективы малых увеличенш1, изготовленные из минералов, прозрачных для ультрафиолетовых лучей.

Объективы-монохроматы пригодны только для применения в лучах с одной определенной длиной волны. Получению ахроматических липзо вых объективов большого увеличения препятствует сильное нарастание дисперсии в ультрафиолетовой области и отсутствие достаточного ассортимента минералов, прозрачных для ультрафиолетовых лучей, с различными оптическими постоянными, Кроме того, обычные объективы мч кроскопа обладают неустранимой кривизной поля зрения, достигающей в объективах большого увеличения весьма значительной величины.

Новые возможности открывает применение зеркально-линзовы объективов, которые не только устраняют кривизну поля зрения, но и являются совершенными апохромами в невидимой области спектра.

Подобный объектив в виде сложной катаптрической линзы был предложен профессором Максутовым. Катаптрическая линза Максутов: > совершенно свободна от хроматизма и может быть применена в любой области спектра.

Основным недостатком катаптрической линзы является наличие в одной детали нескольких точных поверхностей, нанесенных друг на друга. Эти поверхности для объективов большого увеличения требуют черезвычайно точной ориентировки относительно друг друга. При этом для одной из отражающих поверхностей требуется ретушь для придания ей несферической формы. № 68418

Благодаря перечисленным трудностям изготовление катаптрической линзы пе мосжет быть осуществлено ооычпыми техническими средствами, а требует разработки IIoBblx способов изготовления и контроля.

ПреjliUICTOlvl изоб17 TCII IIII 5IB;15ii оба.ектива.

В объективе перед первым зеркалом и после второго зеркала мо1кIIo устанавливать линзовые системы, нр11 !Рм для возможности испол!.зования объектива при работе в ультрафиолетовой области указанные линзовые системы следует выполнять из флюорита, кварца и других материалов, прозрачных для ультрафиолетового излучения.

На фиг. 1 и 2 схематически показан объектив в двух вариантах.

Вслед за обычной фронтальш1й линзой 1 и следую цей за пей дополн;iтельной линзой 5, если она требуется по условиям расчета, помещается система из двух зеркал 2 и 5, превращающих расходящийся пучок лучей, идущий от фронтальной линзы в сходящийся в отрицательноп линзе

4, проектирующей изображение перед окуляром на его обычном мест .

Благодаря такому устройству апертурный угол лучей непрерывно уменьшается после перехода от каждо171 детали к следую цей. Вследствие этого облегчаются требования к сборке по сравнению с катаптрической ли;1зой Максутова, где апертурный угол. будучи большим в начале системы, еще больше возрастает в середине системы. То обстоятельство, что объектив состоит из отдельных несвязанных между собой деталей, дает возможность его изготовлять и собирать обычными методами, принятыми для линзовых объективов, Предлагаемый объектив обладает меньшим виньетированием в серед lile пучка лучей, а именно, не более ЗООО по диаметру сечения пучка, в то время как в катаптрической линзе оно достигает 50 /О. Это приводи1 к существенному улучшению дифракционного изображения точки, приближая его Ilo качеству к случаю полного отсутствия виньетирования.

Предлагаемый зеркально-линзовый объектив обладает плоским полем или значительно уменьшенной кривизной поля по сравненшо с обычными линзовыми объективами. Кривизна поля в объективах микроскопа характеризуется величиной cTрелы Петцваля. Стрелой Петцв11ля в геометрической оптике считается стрела прогиба поверхности изображения при отсутствии других аберраций кроме кривизны поля. У линзовых объективов с увеличением 90 стрела Петцваля равна примерно 30 мм на краю поля, что приводит к существенному ухудшени1о качества изображения, В предлагаемом зеркально-линзовом ооъективе

90 " стрела Петцваля уменьшается до 6 мм.

Г1олученная величина стрелки Петцваля является полезной, так как она необходима для компенсации существующего в объективах микроскопа смещения изображения на краю поля, вызываемого аберрациями в зональных наклонных пучках лучей. Поэтому на практике можно считать поле зрения объектива плоским.

Объективы предлагаемой конструкции с увеличением 90 - могут быть выполнены в двух вариантах. Г1ервый вариант (фиг. 1) рассчитан как апохромат для видимой области спектра с плоским полем, второй вариант (фиг. 2) — как апохромат для видимой и ультрафиолетовой областей для лучей с длиной волны до 225 ммк. № 68418

Объективы указанного типа могут быть рассчитаны для других увеличений и могут быть выполнены также иммерсионными или сухими

Зеркала 2 и 8 рационально алюминировать, причем алюминирование зеркала 8 может быть либо внутренним (фиг. 1), либо наружным (фнг. 2). Во избе>канне прохода через объектив прямых лучей непосред ственно через центральные зоны линз 1 и 4, перед центральной зоной линзы 4 установлен экран 6.

Предмет изобретения

1. Объектив для микроскопа план-апохромат с применением двух сферических зеркал, отражающих последовательно луч света, идущи1 от объектива наблюдения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения стрелы Петцваля при одновременном уменьшении виньетирова.

klHH, ме>кду 3epKBJIBi%11I объектива jCTQItOB tClk такой XOQ Jlli eÉ, Ilplt K(3тор;м луч света, пада|ощий на первое зеркало объектива, пересекается лучом, отраженным вторым зеркалом объектива.

2. Форма выполнени>I объектива по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что перед первым зеркалом и после второго зеркала установлены лин зовые системы.

3. Форма выполнения объектива по пп. 1 и 2, отл и ч а юща я с я тем, что указанные линзовые системы выполнены из флюорита, кварца и других материалов, прозрачных для ультрафиолетового излучения, с целью возмо>кности использования объектива при работе в ультрафиолетовой области. иг.