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Die Zukunft der Mikroskopobjektive

Fortschritte in der Mikroskopie lösen die Herausforderungen der Zukunft

 

Höhere Mobilität durch Miniaturisierung

 

Höhere Auflösung und besserer Kontrast durch UV-Wellenlängen

 

Höherer Durchsatz durch automatisierte Systeme

 

Schnelle Fokuseinstellung durch Integration von Flüssiglinsen

Optische Mikroskope haben die Fortschritte in Wissenschaft, Medizin und Industrie seit dem 17. Jahrhundert erst möglich gemacht. Sie werden laufend für die Herausforderungen der Zukunft weiterentwickelt. Durch kompakte, miniaturisierte Objektive werden Mikroskopiesysteme portabel, sodass vor Ort schneller reagiert werden kann. Durch Integration elektrisch verstellbarer Flüssiglinsen und die Systemautomatisierung erhöht sich der Durchsatz bei Industrieanwendungen drastisch. Mikroskopieanwendungen verwenden zunehmend ultraviolettes Licht, um Auflösung und Kontrast zu verbessern. Dank dieser Entwicklungen können Mikroskopiesysteme die hohen Herausforderungen neuer Anwendungen erfüllen.

Miniaturisierung - Liebling, ich habe das Mikroskop geschrumpft!

Miniaturisierte Mikroskopobjektive sind ideal geeignet für Anwendungen, bei denen es auf geringes Gewicht und geringe Größe ankommt, beispielsweise beim schnellen Test auf Krankheiten, zur Wasserüberwachung und für mikroskopische Untersuchungen in Fertigungseinrichtungen. Größe, Gewicht und Komplexität der Standard-Mikroskopiesysteme machen einen schnellen Einsatz in der Praxis unmöglich. Vereinfachte Mechaniken und kompakte optische Baugruppen ermöglichen jetzt moderne Mikroskopieobjektive, die nicht größer sind als ein Stapel 20-Cent-Stücke. Extrem kompakte Objektive besitzen oft eine feste Fokusposition und fixe Blenden.

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Abbildung 1: Größenvergleich zwischen einem extrem kompakten Mikroskopobjektiv und einem Standardmikroskopobjektiv.

Automatisierte Systeme - Überlassen Sie die Arbeit Ihrem Mikroskop

Viele Komponenten in modernen Mikroskopiesystemen können automatisiert werden, beispielsweise die Scharfeinstellung und Bühnensteuerung, elektromechanische Verschlüsse und Lichtquellen, die auf die Bilderfassung umschalten. Die Automatisierung dieser Funktionen kann den Durchsatz signifikant erhöhen und den Prozess kontrollierbar und wiederholbar gestalten. Automatisierte Mikroskopiesysteme sind besonders dann wertvoll, wenn wiederholte Beobachtungen erforderlich sind.

Abbildung 2: Video eines automatisierten Mikroskopiesystems, das Edmund Optics auf der Photonics West 2018 ausstellte.

UV Microscopy - Hohe Auflösung durch kurze Wellenlängen

Viele Mikroskopanwendungen nutzen UV-Wellenlängen, um eine höhere Auflösung und einen besseren Kontrast zu erreichen. Die Auflösung der optischen Mikroskope hängt von der Wellenlänge der Lichtquelle ab. Durch die kurzen Wellenlängen des UV-Spektrums kann eine höhere Bildauflösung über die Beugungsgrenze von sichtbarem Licht hinaus erreicht werden. Auch der Kontrast wird bei der UV-Mikroskopie aufgrund der Interaktion der UV-Strahlung mit den Molekülen der Probe verbessert, sodass Eigenschaften der untersuchten Probe besser identifiziert werden können. Die UV-Mikroskopie eignet sich ideal zur Prüfung von Proben mit kleinsten Strukturen, beispielsweise modernen Halbleitern. UV-Objektive können auch mit UV-Lasern zur Erzeugung kleiner und präziser Strukturen eingesetzt werden. Sie eignen sich ideal für die Laserfokussierung und Anwendungen wie die Halbleiterverarbeitung, das Ätzen von Werkstoffen sowie den Einsatz von Lasern in der Schönheitschirurgie zur Entfernung von Falten, Tattoos und Haaren.

ie UV-Mikroskopie eignet sich ideal für die Halbleiterprüfung.
Abbildung 3: Die UV-Mikroskopie eignet sich ideal für die Halbleiterprüfung.

Integration einer Flüssiglinse - Schnelle Fokussierung

Flüssiglinsen sind elektrisch verstellbare Zellen mit einer Flüssigkeit, die ihre Form bei einem anliegenden Strom oder einer anliegenden Spannung schnell ändern und so den Fokus auf Objekte in verschiedenen Arbeitsabständen legen. Bei der Integration in Mikroskopiesysteme und Mikroskopie-Bildverarbeitungsanwendungen vereinfachen Flüssiglinsen die Schärfentiefeerweiterung, das sogenannte Z-Stacking. Ein Z-Stacking ist oft für Objektive mit hoher Vergrößerung erforderlich, weil diese nur eine begrenzte Schärfentiefe haben. Durch eine integrierte Flüssiglinse können die Objektive schnell und exakt auf verschiedene Objektebenen fokussieren, so die Schärfentiefeerweiterung beschleunigen und dicke Proben mit minimalen Pausen zwischen den Einzelbildern schnell abbilden.

Technologie der elektrisch fokussierbaren Flüssiglinse
Abbildung 4: Technologie der elektrisch fokussierbaren Flüssiglinse

Die Zukunft der Mikroskopobjektive bei Edmund Optics®

TECHSPEC extrem kompakten Mikro-Objektive

TECHSPEC® extrem kompakten Mikro-Objektive

Die TECHSPEC® extrem kompakten Mikro-Objektive sind die kleinsten Objektive von Edmund Optics und gehören generell auf dem Markt zu den kleinsten Objektiven mit diesem Arbeitsabstand, dieser Vergrößerung und Auflösung. Die Mikro-Objektive mit einer 2X Standardvergrößerung können mit Verlängerungszylindern problemlos auch auf Vergrößerungen von 4X, 5X, 10X, 15X und 20X angepasst werden.

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Die unendlich korrigierten NUV- und UV-Objektive von Mitutoyo mit großem Arbeitsabstand verbinden die höhere Auflösung im UV-Spektrum mit den Vorteilen standardmäßiger M Plan Apo und M Plan Apo SL Objektive. Sie besitzen ausgezeichnete Eigenschaften für die zweite, dritte und vierte Nd:YAG-Oberwelle. Sie eignen sich ideal zur mikroskopischen Inspektion von kleinsten Strukturen, Lasermaterialverarbeitung und für medizinische Laseranwendungen.

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TECHSPEC® Compact Objective Liquid Lens Assemblies

TECHSPEC kompakten Mikro-Objektive mit Flüssiglinse Edmund Optik

Kompakte Objektive mit Flüssiglinse

Die TECHSPEC® kompakten Mikro-Objektive mit Flüssiglinse integrieren eine Flüssiglinse in die endlich korrigierten TECHSPEC® kompakten Mikro-Objektiven mit 2X und 5X Vergrößerung, sodass eine schnelle Einstellung des Arbeitsabstands möglich ist. Sie eignen sich ideal für die verschiedensten biomedizinischen und industriellen Bildverarbeitungsanwendungen, beispielsweise die Mikroskopie, die pharmazeutische Prüfung, Durchflusszytometrie sowie die mikroskopische Prüfung in der Industrie.

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Häufig gestellte Fragen

FAQ  Wie klein sind die miniaturisierten TECHSPEC® extrem kompakten Mikro-Objektive?
Das kleinste TECHSPEC® extrem kompakte Mikro-Objektiv hat eine Brennweite von 8 mm und eine Gesamtlänge von 10,8 mm. Die Version mit einer Brennweite von 10 mm ist 21,2 mm lang.
FAQ  Welche Vergrößerungen sind bei den TECHSPEC® extrem kompakten Mikro-Objektiven erhältlich?

Die TECHSPEC® extrem kompakten Mikro-Objektive haben eine Vergrößerung von 2X und lassen sich ohne Weiteres mit Verlängerungszylindern auch für Vergrößerungen von 4X, 5X, 10X, 15X und 20X konfigurieren.

FAQ   Für welche Wellenlängenbereiche eignen sich die unendlich korrigierten NUV- und UV-Objektive von Mitutoyo?

Die unendlich korrigierten NUV-Objektive von Mitutoyo eignen sich für einen Wellenlängenbereich von 355 bis 620 nm, die UV-Versionen für 266 nm und 355 nm.

FAQ  Sind die Flüssiglinsen in den TECHSPEC® kompakten Mikro-Objektiven mit Flüssiglinse enthalten?

Ja, die Flüssiglinsen werden bei den TECHSPEC® kompakten Mikro-Objektiven mit Flüssiglinse mit Vergrößerungen von 2X und 5X mitgeliefert.

Tipps & Downloads

Anwendungshinweise

Technische Informationen und Anwendungsbeispiele, beispielsweise theoretische Grundlagen, Gleichungen, grafische Darstellungen und vieles mehr.

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Grundlagen zur Auflösung und Vergrößerung unendlich korrigierter Objektive
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Rechner

Technische Rechner, basierend auf bekannten Gleichungen der Optik-, Bildverarbeitungs- und Photonikindustrie.

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