تنظیم نور به روش کوهلر در میکروسکوپ چگونه است؟

آیا تا به حال در رابطه با تنظیم نور به روش کوهلر شنیده‌اید؟

میکروسکوپ یکی از پایه‌‌ای ترین و اصلی‌ترین تجهیزات در بسیاری از آزمایشگاه‌ها به شمار می‌رود. به کمک این تجهیز می‌توان تصاویری از نمونه و ساختار آن مشاهده نمود. اما دست‌یابی به تصاویر با کیفیت و واضح، مستلزم تنظیم صحیح نور یا روشنایی (koehler illumination) است. به همین دلیل لازم است پیش از استفاده از میکروسکوپ، نور آن را با استفاده از یک روش مناسب، تا حد امکان و قابل قبولی تنظیم کنید.

تنظیم نور به روش کوهلر فرآیندی است که کنتراست و وضوح مطلوب را بر روی میدان دید فراهم می‌کند.

ممکن است فرایند تنظیم نور به روش کوهلر کمی پیچیده به نظر برسد. در این مقاله قصد داریم به زبانی ساده به بررسی این روش بپردازیم. پس در ادامه با ما همراه باشید.

آشنایی کوتاه با بنیان‌گذار روش کوهلر

تنظیم نور به روش کوهلر چیست و چرا اهمیت دارد؟

آیا تا به حال حین مشاهده نمونه زیر میکروسکوپ با مشکل نور ناهموار مواجه شده‌اید؟

در میکروسکوپ‌های نوری، بزرگنمایی تصاویر از طریق تعامل نورهای مرئی با نمونه‌ها تولید می‌شوند. در واقع روشنایی نمونه مهمترین متغیر در دستیابی به تصاویر با کیفیت در میکروسکوپ است. این نور باید روشن و بدون تابش خیره کننده باشد و به طور مساوی در میدان دید پراکنده شود. می‌توان گفت که دست‌یابی به تصاویر واضح و با کیفیت، بدون استفاده‌ی صحیح از منبع نور، حتی در میکروسکوپ‌‌های پیچیده و مجهز نیز غیرممکن است.

اما منبع نور (یعنی یک لامپ هالوژن) مورد استفاده برای در میکروسکوپ‌ها، اغلب همگن نیست و نیاز به تنظیم دارد. بدون تنظیم، شدت نور در مرکز بسیار قوی‌تر از نواحی پیرامونی خواهد بود. در نتیجه، لبه میدان دید مانند سایه تاریک می‌شود.

برای حل این مشکل، آگوست کوهلر برای اولین بار روشی به نام “روشنایی کوهلر” را معرفی کرد. تنظیم نور به روش کوهلر (Kohler illumination) روشنایی یکنواخت نمونه‌ها را تضمین می‌کند. این روش، آرتیفکت‌ها یا خطاهای تصویربرداری را کاهش می‌دهد و کنتراست بالایی را فراهم می‌کند.

آیا تنظیم نور به روش کوهلر در تمامی میکروسکوپ‌ها امکان‌پذیر است؟

پیش از اینکه مراحل تنظیم نور به روش کهلر را بیاموزید، باید بدانید که آیا میکروسکوپ شما امکان استفاده از این روش را دارد؟

اکثر میکروسکوپ‌های مرکب معمولی با کندانسور Abbe و دیافراگم عنبیه (iris diaphram) امکان تنظیم به روش کوهلر را دارند.

برای تنظیم نور به روش کوهلر به چندین جزء نوری نیاز دارد. این اجزا به ترتیب بین منبع نور و نمونه قرار دارند تا روشنایی نمونه را کنترل کنند.

۱. لنز جمع کننده یا لنز میدانی (Collector lens and/or field lens) : نور را از منبع نور جمع‌آوری کرده و آن را روی صفحه دیافراگم کندانسور متمرکز می‌کند.

۲. دیافراگم میدانی (Field diaphragm ) : میزان پرتو نور از لنز جمع کننده کنترل می‌کند.

۳. دیافراگم کندانسور (Condenser diaphragm) : اندازه پرتو نور ورودی به لنز کندانسور کنترل می‌کند.

۴. لنز کندانسور (Condenser lens) : پرتو نور را بدون فوکوس کردن از طریق نمونه پخش می‌کند.

در شکل 1 این اجزا و کاربردشان را به تصویر کشیده‌ایم.

6 مرحله ساده برای تنظیم نور به روش کوهلر

فرآیند تنظیم نور به روش کوهلر برای میکروسکوپ‌های عمودی و معکوس یکسان است. اما توجه داشته باشید که مکان کندانسور، میدان و دیافراگم در میکروسکوپ‌های مختلف متفاوت است. پس اگر در مکان یابی این اجزا مشکل دارید، حتما دفترچه راهنمای میکروسکوپ خود را بررسی کنید.

پیش از هر چیز لازم است به این نکته توجه داشته باشید که صندلی کار شما باید راحت و ارگونومی باشد. مخصوصا اگر قرار است به طور مکرر و در مدت زمان طولانی از میکروسکوپ استفاده کنید.

پیش از شروع این فرآیند مطمئن شوید که لنز میکروسکوپ تمیز است. یک لنز کثیف می‌تواند تنظیم نور را دشوارتر کند.

 6 گام ساده

۱. ابتدا میکروسکوپ را به برق وصل کنید و منبع نور آن را روشن کنید. اگر هیچ نوری مشاهده نشد، سیم برق، منبع نور یا حتی فیوز برق را چک کنید تا مطمئن شوید اجزای الکتریکی سالم هستند.

۲. لام را زیر میکروسکوپ قرار دهید. عدسی را روی کم‌ترین میزان بزرگنمایی تنظیم کنید. این کار میدان دید وسیع‌تر و فوکوس طولانی‌تری را در اختیار شما قرار می‌دهد.

۳. برای اطمینان از موقعیت مناسب دیافراگم‌ها در مسیر نوری، روی نمونه فوکوس کنید. این کار ممکن است به تمرین نیاز داشته باشد.

۴. در مرحله بعد با چرخاندن اهرم یا دکمه دیافراگم، دیافراگم میدان را ببندید. در این مرحله باید یک میدان هشت ضلعی (یا دایره) ظاهر شود. اگر فوکوس مناسبی نداشته باشید کل تصویر تیره خواهد بود. در این صورت، ارتفاع کندانسور را تغییر دهید تا بتوانید یک هشت ضلعی مشاهده کنید.

۵. سپس، موقعیت میدان را طوری تنظیم کنید که در مرکز تصویر میکروسکوپ شما قرار گیرد. از دو دستگیره در جلوی کندانسور برای تنظیم موقعیت XY میدان استفاده کنید.

۶. زمانی که هشت ضلعی در وسط تصویر قرار گرفت، اهرم دیافراگم را باز کنید لبه‌های هشت ضلعی به لبه میدان دید برسند. (یعنی هشت ضلیع بزرگ شود که کل میدان دید را پوشش دهد)

به این ترتیب تنظیم نور به روش کوهلر به پایان می‌رسد. حالا می‌توانید با استفاده از عدسی‌های دیگر و یا در صورت نیاز روغن ایمرسیون، به بررسی نمونه‌‎ی خود بپردازید.

نکات مهم حین کار با میکروسکوپ و تنظیم نور به روش کوهلر

تا به اینجای مطلب با اهمیت نور در بررسی نمونه آشنا شدیم.  در بخش پایانی این مقاله، قصد داریم به بررسی ملاحضات ایمنی حین تنظیم نور به روش کوهلر بپردازیم.

۱. پس از اتمام کار حتما لنزهای میکروسکوپ را تمیز کنید. برای این کار از دستمال و محلول مخصوص لنز استفاده کنید.

۲. لامپ میکروسکوپ را خاموش کنید.

۳. میکروسکوپ را خاموش کنید و آن را از برق بکشید.

۴. در صورت امکان ،لام بررسی شده را دفع کنید. برای دفع اجسام تیز از سیفتی‌باکس‌ها استفاده کنید.

۵. در صورت بروز مشکل در هر قطعه دستگاه، حتما این موضوع را با کارشناس مربوطه درمیان بگذارید.

۶. کندانسور را پایین بیاورید. به گونه‌ای که از صفحه مکانیکی و عدسی‌ها فاصله بگیرد.

۷. میکروسکوپ‌ را دور از هرگونه رطوبت و مواد و محلول‌های آزمایشگاهی قرار دهید.

۸. اگر نیاز به استفاده از روغن ایمرسیون داشتید، حتما از دستکش استفاده کنید.

جمع‌بندی

تنظیم نور حین بررسی نمونه زیر میکروسکوپ یکی از پارامترهای مهم در ایجاد تصاویری با وضوح و کیفیت بالا است.

اما ایجاد نور همیشه به سادگی روشن کردن منبع نور نیست. از آنجایی که میکروسکوپ‌ها سیستم‌های نوری پیچیده‌ای هستند، به تنظیم نیاز دارند. یکی از ساده ترین ترازهای نوری، روشنایی کوهلر است. در این مطلب سعی کردیم با ارائه توضیحاتی ساده و ویدیوهای آموزشی به بررسی این روش بپردازیم. امیدواریم این مطلب مورد توجه شما قرار گرفته باشد.

واژه نامه