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Mikroskopobjektiv Alle bisher bekannten Mikroskopobjektive sind so
berechnet, daß sich das Objekt bei fehlerfreier Abbildung in einem endlichen Abstand
vor der Frontlinse befindet. Zur Erhöhung der Apertur ist bei Immersionssystemen
der Zwischenraum zwischen Objekt und Objektiv durch eine entsprechende Flüssigkeit
ausgefüllt, deren Brechzahl nD günstigstenfalls bei etwa 1,6 bis 1,7 liegt. Die
auf diese Weise erzielbaren Aperturwerte betragen maximal etwa 1,3 bis 1,6. Eine
weitere Erhöhung der Apertur war bisher nicht möglich, weil es brauchbare Immersionsflüssigkeiten
mit höheren Brechzahlen nicht gibt.
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Gemäß der Erfindung wird eine wesentliche Erhöhung der numerischen
Apertur und damit des Auflösungsvermögens durch eine solche Ausbildung des Mikroobjektivs
ermöglicht, daß seine Frontlinsenfläche ohne Zwischenschaltung von Flüssigkeiten
Objektträger ist.
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Die Möglichkeit einer Erhöhung der Apertur und des Auflösungsvermögens
ergibt sich beim Erfindungsgegenstand dadurch, daß in den Ausdruck für die Apertur
n - sin u die Brechzahl der Frontlinse selbst eingeht und für diese
Linse geeignete Stoffe mit erheblich höherer Brechzahl als für Immersionsflüssigkeiten
zur Verfügung stehen.
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Bei Verwendung von Diamant z. B. mit einer Brechzahl von 2,4 kann
eine Apertur von rund 2,3 erreicht werden, was noch einmal den gleichen Fortschritt
in
der Steigerung des Auflösungsvermögens bedeutet, wie ihn die
Immersionssysteme gegenüber den Trockensystemen gebracht haben. Andererseits können
die mit Immersionssystemen maximal erreichbaren Aperturwerte bei der Erfindung durch
Verwendung von Frontlinsen aus hochbrechendem SchwerflintgIas schon bei wesentlich
kleineren Öffnungswinkeln erhalten werden. Gegenüber den Immersionssystemen ergibt
sich dann der Vorteil, daß die Korrektion mit wesentlich geringeren optischen Mitteln
möglich ist. Außerdem fällt die lästige Handhabung mit den Immersionsflüssigkeiten
und den Deckgläsern fort.
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Bei den bekannten Stanhopelupen kommt man zwar ebenfalls ohne Immersionsflüssigkeiten
aus. Doch sind solche Lupen von nur winziger Apertur und geringer Vergrößerung mit
den erfindungsgemäßen mehrlinsigen Mikroskopobjektiven von großer Apertur und starker
Vergrößerung nicht gut vergleichbar. Auch die bekannte zusätzliche Verwendung von
Glaszwischenstücken zu einem fertigen Mikroskopobj ektiv kann nicht zum Vergleich
herangezogen werden, weil es sich dabei nur um ein Behelfsmittel handelt, das die
Korrektion nachteilig beeinflußt und nur für schwache Vergrößerungen als zulässig
angesehen werden kann.
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Der übliche Grob- und Feintrieb zum Scharfstellen des Bildes durch
Verstellen des Tubus ist beim Erfindungsgegenstand nicht erforderlich. Da jedoch
mit Rücksicht auf eine gewisse Tiefenausdehnung des Objekts sowie auf mögliche Fertigungsfehler
der Objektabstand Null nicht immer absolut genau eingehalten werden kann, ist es
in vielen Fällen vorteilhaft, eine Einstellmöglichkeit zur genauen Fokussierung
vorzusehen. Zu diesem Zweck kann die Fassung des Objektivs als Korrektionsfassung
ausgebildet oder aber das Okular gegenüber, dem Objektiv verschiebbar eingerichtet
werden. In anderen Fällen kann es zweckmäßig sein, ein zusätzliches, verstellbares
optisches Zwischensystem hinter dem Objektiv einzufügen.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
die Außenfläche der Frontlinse kugelig erhaben gestaltet; dadurch läßt sich von
dem auf die Frontlinse aufgetragenen und daher ebenfalls kugeligen Objekt ohne besondere
optische Mittel ein völlig geebnetes mikroskopisches Bild erhalten.
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Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für die Untersuchung flüssiger
und plastischer Präparate, die, wie z. B. ein Blutausstrich, unmittelbar auf die
Frontlinse selbst aufgetragen werden können. Aber auch die Untersuchung fester Präparate
ist möglich, wenn diese an die dann gegebenenfalls plan ausgeführte Vorderfläche
der Frontlinse ohne Luftzwischenraum angepreßt werden können, wie das z. B. bei
angeschliffenen Objekten der Fall ist.
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Bei entsprechender Ausbildung der Objektivfassung und bei Verwendung
von besonders hartem Frontlinsenmaterial ist es bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten
Mikroskop auch möglich, unmittelbar mit der Frontlinse Eindrücke in die Oberfläche
eines beispielsweise metallischen Objektes hervorzurufen und dabei gleichzeitig
die beider Verformung entstehenden Gefügeänderungen mikroskopisch zu beobachten.
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In der Zeichnung sind in Abb. i und 2 Ausführungsbeispiele des Mikroskopobjektivs
nach der Erfindung dargestellt, und zwar für eine Objektivbrennweite von f' = 1,5
mm, und eine mittlere Schnittweite s' = oo und eine Apertur von 1,7.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abb. i hat die folgenden Abmessungen:
| Radien Dicken nD yD |
| und |
| Abstände |
| dl = 1,31 L1 : 1,994 20,5 |
| y2 = 0,881 |
| h=0 |
| r, = 20,845 |
| d2 = 1,30 L,: 1,5163 64,o |
| r4 = 4,8o7 |
| 12 = o,08 |
| ys = 27,445 |
| d3 = 0,50 L3: 1,6727 32,2 |
| r6 = 6,000 |
| d4 = 2,50 L4: 1,4338 95,1 |
| 77 = 4296 |
| 13 = 1,0 |
| r, = 29,825 |
| d5 = 0,5o L5: 1,6989 3o,1 |
| yo = 4296 |
| d 6 = 2,51 Ls : 1,4338 95,1 |
| ylo = 6776 |
| 14 = 1,0 |
| rll = 9,417 |
| d7 = 0,5o L7: 1,6o34 38,o |
| r12 = 358o |
| ds = 2,49 L,: 1,62o4 6o,3 |
| y13 = 11535 |
Das Objekt wird unmittelbar auf die Vorderfläche der Linse L1 aufgetragen oder an
diese angepreßt.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 unterscheidet sich von dem nach
Abb. i lediglich dadurch, daß die Frontlinse L1 mit einer kugelig erhabenen Vorderfläche
vom Radius r1 = o,692 ausgeführt ist. Im übrigen ist der Aufbau derselben wie im
Beispiel i.