柯拉照明

在显微镜中，要获得高质量的成像质量及良好的摄影质量，标本的照明是一个非常重要的因素。柯拉照明方式是在1893年时由卡尔.蔡斯公司的奥格斯特.柯拉作为一种最佳的标本照明方法首次推出。

由于柯拉照明可产生均匀明亮，无眩光的标本照明，使显微镜在使用中发挥最大的潜能，现代实验室显微镜的制造商们均推荐采用该项技术。

在显微镜厂家所设计的现代显微镜中，集光镜及其它的光学元件均安置在显微镜的底座中，这些光学元件将灯丝放大，成像并投射到载物台下聚光镜的孔径光栏处。打开或关闭聚光镜的孔径光栏，可控制由聚光镜发出，从所有方向到达标本光线的角度。因为光源并不成像于标本所在的平面上，标本所在平面上的光线实质上是均匀的，不会因聚光镜上的灰尘或其它缺陷使照明状态变坏。打开或关闭聚光镜的孔径光栏，可控制到达标本的光锥角度。

聚光镜孔径光栏的设置，以及物镜的孔径大小，共同决定了显微镜系统的实际数值孔径。当聚光镜的孔径光栏打开，显微镜的数值孔径就增加，分辨率也就提高，透过的光线也增加。透过并照亮标本的平行光在物镜的后焦平面上会聚。在此处，也可看见可变孔径光栏及灯源的成像。

图1所示的光路分别为标本照明光束和成像光束的光路示意图。此图所绘的并不是实际光路，但方便于分析讨论。图1(a)所示为照明光束在载物台下聚光镜孔径光栏平面，

物镜后焦平面及目镜眼点(也称之为Ramsden斑)处会聚而形成灯丝像的光路图。这些同时成像的平面又称之为共轭面。对实施柯拉照明来说，十分重要。在光路中，一个物体会聚于一个平面上，它也同时会聚在另一个共轭面上。在图示的光路中(成像光路及照明光路)各有四个面组成一组共轭面组。

图1(a)所示的柯拉照明的照明光路有如下的面灯丝。聚光镜孔径光栏(聚光镜的前焦平面)。物镜的后焦平面。目镜的眼点(也称Ramsden斑)。大约离目镜后镜片半英寸处(1厘米)。观察时，观察者的眼睛应放在此处。柯拉照明的成像光束光路中的共轭面包括:视场光栏。调好焦的标本。中间像面(即目镜上的固定光栏面)。眼的视网膜或照相机的胶片。显微镜光路中常常由于灰尘、纤维及光学元件缺陷等引起视场不干净。

了解共轭焦平面对解决这类问题十分有用。如果此类毛病在视场中很清晰，这些东西应该位于这些成像共轭面上或在其附近。这些部位包括显微镜的出光孔处的玻璃零件、标本、目镜上的分划及目镜的下面一块透镜。如果这些污物在视场中成像模糊，它们一般位于照明共轭面的零件附近。可怀疑的部位就是聚光镜的前透镜(此处灰尘及污物容易堆积)，目镜外露的镜片(容易被眼睫毛污染)，物镜的前片(容易产生手印)。

图2所示为显微镜照明光路的典型设置。图中，灯箱(照明源)设置在底座上，光线透过一些透镜后经底座上的反射镜反射通过载物台下聚光镜。光源对于显微镜的光轴可以是自调中的或者是可以调中的。由卤钨灯发出的光线首先通过位于灯箱附近的集光镜，然后通使光线产生散射。这样可使视场的照度均匀。在实际光路中，移掉这块散射玻片时，灯丝应成像于载物台下聚光镜的前焦平面上。集光镜应与光源灯丝的尺寸准确匹配，确保灯丝像以正确的尺寸投射到聚光镜的孔径光栏上。正确的柯拉照明，灯丝应能完全充满聚光镜的孔径光栏

柯勒照明克服了临界照明的缺点，是研究用显微镜中的理想照明法。这种照明法不仅观察效果佳，而且是成功地进行显微照相所必须的一种照明法。

2. 照明的热焦点不在被检物，不会灼伤被检物;

3. 聚光镜将视场光阑成像在被检物平面处，改变大小可控制照明范围。

此外，这种照明的热焦点不在被检物体的平面处，即使长时间的照明，也不致损伤被检物体。2004年蔡司公司又在传统柯勒式照明基础上推出了带有反光碗的全系统复消色差照明技术，消除照明色差，增强光的还原性，进而提高分辨率，同时照明均匀而光效高。