Spiegazione dettagliata di vari tipi di fonti di illuminazione per microscopi ottici
Mentre i primi microscopi si basavano su lampade a olio e luce solare naturale, i loro microscopi primitivi (ma spesso molto accurati) fornivano fonti esterne di illuminazione. Spesso impiegano metodi piuttosto ingegnosi, come la raccolta della luce da una grande lavagna bianca o il riflesso della luce solare diffusa in una giornata nuvolosa. Sfortunatamente, questi metodi non forniscono un'illuminazione affidabile e spesso l'area del campo visivo illuminato supera notevolmente l'apertura numerica dell'obiettivo, causando abbagliamento e immersione in acqua.
I microscopi moderni di solito hanno una sorgente luminosa integrata che può essere controllata in misura relativamente elevata. La fonte più comune per i microscopi odierni è una lampadina alogena al tungsteno a incandescenza posizionata in un alloggiamento riflettente, che proietta la luce attraverso una lente del condensatore per concentrarla sotto il tavolino. La tensione della lampada è controllata tramite un reostato variabile, solitamente integrato nel supporto del microscopio. Nella Figura 1 è mostrata un'illuminazione e un alloggiamento tipici. La lampadina è una lampada alogena al tungsteno che funziona con una tensione di corrente continua (CC) di 12 volt e produce fino a 100 watt di potenza per l'illuminazione. La tensione della lampada è controllata da un alimentatore CC, solitamente integrato nell'alloggiamento del microscopio, con una manopola di controllo della tensione, solitamente un potenziometro montato da qualche parte sul supporto del microscopio. Queste lampadine generano una notevole quantità di calore durante il funzionamento e l'alloggiamento è dotato di alcuni strati di dissipatori di calore per aiutare a dissipare il calore in eccesso. La posizione della lampadina è controllata da una serie di manopole sul lato dell'alloggiamento dell'illuminatore, o precentrate appositamente per l'alloggiamento. La luce proveniente dal portalampada viene diretta attraverso una lente del condensatore sulla base del microscopio, quindi fatta passare attraverso un diffusore in vetro sinterizzato spesso prima di essere messa a fuoco da un diaframma di apertura sul condensatore.
Lampada a incandescenza - Le lampade a incandescenza basate su lampade al tungsteno sono utilizzate come fonte primaria di illuminazione nei microscopi moderni, ad eccezione delle indagini di microscopia a fluorescenza. Queste lampade sono radiazioni termiche che emettono uno spettro continuo di luce, che si estende verso l'alto da circa 300 nm a 1200-1400 nm di intensità a lunghezze d'onda centrate nella regione 600-1200 nm, la maggior parte delle quali sono illustrate nella Figura 2. Esse sono semplici nel design, nella costruzione e nel funzionamento, costituiti da un bulbo di vetro chiuso riempito con un gas inerte e contenente un filamento di tungsteno alimentato da una corrente continua. Le lampadine producono molto calore e luce, ma solo il 5-10 percento della produzione di energia rappresenta la luce. Le lampade al tungsteno (ma non le lampade alogene al tungsteno) sono simili nel funzionamento alle normali lampadine domestiche, in quanto tali, tendono a soffrire di alcuni svantaggi come l'annerimento dell'involucro interno con l'età e l'evaporazione del tungsteno depositato lentamente. La temperatura del colore e la luminosità di queste lampade variano con la tensione applicata, ma i valori medi vanno da circa 2200 K a 3400 K. Le pellicole fotomicrografiche a colori utilizzate in queste lampade devono utilizzare un microscopio che produca una temperatura del colore che corrisponda alla lampada. Emulsioni a membrana di tensione, tipicamente a 3150 K e 3250 K. Da qualche parte nell'intervallo tra, di solito, la temperatura del colore deve essere messa a punto fotomicrograficamente per questo equilibrio inserendo filtri nel percorso della luce. La temperatura del colore dell'emulsione della pellicola per l'illuminazione.
Le lampade al tungsteno variano ampiamente nel design e nei produttori e offrono un'ampia varietà di modelli caratterizzati da varie forme di involucro, dispositivi di montaggio e disposizioni dei filamenti. Una tipica selezione di lampade al tungsteno utilizzate nella microscopia ottica è mostrata nella Figura 3. La lampadina in (a) è una lampada al tungsteno quadrata da 6-12 volt con una base a baionetta in bronzo ed è progettata per essere utilizzata con l'estremità del tubo cilindrico bulbo rivolto verso la lente del condensatore. (b) Anche la lampadina a busta arrotondata ha una base a baionetta in bronzo, ma questa lampadina da 6 volt meno potente può posizionare la luce del progetto o posizionarla lateralmente o eventualmente. Anche la lampadina in (c) ha un involucro circolare, ma è dotata di una base filettata. Tensione di funzionamento compresa tra 6 e 30 volt, questa lampadina è progettata per essere utilizzata su un'estremità.
