Polarisationsmikroskopi är en av de kraftfulla metoderna för morfologisk studie av läkemedels struktur och egenskaper. Polarisationsmikroskopi gör det möjligt att studera egenskaperna hos histologiska strukturer som är dubbelbrytande.

För att implementera polarisationsmikroskopmetoden kan vilket mikroskop som helst eftermonteras. Mikroskopet är utrustat med två polariserande filter: det första placeras direkt under kondensorn, det andra placeras mellan linsen och forskarens öga. Genom att vrida på polarisatorn mörknar synfältet. Läkemedlet placeras. Vrid preparatet på scenen tills ljust glödande strukturer visas. Glödet uppträder i det ögonblick då det dubbelbrytande föremålets axel är i en vinkel på 45° mot polarisationsplanet.

Tidigare användes polariserande filter med linjär polarisation för polarisationsmikroskopi. Den nya tekniken undersökte möjligheten att diagnostisera läkemedel med hjälp av polariserande filter med cirkulär polarisation. Det visade sig att bilder som tagits med cirkulära filter bär mycket mer information och gör att man kan identifiera en finare struktur av vävnader och celler.

Polariserat ljusstudier kan utföras på frysta eller paraffinsnitt efter avparaffinering, ofärgade och färgade, inbäddade i olika medier. Vävnadsblocken ska skäras och orienteras så att muskelfibrerna i det intressanta myokardskiktet skärs längsgående.

Myofibriller i polariserat ljus uppvisar karakteristiska tvärgående ränder associerade med växlingen av anisotropa (A) och isotropa I-skivor. A-skivor har uttalad positiv dubbelbrytning och verkar ljusa i polariserat ljus (de är mörka i vanligt ljus), medan I-skivor nästan helt saknar dubbelbrytning och verkar mörka i polariserat ljus (i vanligt ljus är de ljusa).

Med hjälp av polarisationsmikroskopi är det bekvämt att identifiera de mest universella skadorna på muskelfibrerna i myokardiet och skelettmusklerna - kontrakturskador (försämrad tvärstrimning av kardiomyocyter är ett av de tidiga tecknen på skador på myofibriller).

Det är vanligt att särskilja tre stadier av dessa skador:

Steg I - anisotropi ökar i vissa områden av muskelfibrer. II

steg - A-skivor med ökad anisotropi kommer närmare varandra, vilket gör att tjockleken på 1-skivor minskar. III

steg - A-skivor smälter samman till ett kontinuerligt anisotropt konglomerat.

Tillsammans med kontrakturskador, polariserande mikroskopi

tillåter oss att identifiera en annan typ av skada på tvärstrimmiga muskelfibrer - hyperrelaxation av sarkomerer, som till stor del är karakteristisk för myokardischemi.

Enkelheten i polariseringsmetoden tillåter, till minimal kostnad, att dramatiskt öka tillförlitligheten för att diagnostisera närvaron av hjärtinfarkt.

Angående polarisationsmikroskopet. Situationen är att nästan vilket mikroskop som helst kan göras till ett polariserande. Två polariserande filter (köpta i en fotoaffär) används - ett placeras ovanför belysningsinstrumentet, och det andra placeras mellan preparatet och linsen.

En referens-CD-ROM har skapats - "Polarisation Microscopy". Skivan innehåller ett stort antal verk och material om användningen av polarisationsmikroskopi.

Dessutom har ett specialiserat komplex skapats - en automatiserad kriminalteknisk arbetsstation. Komplexet inkluderar ett Nikon E200 polariserande mikroskop, en digitalkamera med 8 miljoner element, adaptrar och mjukvara.

Referenser: 1.

Kaktursky L.V. Polarisationsmikroskopi. I boken. Mikroskopisk teknik. - M.: Medicin, 1996. 2.

Cellarius Yu.G., Semenova L.A. Tillämpning av polarisationsmikroskopi för histologisk diagnos av tidiga stadier av ischemisk och metabolisk skada på myokardiet // Cor et vasa. - 1977 - Vol. 19. - Nr 1. - P. 28-33 3.

Nepomnyashchikh L.M. Morfogenes av de viktigaste allmänna patologiska processerna i hjärtat. - Novosibirsk: Nauka, 1991. - 352 s. 4.

Cellarius Yu.G., Semenova L.A., Nepomnyashchikh L.M. Fokala skador och hjärtinfarkt. Ljus, polarisation och elektronmikroskopi. - Novosibirsk, 1980.

Mer om ämnet Koltova N.A. NY METOD FÖR POLARISERINGSMIKROSKOPI FÖR DIAGNOS AV HJÄRTINFARKT:

1. FRÅGA 252: Vilka brister i medicinsk personals yrkesverksamhet kan bli en anledning till att inleda ett brottmål eller tvistemål?
2. Kirilov V.A., Bakhmetyev V.I. ANVÄNDNING AV MORFOMETRISK METOD FÖR DIAGNOSTIK AV TYPEN AV YTTRE PÅVERKAN AV MORFOLOGISKA TECKN PÅ förstörelse av långa rörben
3. Mishin E.S., Podporinova E.E., Pravodelova A.O. UTVÄRDERING AV METODER FÖR DIAGNOSTIK AV SKADOR PÅ DET HYPOGLÖSA BENET, LARRYNX OCH TRACHEA VID TRUBBHALSSKADA

Polarisationsmikroskopi- en av de mycket effektiva metoderna för morfologisk forskning, som har breda möjligheter att identifiera biologiska strukturer, vilket i kombination med tillgänglighet och relativ enkelhet avgör dess höga värde. Metoden gör det möjligt att studera inte bara läkemedlets histologiska struktur, utan också några av dess histokemiska parametrar. På 40- och 50-talet av XX-talet. polarisationsmikroskopi ansågs vara en ultrastrukturell metod, eftersom den gjorde det möjligt att se vävnadernas ultrastrukturella förmågor.

Polarisationsmikroskopi är utformad för att studera egenskaperna hos histologiska strukturer som har förmågan till dubbelbrytning (anisotropi) - splittringen av en ljusstråle när den passerar genom ett anisotropt medium. En ljusvåg i ett anisotropiskt medium bryts upp i två vågor med inbördes vinkelräta svängningsplan för elektromagnetiska vågor. Dessa plan kallas polariseringsplan. Polariserat ljus skiljer sig från vanligt (icke-polariserat) ljus genom att i det senare pendlar ljusvågorna i olika plan, medan de i polariserat ljus endast förekommer i ett visst plan.

För att skapa polarisationseffekten använder ett polariserande mikroskop två polaroider. Den första, som kallas en polarisator, placeras mellan mikroskopbelysningen och det histologiska provet. Den andra polaroiden, som ligger mellan det histologiska provet och forskarens öga, är analysatorn. Både polarisatorn och analysatorn är optiskt exakt samma polariserande filter, så de kan bytas ut (om utformningen av mikroskopet tillåter detta). Tidigare användes Nicolas-, Arens- eller Thomsonprismor gjorda av isländsk spar för polarisationsmikroskopi. Dessa prismor hade en begränsad ljusbrytningsvinkel. För närvarande, istället för dem, används platta polariserande filter, som producerar polariserat ljus med brett fält.

För att skapa polariserat ljus spelas den avgörande rollen av den relativa positionen för polarisatorn och analysatorn i förhållande till mikroskopets optiska axel. Om de är orienterade på ett sådant sätt att båda sänder ut polariserat ljus i samma plan, d.v.s. när deras polarisationsplan sammanfaller, kan båda polariserande filtren sända ut polariserat ljus; mikroskopets synfält är ljust (fig. 1a).

Ris. 1 Brightfield-exemplar av en mänsklig lunga, OlympusCX41, 10x lins

Om polariseringsplanen för polarisationsfiltren är ömsesidigt vinkelräta (detta uppnås genom att rotera analysatorn 90° runt mikroskopets optiska axel), då passerar inte det polariserade ljuset igenom och forskaren ser ett mörkt synfält (Fig. 2).

När polarisatorn roteras 360° när den roterar, blir synfältet helt mörkt två gånger och helt ljusare två gånger. Tidigare har kompenserande Bernauer-filter använts, som ger en rödaktig nyans till det mörka synfältet ( U-TP530 ). När svarta spegelfilter används verkar det mörkade synfältet inte helt mörkt utan snarare svagt upplyst.

Fig. 2 Mänskligt lungprov i polariserat ljus, 10x objektiv

I de fall där, med en korsad position av polariserande filter (d.v.s. i ortoskopi), anisotropa substanser som finns i ett histologiskt prov påträffas i vägen för polariserat ljus, delar dessa substanser det polariserade ljuset i två strålar med inbördes vinkelräta oscillationsplan av ljus vågor. Ljusstrålar med ett vibrationsplan som sammanfaller med polarisationsplanet passerar genom analysatorn, och de med ett plan vinkelrät skärs av, vilket resulterar i att intensiteten av ljusflödet som kommer in i forskarens öga och in i kameran bara är hälften intensiteten hos den ursprungliga ljusstrålen. Som ett resultat av de beskrivna processerna är anisotropa ämnen belägna mellan två korsade polarisatorer synliga mot en mörk bakgrund i form av lätta lysande föremål. Samtidigt förblir isotropa strukturer som inte har förmågan att dubbelbryta mörka.

Detta påverkar också valet kameror för polarisationsmikroskopi. Eftersom uppgiften är att fånga små ljusa signaler på en mörk bakgrund kanske en kamera för ljusfältsmikroskopi inte räcker till på grund av kamerans låga känslighet och den stora mängd brus som genereras under inspelning. För polariserande mikroskopi En mikroskopikamera med hög känslighet och exakt färgåtergivning krävs. Det är att föredra att använda kameror baserade på CCD-matriser (, VZ-CC50S), men i det aktuella skedet kan du även använda budgetversioner av kameror baserade på Sony IMX-seriens CMOS-matriser ().

Biologiska vävnader innehåller ett tillräckligt antal anisotropa strukturer: delar av den kontraktila apparaturen av muskler, amyloid, urinsyra, kollagenformationer, vissa lipider, ett antal kristaller, etc.

Ljusstrålar delas i ett anisotropt objekt och passerar genom analysatorn kännetecknas av ojämna vågutbredningshastigheter. Beroende på storleken på denna skillnad (kallas det också fördröjningsvärdet för ljusstrålen) och på grund av skillnader i ljusabsorption i analysatorn kan glöden hos anisotropa föremål vara vit eller färgad. I det senare fallet talar vi om fenomenet dikroism ( dubbel absorption jag). När de studeras i ett polariserat fält produceras färgeffekter, till exempel av många kristaller.

Processen med dubbelbrytning kan förbättras genom användning av vissa färgämnen, vars molekyler har förmågan att orienteras avsatta på anisotropa strukturer. Histokemiska reaktioner som resulterar i anisotropieffekten kallas topooptiska reaktioner (G. Romhanyi). Det finns två typer av sådana reaktioner - additiv och omvänd. Med additiva reaktioner ökar fördröjningen av ljusstrålen, vilket kallas positiv anisotropi; med omvända reaktioner minskar den - negativ anisotropi.

HÅRDVARA OCH UTRUSTNING

Polarisationsmikroskopi utförs med hjälp av speciella polariserande mikroskop. Som ett exempel kan vi namnge importerade mikroskop. De flesta moderna optiska mikroskop är utrustade med tillbehör för polarisationsmikroskopi.

Alla ljusmikroskop av laboratorie- eller forskningskvalitet kan användas för polarisationsmikroskopi. Det räcker med två polariserande filter, varav ett, som fungerar som en polarisator, placeras mellan ljuskällan och provet, och det andra, som spelar rollen som en analysator, placeras mellan provet och forskarens öga. Polarisatorn kan byggas in i kondensorn eller placeras under den ovanför fältmembranet, och analysatorn kan placeras i en slits i revolvern eller i en mellaninsats.

I fig. Figur 3 visar ett schematiskt diagram av ett polariserande mikroskop. Utöver de komponenter som är gemensamma för alla ljusmikroskop har ett polariserande mikroskop två polariserande filter (en polarisator, vanligtvis placerad under kondensorn, och en analysator placerad i okularet), samt en kompensator. Analysatorn måste rotera och en lämplig graderad skala krävs för att bestämma rotationsgraden.

Ett polariserande mikroskop använder en belysningskälla som ger en hög täthet av ljusstråle. Som sådan källa rekommenderas att använda en 100 W lampa med en spänning på 12 V. För vissa typer av forskning krävs monokromatiskt ljus. För detta ändamål används ett metallinterferensfilter, som bäst placeras ovanför spegeln. Ljusspridande frostat glas placeras framför polarisatorn, d.v.s. mellan den och ljuskällan, men i inget fall efter polarisatorn, eftersom detta kommer att störa polarisationsfiltrets funktion.

Tidigare användes akromatiska objektiv utan inre spänning för polarisationsmikroskopi, men dessa är nu sällsynta. Idag används endast planakromatiska objektiv, som inte har inre spänningar, i polariserande mikroskop. Apokromatiska linser kan endast användas i fall där normal färgåtergivning krävs under mikrofotografering.

Polariserande mikroskop är utrustade med ett roterande steg, vars position relativt den optiska axeln kan ändras. Bordets rotationsvinkel mäts med hjälp av en gradskala markerad längs dess omkrets. En av förutsättningarna för effektiv användning av polarisationsmikroskopi är noggrann inriktning av det roterande steget med hjälp av centreringsskruvar.

En viktig del av ett polariserande mikroskop är en kompensator placerad mellan objektivet och analysatorn, vanligtvis i mikroskopröret. Kompensatorn är en platta gjord av speciella typer av gips, kvarts eller glimmer. Det låter dig mäta skillnaden i vägen för delade ljusstrålar, uttryckt i nanometer. Kompensatorns funktion säkerställs av dess förmåga att ändra skillnaden i ljusstrålars väg, minska den till noll eller öka den till maximalt. Detta uppnås genom att rotera kompensatorn runt den optiska axeln.

MIKROSKOPITEKNIK I POLARISERAT LJUS

Det är bekvämare att utföra polarisationsmikroskopi i ett mörkt rum, eftersom intensiteten av ljusflödet som kommer in i forskarens öga minskas med 2 gånger jämfört med den ursprungliga. Efter att ha slagit på mikroskopbelysningen, uppnå först den starkaste möjliga belysningen av synfältet genom att rotera polarisatorn eller analysatorn. Denna position för polarisationsfiltren motsvarar sammanträffandet av deras polarisationsplan. Läkemedlet placeras på en scen och studeras först i ett ljust fält. Sedan, genom att vrida polarisatorn (eller analysatorn), mörknar synfältet så mycket som möjligt; detta filterläge motsvarar det vinkelräta arrangemanget av polarisationsplanen. För att avslöja effekten av anisotropi är det nödvändigt att kombinera polarisationsplanet för ett anisotropt objekt med planet för polariserat ljus. Empiriskt uppnås detta genom att vrida objektscenen runt den optiska axeln. Om ett ljusmikroskop som inte är utrustat med ett roterande steg används för polarisationsmikroskopi, måste det histologiska provet roteras manuellt. Detta är acceptabelt, men i det här fallet är det omöjligt att utföra vissa typer av polarisationsmikroskopi som kräver kvantitativ bedömning (bestämmer tecknet på dubbelbrytning, storleken på skillnaden i ljusstrålars väg).

Om anisotropa föremål i testexemplaret är ordnade på ett ordnat sätt (till exempel anisotropa skivor av tvärstrimmiga muskelfibrer), är det lämpligt att studera dem i en fast position på scenen, där dessa föremål ger maximal luminescens mot en mörk bakgrund . Om anisotropa strukturer är kaotiska placerade i beredningen (till exempel kristaller), måste du ständigt rotera scenen när du studerar dem för att uppnå glöden från en eller annan grupp av föremål.

För att utföra en mer djupgående analys och utvärdering av topo-optiska reaktioner är det nödvändigt att känna till metodiken för att bestämma det relativa tecknet på dubbelbrytning, storleken på skillnaden i strålarnas väg och index (koefficient) för refraktion.

Tecknet på dubbelbrytning kännetecknar graden och riktningen av förskjutningen av vägen för ljusstrålar som passerar genom analysatorn. Denna förändring orsakas av topooptiska färgämnen, och om den är inriktad på att minska skillnaden i strålarnas väg talar de om ett negativt tecken på dubbelbrytning ( negativ anisotropi), om det hjälper till att öka skillnaden i strålarnas väg, så anges ett positivt tecken på dubbelbrytning ( positiv anisotropi). Om skillnaden i strålarnas väg försvinner, utjämnas anisotropieffekten.

Tecknet på dubbelbrytning bestäms med hjälp av en kompensator. Proceduren för dess användning är som följer. Objektet som studeras placeras i en position där maximal luminescens av anisotropa strukturer uppnås i ett mörkt synfält. RI-kompensatorplattan roteras runt den optiska axeln i en vinkel på +45° i förhållande till analysatorns polarisationsplan. Ett föremål, beroende på skillnaden i ljusstrålars väg, som kan variera från 20 till 200 nm, får antingen en blå eller gul färg. I det första fallet är tecknet på dubbelbrytning positivt, i det andra - negativt. Man bör komma ihåg att i fallet när kompensatorn är placerad i en vinkel på +45°, har den övergripande bakgrunden för det mörkade synfältet en röd nyans.

En λ/4-kompensator (U-TP137) kan också användas. Förfarandet för att använda det är detsamma, bara synfältet har en grå nyans snarare än rött, och objektet lyser med ett positivt tecken på brytning och mörkas med ett negativt tecken.

Kvantitativ bestämning av skillnaden i ljusstrålars väg, uttryckt i nanometer, utförs med en Braque Köhler-kompensator. För att göra detta, använd formeln:

Γ=Γλ×sinφ

där λ är en konstant markerad på kompensatorn av tillverkaren, φ är rotationsvinkeln för kompensatorn i förhållande till analysatorns polarisationsplan.

Brytningsindexet för ett anisotropt objekt bestäms genom att jämföra det (under ett mikroskop) med ett testobjekt som är placerat bredvid det. Standardvätskor med känt brytningsindex används som testobjekt. Objektet och provet placeras sida vid sida på scenen. När deras brytningsindex inte stämmer överens, är en ljus linje som kallas Beck-linjen synlig mellan objektet och provet. Att höja mikroskopröret i förhållande till den fokuserade positionen orsakar en förskjutning av Beck-linjen mot mediet, vilket ger en mer uttalad effekt av refraktion. När brytningsindexen för objektet och provet sammanfaller försvinner Beck-linjen. Typiskt bestäms brytningsindex i monokromatiskt ljus för natriumlinjen i spektrumet (vid en våglängd på 589 nm och en temperatur på 20 ° C). Brytningen bör bestämmas för två ömsesidigt vinkelräta polarisationsplan. För detta ändamål tas analysatorn bort och brytningen av föremålet registreras i dess två ömsesidigt vinkelräta positioner. Skillnaden mellan de båda brytningsindexen (ng - nk) kännetecknar brytningsstyrkan.

FUNKTIONER FÖR MATERIALBEHANDLING OCH FÖRBEREDELSE AV FÖRBEREDELSER

Fixeringsmaterial för polarisationsmikroskopi i surt formalin är oönskat, eftersom formalinpigmentet som bildas genom interaktionen av vävnadshemoglobin med sur formaldehyd har anisotropa egenskaper och gör det svårt att studera preparat i polariserat ljus. G. Scheuner och J. Hutschenreiter (1972) rekommenderar att man använder 10 % neutralt formalin, Bakers kalcium-formollösning och Carnoys vätska för detta ändamål.

Fixeringstiden i 10 % neutralt formalin är 24 - 72 timmar vid 4 °C, i Bakers kalciumformollösning - 16 - 24 timmar vid 4 °C. Fixering i kalcium-formol är särskilt föredragen när man studerar lipid-proteinföreningar. Carnoys vätska mättar snabbt tyger. Bitar med en tjocklek på 1 - 2 mm kan profileras efter bara 1 timme vid en temperatur på 4 °C. Fixering i Carnoys vätska är inte lämplig för lipidstudier. Dessutom används Zenkers vätska, speciellt när den är impregnerad med guld- och silversalter. Efter behandling med en blandning av Zenkers vätska och ättiksyra får röda blodkroppar förmågan att genomgå dubbelbrytning.

Vid undersökning av täta vävnader (ben, tänder) i ett polariserande mikroskop, förutom syraavkalkning, krävs ytterligare bearbetning för att avlägsna kollagenfibrer. För detta ändamål kokas sektioner av sådana vävnader i flera minuter i en blandning av glycerin och kaliumhydroxid (10 ml glycerin och 2 korn kaliumhydroxid) tills de är helt vita, sedan töms alkalin försiktigt, sektionen tvättas i vatten och överfördes med pincett till mikroskopstadiet.

För polarisationsmikroskopi används paraffin, frysta och kryostatsnitt. Ofärgade frysta sektioner för undersökning under polariserat ljus är inbäddade i glycerol. Ofixerade kryostatsektioner är lämpliga för polarisationsmikroskopisk analys omedelbart efter beredning. På grund av deras höga känslighet för de skadliga effekterna av olika miljöfaktorer, rekommenderas dessa sektioner fortfarande att fixeras i 10 % neutral formaldehyd- eller kalciumformollösning.

Resultaten av polarisationsmikroskopi påverkas av tjockleken på histologiska snitt. När man studerar tjocka sektioner skapas förutsättningar för överlagring av olika anisotropa strukturer ovanpå varandra. Dessutom, med olika skivtjocklekar, kan de anisotropa egenskaperna hos de strukturer som studeras förändras, så det är mycket viktigt, särskilt i jämförande studier, att säkerställa en konstant skivtjocklek. Den rekommenderade maximala snitttjockleken bör inte överstiga 10 µm.

Ett annat obligatoriskt villkor är noggrann avvaxning av sektionerna, eftersom paraffinrester som inte har avlägsnats ger en uttalad anisotropisk effekt, vilket komplicerar studien. Paraffin dröjer särskilt länge på röda blodkroppar och cellkärnor. För att helt ta bort paraffin från sektionerna, rekommenderas att utföra följande bearbetning.

• Xylen 30 min
• Alkohol 100% 5 min
• En blandning av metanol och kloroform (1:1) vid 50 °C i 24 timmar
• Alkohol 100% 5 min
• Alkohol 70% 10 min Vatten

Man bör också komma ihåg att sektioner som utsätts för polarisationsmikroskopi inte bör komma i kontakt med fenoler (de bör till exempel inte rensas i karbonxylen).

Mer detaljerad information om polarisationsmikroskopi och användning av kompensatorer kan erhållas från länken (http://www.olympusmicro.com/primer/techniques/polarized/polarizedhome.html).

Om du har några frågor om polarisationsmikroskopi, vänligen kontakta Institutionen för mikroskopi.

Polarisationsmikroskopi

Polarisationsmikroskopi låter dig studera studieobjekt i ljus som bildas av två strålar polariserade i ömsesidigt vinkelräta plan, d.v.s. i polariserat ljus. För att göra detta används filmpolaroider eller Nicolas-prismor som placeras i ett mikroskop mellan ljuskällan och preparatet. Polarisering förändras när ljusstrålar passerar genom olika strukturella komponenter i celler och vävnader, vars egenskaper är heterogena, eller när de reflekteras från dem.

I optiskt isotropa strukturer beror utbredningshastigheten för polariserat ljus inte på polarisationsplanet; i anisotropa strukturer ändras det beroende på ljusets riktning längs objektets längsgående eller tvärgående axel. Om ljusets brytningsindex längs strukturen är större än i tvärriktningen uppstår positiv dubbelbrytning, om förhållandet är omvänt uppstår negativ dubbelbrytning. Många biologiska objekt har starka molekylära orienteringar, är anisotropa och orsakar positiv dubbelbrytning av ljus.

Mörkfältsmikroskopi

I mörkfältsmikroskopi belyses provet från sidan av sneda strålar av strålar som inte kommer in i linsen. Endast strålar som avböjs av läkemedelspartiklarna till följd av reflektion, refraktion eller diffraktion kommer in i linsen. På grund av detta verkar mikrobiella celler och andra partiklar lysa starkt mot en svart bakgrund (bilden liknar en glittrande stjärnhimmel).

För mörkfältsmikroskopi används en speciell kondensor (paraboloidkondensator eller kardioidkondensator) och konventionella objektiv. Eftersom nedsänkningsobjektivets öppning är större än öppningen på mörkfältskondensorn, sätts ett speciellt rörformigt membran in i nedsänkningsobjektivet för att minska dess öppning.

Låt oss säga att du har ett par trasiga polariserande glasögon (polarisatorer). Om du tar ett glas och vänder det i förhållande till det andra får du mörker. Graden av opacitet beror på kvaliteten på polarisatorerna.

Undertryckning av 95-98 % av ljuset är utmärkt; om den är mycket mindre uppträder en smutsig grå nyans Den relativa positionen för polarisatorerna när man erhåller ett mörkt fält kallas korsad, när man erhåller den ljusaste noll - parallellen.

Innan vi vänder oss till polarisationsmikroskopi, låt oss återvända till patologen som nämns ovan.

Låt oss lägga till en enhet till dess ljusfälts- eller faskontrastmikroskop mellan kikarefästet och mikroskopkroppen som tillåter införandet av ett polariserande element (analysator) i den optiska vägen. Låt oss placera ytterligare ett polariserande element (polarisatorn) under kondensorn och vrid den tills fullständigt mörker uppnås (analysatorn och polarisatorn korsas); Låt oss fixa deras position. Låt oss sätta in en infällbar hållare med en kompensator i den här enheten (mellan kikarefästet och mikroskopkroppen) - en röd platta av första ordningen. Låt oss säga att en patolog undersöker ett vävnadsprov och lägger märke till ett föremål som ser ut som en kristall. Han installerar analysatorn, vrider polarisatorn till en korsad position och undersöker föremålet. Om det är en kristall eller kristallin formation, så lyser den som om ett ljus tändes bakom en genomskinlig skärm. Patologen kan ännu inte avgöra om det är en kristall av urinsyra eller kalcium. Han introducerar en röd platta av första ordningen i strålarnas förlopp och vänder den från en inställd position till en annan: kristallen blir antingen röd eller grön. På detta sätt kan kristallens natur bestämmas. Sedan tar patologen bort analysatorn och, om så önskas, polarisatorn från den optiska banan och fortsätter att arbeta (det studerade området av provet förblir i synfältet).

Låt oss nu rikta vår uppmärksamhet mot det polariserande mikroskopet. Den innehåller många komponenter som finns i ett konventionellt ljusfältsmikroskop, eftersom det involverar att undersöka provet i ett ljust fält mellan polariserande element.

Ganska ofta, speciellt när man undervisar studenter, används monokulära polariserande mikroskop på grund av deras låga kostnad. Professorer föredrar kikare modeller. Kikarhuvudet kan utrustas med antingen en fast eller fokuserande Bertrand-lins, nödvändigt för forskning

(dess funktioner beskrivs nedan). Mellan munstycket och kroppen finns en del där analysatorn är placerad, och en slits för att installera en kompensator.

Mikroskopet har ett runt och roterbart steg, vilket gör att du kan undersöka provet genom att rotera det mellan en korsad analysator och en polarisator. Bordet är även utrustat med en skala för att mäta dess rotation i grader och bågminuter. Under objektbordet (vanligtvis under kondensorn) finns en roterbar polarisator med sin position fixerad vid 0, 45° och 90° mot analysatorns position. Naturligtvis är mikroskopet utrustat med en öppningsdiafragma och som regel en filterhållare.

Okularet på ett mono- eller kikarefäste har ett hårkors. All centrering utförs i förhållande till detta hårkors, preparatet roteras också runt mitten av detta hårkors.

Skillnaden mellan ett mekaniskt steg är att det måste vara lågt så att linserna inte träffar det vid vändning. Mycket ofta är detta en mättabell, som, när den flyttas i öst-västlig eller nord-sydlig riktning, fixeras sekventiellt med specificerade intervall. Föreställ dig en boll som faller i ett spår - så här fungerar fixeringsmekanismen. Du kan ta ett föremål som är vassare än en boll - effekten blir densamma. När du roterar linserna håller en låsmekanism varje lins i strålarnas optiska väg.

För att räkna de olika komponenterna på en tunn skiva tilldelas de nummer på räknaren från 1 till 9. Nummer 10 är för utsläpp eller summering. Forskaren flyttar preparatet tills bordet är fixat och tittar för att se om någon av de 9 komponenterna är på hårkorset. Om ingen av dem finns där, välj sedan nummer 10. När du räknar materialet på disken måste du ange numret på var och en av komponenterna och allt annat på nummer 10. Efter att ha sett hela beredningen kan du beräkna procentandelen av någon av materialets 9 komponenter.

Kompensatorn installeras i mikroskopet i en vinkel på 45° mot nord-sydlig och öst-västlig riktning.

De flesta komponenter är synliga lika oavsett hur de är placerade i förhållande till kompensatorn, men vissa kräver rotation, vilket är ytterligare en anledning till att scenen måste vara vridbar. Vi kommer inte att gå in i detalj om funktionerna hos olika expansionsfogar eller kilar, eftersom du kan köpa en speciell bok om detta ämne. Vi kommer bara att nämna några namn: en 1/4 våglängdsplatta - en kvartskil, som kan ha 6, 30 eller 120 beställningar; röd platta av första ordningen (den har tre andra namn för att indikera åldern på dem som använder dem: långsam ljusplåt, känslig tonplåt och gipsplåt, den äldsta).

Låt oss överväga begreppet "ordning". När ljus bryts genom ett prisma blir alla färger i spektrumet synliga, sedan blir de blekare (tredje, fjärde, etc. uppsättningar av färgordningar). Nollordning är svart ljus i början av spektrumet. Den röda plattan av första ordningen, som namnet antyder, motsvarar rött i första ordningen av färger.

Bertrand-linsen i kombination med okularet ger ett extra siktrör, som gör att man kan se interferenssiffror i mikrolinsens utgångspupill medan själva mikroskopet är fokuserat på ett specifikt korn av provet. Om en geolog behöver identifiera ett material, roterar han en tunn sektion av mineralet mellan en korsad polarisator och analysator. I det här fallet är 2 färger synliga (och endast 2), och för att omvandla en färg till en annan krävs en specifik rotationsvinkel för beredningen. De flesta mineraler kan identifieras på detta sätt. Vissa mineraler är dock så lika i färg och rotationsvinklar att interferensmönster är det enda sättet att identifiera dem.

Petrografi studerar petroleums geologi. Ett petrografiskt mikroskop har ingen Bertrand-lins eftersom dess användare inte behöver ett interferensmönster.

Geologiskt standardarbete utförs på tunna sektioner. Den består av en tunn sektion av sten, slipad, monterad i epoxiharts på en 1x2 tums glasskiva och sedan slipad igen så att sektionens tjocklek inte överstiger 15 mikron; Efter detta placeras preparatet på en scen och täcks med ett täckglas. Sådana preparat observeras i ljus som kommer från en polarisator genom en tunn sektion.

Alla sådana studier hänvisar till ett ljusfältsmikroskop, till vilket en polarisator, analysator och kompensator läggs.

Malmforskaren kan börja förbereda provet på samma sätt som en tunn sektion genom att göra den 6-10 mm tjock och slipa ytan. Det kommer att kräva epi-belysning, därför måste en illuminator placeras mellan kikarehuvudet och mikroskopkroppen. Det blir både en glödlampa och en transformator; polarisator, analysator, kompensator; bländare och fältbländare, dikroisk spegel, etc. d.

Linser med polariserat ljus fungerar annorlunda än vanliga linser. Huvudsaken är att de måste vara fria från inre spänningar. Spänning i linser uppstår som ett resultat av att metallramarna trycker mot linsens kanter. När det observeras genom ett mikroskop, visas detta som en blixt av vitt ljus som kommer från tryckpunkten mot mitten.

Tillverkare kontrollerar noggrant linser för inre spänning. De linser som inte har spänning levereras med polariserande mikroskop till ett högt pris; och linser med spänning ingår i biologiska mikroskop, där spänning inte spelar någon roll, eller helt avvisas.

Vi har visat dig behovet av våra linser. Dessa objektiv är designade och justerade för att fungera med prover under 0,17 mm tjocka täckglas.

När man undersöker malm i mikroskop är den polerade ytan inte täckt med ett täckglas. För sådant arbete behöver vi linser som inte kommer att justeras i förhållande till täckglasen, eller linser för metallografi, men utan spänning.

10x objektiv kan användas med eller utan täckglas. Malmmikroskop kommer att kräva 20x eller starkare objektiv som är korrigerade för frånvaron av ett täckglas.

Vårt standardpolariserande mikroskop kommer vanligtvis med 5x, 10x och 40x objektiv. Revolvern har 4 linshylsor, så vi lade till en andra 40x-lins för objektglas utan täckglas, vilket skapade ett dubbelt ljuspolariserande mikroskop. Tidigare, när man beskrev Huygens okular, i en anteckning, sades det att de inte ger färgkorrigering eller kompensation för kromatisk aberration och för att lösa detta problem bör du hänvisa till avsnittet "Polarisationsmikroskopi".

När vi väl har bestämt oss för färgernas betydelse vill vi inte att okularet eller linsen ska producera färger i synfältet som inte hör till preparatet. Vi vet att spänningsfria linser valdes för polariserande mikroskop på grund av deras brist på spänning och färgkorrigering. Därför är det mycket viktigt att okularen också är utan färgkorrigering eller kompensation. Av denna anledning är polariserande okular vanligtvis modifierade till Huygens okular. Ibland används även okular med breda fält, men speciellt testade för överensstämmelse med ett polariserande mikroskop.

Var försiktig när du beräknar den totala förstoringen av ett polariserande mikroskop. På grund av höjden på enheten som används för att montera analysatorn och kompensatorn, finns det en ytterligare ökning av kikarfästet. Till exempel har ett mikroskop utrustat med en revolver för 3 linser en extra förstoring på 1,4x, och ett mikroskop med en revolver för 4 linser har en extra förstoring på 1,8x.

I fig. Figur 10 visar en allmän vy av ett polariserande mikroskop.

1. 10x bredfältsokular med lång ögonavlastning

2. Bertrand lins

3. Spår för kompensator

4. Spänningsfria mikrolinser

5. Roterande steg med en skala på ratten; divisionspris 1°

6. Kondensor

7. Roterande polarisator med förmågan att ta bort strålar från banan

8. Fältbländare

9. Fokuserande 10x okular med guide och hårkors

10. Kikarhuvud med 360° rotation och 30° lutningsvinkel mot den optiska axeln

11. Binokulär fästskruv

12. Analysatorhållare

13. Revolver med mikrolinser

14. Mikroskopställ

15. Klämmor för droghållare

16. Justerare för att flytta höjden på kondensorfästet

17. Koaxiellt placerade grov- och finfokuseringsmekanismer

18. Mikroskopfot med inbyggd transformator och ljusstyrkejustering av en 6 V, 30 W halogenlampa.

Av alla de olika enheterna för mikroskopi är polariserande mikroskop de mest tekniskt komplexa. Sådan uppmärksamhet på enhetens design när det gäller tillverkningsbarhet beror på behovet av att få bilder av högsta kvalitet, som direkt påverkas av utformningen av mikroskopets optiska delar och belysningsdelar. Huvudområdet för användning av polariserande enheter för mikroskopi är studiet av mineraler, kristaller, slagg, anisotropa föremål, textilier och eldfasta produkter, såväl som andra material som kännetecknas av dubbelbrytning. Den senare principen används för att bilda bilder i mikroskopiapparater där provet som studeras bestrålas med polariserande strålar. I detta fall uppträder de anisotropa egenskaperna hos proverna efter att ha ändrat strålens riktning. För dessa ändamål inkluderar designen av polariserande mikroskop fältfilter som roterar i olika plan i förhållande till varandra: analysatorn roterar 180 grader, och polarisatorn roterar 360. Huvuddragen hos enheter för mikroskopi i polariserat ljus är förmågan att utföra ortoskopiska och konoskopiska studier, som inte är tillgängliga med de flesta andra typer av mikroskop.

Att studera ett prov under ett polariserande mikroskop börjar med att installera en polarisator i mikroskopets belysningsdel under kondensorn, bredvid öppningsbländaren. I det här fallet är analysatorn placerad mellan okularet och linsen - bakom den senare längs ljusstrålarnas väg. Med korrekt inställning av en sådan anordning för mikroskopi, efter att ha korsat filterfälten, kommer det synliga fältet att vara jämnt mörkt, vilket bildar den så kallade utsläckningseffekten. När enhetens inställningar har slutförts fixeras provet som studeras på scenen och studeras. Borden för polariserande mikroskop är centrerade i förhållande till den optiska axeln och kan roteras 360 grader, och i liknande apparater för laboratorie- och forskningsändamål har de också en nock. Optiken och belysningssystemet för polariserande mikroskop är av högsta kvalitet och en sådan tillverkningsprecision som gör att du kan få en så tydlig bild som möjligt utan förvrängning. Ofta innehåller uppsättningen enheter för att studera prover i polariserat ljus en kompensator och en Bertrand-lins. Den första gör det möjligt att effektivt studera strukturen av mineraler, och linsen låter dig förstora och fokusera observationsområdet när bildförändringar inträffar efter att scenen har vridits. Idag finns det tre huvudtyper av sådana anordningar för mikroskopi på marknaden - de redan nämnda forsknings- och laboratoriemikroskopen, samt ett fungerande polariserande mikroskop.