ما الفرق بين النظام البصري المحدود واللانهائي؟

تسمح الأهداف للمجاهر بتقديم صور حقيقية مكبرة، وربما تكون العنصر الأكثر تعقيدًا في نظام المجهر بسبب تصميمها متعدد العناصر. تتوفر الأهداف بتكبير يتراوح من 2X إلى 100X. يتم تصنيفها إلى فئتين رئيسيتين: النوع الانكساري التقليدي والعاكس. تُستخدم الأهداف بشكل أساسي مع تصميمين بصريين: التصميمات المترافقة المحدودة أو اللانهائية. في التصميم البصري المحدود، يتم تركيز الضوء من نقطة ما إلى نقطة أخرى بمساعدة اثنين من العناصر البصرية. في التصميم المترافق اللانهائي، يصبح الضوء المتباعد من نقطة متوازيًا.

قبل تقديم الأهداف المصححة اللانهاية، كان لجميع المجاهر طول أنبوب ثابت. المجاهر التي لا تستخدم نظامًا بصريًا مصححًا لا نهاية له لها طول أنبوب محدد - أي مسافة محددة من قطعة الأنف حيث يتم توصيل الهدف بالنقطة التي تستقر فيها العين في أنبوب العين. قامت الجمعية المجهرية الملكية بتوحيد طول أنبوب المجهر عند 160 ملم خلال القرن التاسع عشر وتم قبول هذا المعيار لأكثر من 100 عام.

عند إضافة الملحقات البصرية مثل المصباح العمودي أو ملحق الاستقطاب إلى مسار الضوء لمجهر بطول أنبوب ثابت، أصبح النظام البصري الذي تم تصحيحه بشكل مثالي يتمتع الآن بطول أنبوب فعال أكبر من 160 مم. من أجل ضبط التغيير في طول الأنبوب، اضطرت الشركات المصنعة إلى وضع عناصر بصرية إضافية في الملحقات من أجل إعادة إنشاء طول الأنبوب 160 مم. أدى هذا عادةً إلى زيادة التكبير وتقليل الضوء.

بدأت شركة تصنيع المجاهر الألمانية رايشرت في تجربة الأنظمة البصرية المصححة بلا حدود في ثلاثينيات القرن العشرين. ومع ذلك، فإن النظام البصري اللانهائي لم يصبح شائعًا حتى الثمانينيات.

تسمح الأنظمة البصرية اللامتناهية بإدخال مكونات مساعدة، مثل منشورات تباين التداخل التفاضلي (DIC)، والمستقطبات، وإضاءة epi-fluorescent، في المسار البصري الموازي بين العدسة الهدف والعدسة الأنبوبية مع تأثير ضئيل فقط على تصحيحات التركيز والانحراف.

في التصميم البصري المترافق اللانهائي، أو المصحح اللانهائي، يتم تركيز الضوء من مصدر موضوع عند اللانهاية إلى نقطة صغيرة. في الهدف، البقعة هي الكائن قيد الفحص ونقاط اللانهاية باتجاه العدسة، أو المستشعر في حالة استخدام الكاميرا. يستخدم هذا النوع من التصميم الحديث عدسة أنبوبية إضافية بين الجسم والعدسة من أجل إنتاج الصورة. على الرغم من أن هذا التصميم أكثر تعقيدًا من نظيره المترافق المحدود، إلا أنه يسمح بإدخال المكونات البصرية مثل المرشحات والمستقطبات ومقسمات الشعاع في المسار البصري. ونتيجة لذلك، يمكن إجراء تحليل إضافي للصور واستقراءها في أنظمة معقدة. على سبيل المثال، تتيح إضافة مرشح بين العدسة الشيئية والعدسة الأنبوبية رؤية أطوال موجية معينة من الضوء أو حجب الأطوال الموجية غير المرغوب فيها والتي قد تتداخل مع الإعداد. تستخدم تطبيقات الفحص المجهري الفلوري هذا النوع من التصميم. فائدة أخرى لاستخدام التصميم المترافق اللانهائي هي القدرة على تغيير التكبير وفقًا لاحتياجات التطبيق المحددة. لأن التكبير الموضوعي هو نسبة البعد البؤري للعدسة الأنبوبية
(fTube Lens) إلى البعد البؤري الموضوعي (fObjective) (المعادلة 1)، فإن زيادة أو تقليل الطول البؤري للعدسة الأنبوبية يغير التكبير الموضوعي. عادةً ما تكون العدسة الأنبوبية عبارة عن عدسة لونية يبلغ طولها البؤري 200 مم، ولكن يمكن استبدال الأطوال البؤرية الأخرى أيضًا، وبالتالي تخصيص التكبير الإجمالي لنظام المجهر. إذا كان الهدف مترافقًا لا نهائيًا، فسيكون هناك رمز اللانهاية موجودًا على جسم الهدف.
1 mObjective=fTube Lens/fObjective