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恩斯特·莱兹发明的双目显微镜


2020/7/24 9:28:54 发布者:admin


一百多年前,即1913年,徕卡显微系统CMS GmbH的前身,韦茨拉尔的Optische Werke Ernst Leitz发明了两项发明,它们为现代显微技术开创了先河:双目镜筒和定量显微镜的集成载物台。

在显微镜的400年历史中,显微镜学家一直希望能够用两只眼睛看他们的标本。光学和机械工程师,其中大多数来自法国和英国,一直在为这个问题设计解决方案,但是在解决能力方面存在一些严重的缺陷。这些早期的双目显微镜是根据几何分束原理设计的,从而确定分辨率的后出瞳被分开。这使所使用的所有物镜的数值孔径减半。因此,为了区分观看,显微学家不得不求助于单眼观察管。


几何分束而不损失孔径

恩斯特·莱兹二世(Ernst Leitz II)是第一个认识到此问题只能通过物理分光原理解决的,它不影响物镜的性能。Leitz意识到具有半透明镜面涂层的双棱镜是一种合适的解决方案,因为这是确保在分离成像光线时不影响物镜的后出瞳(负责分辨率的唯一方法)。他在物理学家费利克斯·詹茨(Felix Jentzsch)博士的协助下开始了这一领域的实验,他于1909年加入莱兹实验室,并发明了现代双中心暗场聚光镜。

Leitz双目镜筒迅速成为所有后来的双目镜筒的模型,并且仍基于当今相同的光学原理。

Ernst_Leitz

恩斯特·莱兹二世(Ernst Leitz II,1871-1956年)是企业家恩斯特·莱兹一世(Ernst Leitz I)的次子。在父亲的公司和商业培训中担任精密机械师的学徒后,他于1906年成为Optische Werke Ernst Leitz的合伙人,然后是唯一股东当他的父亲于1920年去世时,他首先致力于设计新的显微镜,尤其是1913年推出的世界上第一台适用于大放大倍率的双目显微镜。


Felix_Jentzsch

费利克斯·詹茨(Felix Jentzsch)博士(1882-1946)设计了创新的双目镜筒,并于1913年由Ernst Leitz公司成功推出。


Erstes_Binokularmikroskop

Optische Werke Ernst Leitz的第一台双目显微镜。


测量显微镜标本

Max_Berek

Max Berek(1886–1949)是德国矿物学家和数学家。他因对偏振光显微镜的理论观察和仪器开发以及Ernst Leitz公司的Leica 35 mm相机的镜头设计而闻名。


在同一年,位于韦茨拉尔的Optische Werke Ernst Leitz出人意料地提出了一种光学机械装置,用于平面测定显微镜样品中的量。通过样品在固定目镜刻度线上的精确,可读的运动,这个所谓的集成载物台,即著名光学设计师Max Berek的创意,可以快速,轻松地定量测量入射光和明场透射光中的极小样品成分,可能与偏振光结合。该方法替代了以前在地质学和矿物学中使用的化学技术。样本的移动范围是18 x 18毫米。该方法还证明对其他应用(例如金相学)有用。


集成载物台和目镜

由于明场是唯一可以与载物台一起使用的透射光照明技术,因此Leitz额外推出了目镜。它设计有四个或六个纺锤,可精确移动目镜刻度而不是移动标本本身。由于照明对集成目镜与透明标本的组合没有任何限制,因此,除了明场之外,当时所有常用的照明技术都可以用于透射光和入射光。

这些光学机械图像分析技术在19世纪60年代下半叶被具有数字显示器的电子设备所取代。


Mikroskop_Integrationstisch_Historisch Mikroskop_Integrationstisch_Historisch

具有集成载物台的显微镜标志着定量显微镜的开始。通过使标本相对固定的目镜刻度线精确,可读地移动,它们可以快速,轻松地测量极小的标本组件。

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