12.3
Microscopia in campo scuro ad alto ingrandimento
Per lavori più precisi e sfondi più scuri, è possibile scegliere un condensatore progettato appositamente per il campo
oscuro, ovvero per trasmettere solo raggi obliqui.
Esistono diverse varietà: condensatori a campo scuro "a secco" con aria tra la parte superiore del condensatore e la parte
inferiore del vetrino e condensatori a campo oscuro a immersione che richiedono l'uso di una goccia di olio per immersione
(alcuni invece sono progettati per utilizzare l'acqua) che stabilisce il contatto tra la parte superiore del condensatore e la
parte inferiore del vetrino del campione.
Il condensatore ad immersione per campo scuro ha superfici interne a specchio e passa raggi di grande obliquità e privo
di aberrazione cromatica, producendo i migliori risultati e lo sfondo più nero.
Forse il condensatore di campo oscuro più usato è il paraboloide, costituito da un pezzo di vetro solido a cui è stata data
una forma molto precisa di un paraboloide. Come discusso sopra, il condensatore per campo scuro a secco è utile per
obiettivi con aperture numeriche inferiori a 0.75, mentre i condensatori ad immersione cardioide e paraboloide (Fig. 23)
possono essere utilizzati con obiettivi di apertura numerica molto elevata (fino a 1.4).
Gli obiettivi con un'apertura numerica superiore a 1.2 richiedono una riduzione della loro apertura di lavoro poiché la loro
apertura numerica massima può superare l'apertura numerica del condensatore, consentendo così alla luce diretta di
entrare nell'obiettivo.
Per questo motivo, molti obiettivi con aperture numeriche elevate progettati per l'uso con campo scuro e illuminazione da
campo chiaro sono realizzati con un diaframma a iride regolabile incorporato che funge da diaframma di apertura.
Questa riduzione dell'apertura numerica limita anche il potere risolutivo dell'obiettivo e l'intensità della luce nell'immagine.
Gli obiettivi specializzati progettati esclusivamente per i lavori in campo scuro sono prodotti con un'apertura numerica
massima vicino al limite inferiore dell'apertura numerica del condensatore di campo oscuro.
Non hanno diaframmi interni ad iride, tuttavia i diametri di montaggio dell'obiettivo sono regolati in modo che almeno una
lente interna abbia il diametro ottimale da fungere come diaframma di apertura.
Il condensatore cardioide è molto sensibile all'allineamento e deve essere posizionato con cautela per sfruttare il cono
d'illuminazione molto nitido, rendendolo il più difficile condensatore di campo oscuro da utilizzare.
Inoltre, il condensatore produce una quantità significativa di abbagliamento, anche dalle particelle di polvere più minute, e
la lunghezza focale corta può causare scarsa illuminazione su oggetti che superano pochi micron in termini di dimensioni
o spessore.
Quando si scelgono vetrini da microscopio per microscopia di campo scuro ad alto ingrandimento quantitativo, accertarsi
di selezionare vetrini fatti con una miscela di vetro esente da impurità fluorescenti.
È necessario prestare particolare attenzione ai dettagli sulla lubrificazione di un condensatore ad apertura numerica
elevata sul fondo del vetrino del campione. È molto difficile evitare l'introduzione di minuscole bolle d'aria nell'area tra la
lente superiore del condensatore e il fondo del vetrino del microscopio e questa tecnica dovrebbe essere praticata alla
perfezione.
Le bolle d'aria causeranno bagliori e distorsioni dell'immagine, con conseguente perdita di contrasto e degradazione
generale dell'immagine.
Si verificano inoltre problemi quando si utilizzano vetrini da microscopio troppo spessi o troppo sottili.
Molti condensatori a campo scuro contengono la gamma di spessore della guida utilizzabile incisa direttamente sul
supporto del condensatore.
Se il vetrino è troppo spesso, è spesso difficile mettere a fuoco il condensatore senza ricorrere a un olio per immersione a
viscosità più elevata. D'altra parte, i vetrini troppo sottili hanno la tendenza a rompere il legame dell'olio tra il condensatore
e il vetrino. È una buona idea acquistare vetrini da microscopio dello spessore corretto per evitare uno dei problemi sopra
menzionati.
I condensatori ad apertura numerica elevata, se destinati all'uso a secco o con olio, devono essere accuratamente centrati
nel percorso ottico del microscopio per ottenere prestazioni ottimali.
Per ottenere ciò, molti condensatori a campo scuro sono costruiti con un piccolo cerchio inciso sulla superficie superiore
per facilitare il centraggio del condensatore. La centratura viene eseguita con un obiettivo a basso ingrandimento (10x-20x)
mediante l'osservazione del cerchio inciso e utilizzando le viti di centraggio del condensatore per garantire che il cerchio
(e il condensatore) siano centrati correttamente nel percorso ottico.
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