DIC显微镜

大多数人在使用显微镜时都采用明场照明。遗憾的是,对很多生物标本来说,明场显微镜通常只提供低对比度图像,在其中几乎无法辨别任何细节。使用染色剂可以增加明场的对比度,但这也有一个风险,即染色剂可能对活细胞有毒。在DIC显微镜中,DIC指的是微分干涉对比法,与明场显微镜相比,其无需染色剂也可以更大的对比度观察多种生物标本的结构。这种光学对比法主要是利用偏振光和样本的厚度或光密度差异,这种差异会导致通过样本的光发生相移。
只有特定的徕卡显微镜具备DIC。其可用于观察各种生命科学或法医学应用中的细胞或组织。DIC显微镜也可用于某些材料和地球科学应用。

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什么是DIC显微镜,它的作用是什么?

DIC是微分干涉对比法,这是一种显微镜光学对比技术,通过其可以获得充足的对比度和分辨率,从而观察到未染色的生物标本的细胞结构。它也能帮助观察材料表面上小的高度差异。只用偏振光照亮样本时,偏振光被分散成两束具有正交偏振平面的不同光线。当光线在样本中经过不同的折射或散射后,会出现不同的相移。这些光线再次汇聚时,它们会相互干扰并变成椭圆偏振光。这种偏振光通过分析仪时会变为振幅偏移。在DIC图像中,可以观察到差异小于1/1000个波长的相移(当用相机传感器检测时)。DIC显微图像呈浮雕状,看上去有阴影。

如何设置DIC显微镜?

DIC显微镜是一种宽视场显微镜,在光源镜与聚光镜之间,以及在物镜和相机传感器或目镜之间,都设有偏振滤光器和沃拉斯顿棱镜。如需更多DIC显微镜设置信息,请参阅文章: 微分干涉对比(DIC)与金相学

微分干涉对比(DIC)显微镜是如何工作的?

DIC显微镜是一种使用偏振滤光器和沃拉斯顿棱镜的传统宽视场显微镜。

光源散发出的光会穿过滤光器,变成45°的偏振光。在穿过沃拉斯顿棱镜后,光会被分成垂直偏振分量,其中一个为0°偏振,另一个为90°偏振。聚光镜将光聚集在标本上,再由2束偏振角度不同的连贯平行光线照射到标本上。光线穿过不同的光路长度,因为其穿过样本的路径上可能存在厚度或折射率差异。
最后的结果是,一条光线相对于另一条光线出现相移。垂直偏振光通过物镜和另一个沃拉斯顿棱镜后,重新组合成135°偏振光。根据光路长度的不同,这两束光线的干扰会产生建设性(增亮)或破坏性(变暗)干扰,使得原本用明场显微镜几乎观察不到的结构现在可通过DIC显微镜观察到。
最后,偏振滤光器(也称为分析仪)会将未发生任何相移的直接透射光滤除,其只允许135°的偏振光通过。如需了解详细信息,请参阅文章: 微分干涉对比(DIC)

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