Λεπτομερής επεξήγηση διαφόρων τύπων πηγών φωτισμού για οπτικά μικροσκόπια
Ενώ τα πρώιμα μικροσκόπια βασίζονταν σε λαμπτήρες λαδιού και στο φυσικό φως του ήλιου, τα πρωτόγονα (αλλά συχνά πολύ ακριβή) μικροσκόπια τους παρείχαν εξωτερικές πηγές φωτισμού. Συχνά χρησιμοποιούν μάλλον έξυπνες μεθόδους, όπως τη συλλογή φωτός από έναν μεγάλο λευκό πίνακα ή την αντανάκλαση του διάχυτου ηλιακού φωτός σε μια συννεφιασμένη μέρα. Δυστυχώς, αυτές οι μέθοδοι δεν παρέχουν αξιόπιστο φωτισμό και συχνά η περιοχή του οπτικού πεδίου που φωτίζεται υπερβαίνει κατά πολύ το αριθμητικό άνοιγμα του αντικειμενικού φακού, προκαλώντας θάμβωση και βύθιση στο νερό.
Τα σύγχρονα μικροσκόπια έχουν συνήθως μια ενσωματωμένη πηγή φωτός που μπορεί να ελεγχθεί σε σχετικά υψηλό βαθμό. Η πιο κοινή πηγή για τα σημερινά μικροσκόπια είναι ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως βολφραμίου-αλογόνου τοποθετημένος σε ένα ανακλαστικό περίβλημα, προβάλλοντας φως μέσω ενός φακού συμπυκνωτή για να το συγκεντρώσει κάτω από τη σκηνή. Η τάση της λάμπας ελέγχεται μέσω ενός μεταβλητού ρεοστάτη, που συνήθως ενσωματώνεται στη βάση του μικροσκοπίου. Στο σχήμα 1 φαίνεται ένας τυπικός φωτισμός και ένα περίβλημα. Ο λαμπτήρας είναι ένας λαμπτήρας βολφραμίου-αλογόνου που λειτουργεί με τάση συνεχούς ρεύματος (DC) 12 βολτ και παράγει ισχύ έως και 100 watt για φωτισμό. Η τάση της λάμπας ελέγχεται από μια παροχή ρεύματος συνεχούς ρεύματος, συνήθως ενσωματωμένη στο περίβλημα του μικροσκοπίου, με ένα κουμπί ελέγχου τάσης, συνήθως ένα ποτενσιόμετρο τοποθετημένο κάπου στη βάση του μικροσκοπίου. Αυτοί οι λαμπτήρες παράγουν σημαντική ποσότητα θερμότητας κατά τη λειτουργία και το περίβλημα είναι εφοδιασμένο με ορισμένα στρώματα ψυκτών θερμότητας για να βοηθήσει στην αποβολή της περίσσειας θερμότητας. Η θέση του λαμπτήρα ελέγχεται από μια σειρά πόμολα στο πλάι του περιβλήματος του φωτιστικού ή προκεντρικά ειδικά για το περίβλημα. Το φως από το φανοστάσιο κατευθύνεται μέσω ενός φακού συμπυκνωτή στη βάση του μικροσκοπίου και στη συνέχεια περνά μέσα από έναν διαχύτη από πυροσυσσωματωμένο γυαλί προτού εστιαστεί από ένα διάφραγμα ανοίγματος στον συμπυκνωτή.
Λαμπτήρες πυρακτώσεως - Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως που βασίζονται σε λαμπτήρες βολφραμίου χρησιμοποιούνται ως κύρια πηγή φωτισμού στα σύγχρονα μικροσκόπια, εκτός από τις έρευνες μικροσκοπίας φθορισμού. Αυτοί οι λαμπτήρες είναι θερμική ακτινοβολία που εκπέμπει ένα συνεχές φάσμα φωτός, που εκτείνεται προς τα πάνω από περίπου 300 nm έως 1200-1400 nm σε ένταση σε μήκη κύματος με κέντρο την περιοχή 600-1200 nm, τα περισσότερα από τα οποία απεικονίζονται στο Σχήμα 2. είναι απλές στο σχεδιασμό, την κατασκευή και τη λειτουργία, αποτελούμενοι από έναν κλειστό γυάλινο λαμπτήρα γεμάτο με αδρανές αέριο και που περιέχει ένα νήμα βολφραμίου που ενεργοποιείται από ένα συνεχές ρεύμα. Οι λαμπτήρες παράγουν πολλή θερμότητα και φως, αλλά μόνο το 5 έως 10 τοις εκατό της παραγωγής ενέργειας αντιστοιχεί στο φως. Οι λαμπτήρες βολφραμίου (αλλά όχι οι λαμπτήρες αλογόνου βολφραμίου) είναι παρόμοιοι στη λειτουργία με τους συνηθισμένους οικιακούς λαμπτήρες, ως εκ τούτου, τείνουν να υποφέρουν από ορισμένα μειονεκτήματα όπως το μαύρισμα του εσωτερικού περιβλήματος με την ηλικία και την εξάτμιση του αργά αποτιθέμενου βολφραμίου. Η θερμοκρασία χρώματος και η φωτεινότητα αυτών των λαμπτήρων ποικίλλει ανάλογα με την εφαρμοζόμενη τάση, αλλά οι μέσες τιμές κυμαίνονται από περίπου 2200 K έως 3400 K. Τα φωτομικρογραφικά έγχρωμα φιλμ που χρησιμοποιούνται σε αυτούς τους λαμπτήρες πρέπει να χρησιμοποιούν μικροσκόπιο που παράγει θερμοκρασία χρώματος που ταιριάζει με τη λάμπα. Γαλακτώματα μεμβρανών τάσης, τυπικά στους 3150 K και 3250 K. Κάπου στο εύρος μεταξύ, συνήθως, η θερμοκρασία χρώματος πρέπει να ρυθμιστεί φωτομικρογραφικά για αυτή την ισορροπία, εισάγοντας φίλτρα στη φωτεινή διαδρομή. Η θερμοκρασία χρώματος του γαλακτώματος φιλμ για φωτισμό.
Οι λαμπτήρες βολφραμίου διαφέρουν πολύ ως προς το σχεδιασμό και τους κατασκευαστές τους και προσφέρουν μια μεγάλη ποικιλία μοντέλων με διάφορα σχήματα φακέλων, εξαρτήματα στερέωσης και διατάξεις νημάτων. Μια τυπική επιλογή λαμπτήρων βολφραμίου που χρησιμοποιούνται στην οπτική μικροσκοπία φαίνεται στο σχήμα 3. Ο λαμπτήρας στο (α) είναι ένας τετράγωνος λαμπτήρας βολφραμίου 6-12 βολτ με βάση μπαγιονέτ από μπρούτζο και έχει σχεδιαστεί για χρήση με το άκρο του κυλινδρικού λαμπτήρα στραμμένο προς το φακό του συμπυκνωτή. (β) Ο λαμπτήρας στρογγυλεμένου φακέλου έχει επίσης βάση μπαγιονέτ από μπρούντζο, αλλά αυτός ο λιγότερο ισχυρός λαμπτήρας 6 volt μπορεί να τοποθετήσει το φως του έργου ή να το τοποθετήσει στο πλάι ή τελικά. Ο λαμπτήρας στο (γ) έχει επίσης κυκλικό φάκελο, αλλά είναι εφοδιασμένος με βάση με σπείρωμα. Τάση λειτουργίας μεταξύ 6 και 30 βολτ, αυτός ο λαμπτήρας έχει σχεδιαστεί για χρήση στο ένα άκρο.
