Mikroskop

Genel olarak mikroskop, mekanik ve optik bölüm olmak üzere iki ana bölüm içermektedir.

Mekanik bölüm

Mikroskopta ana gövdeyi oluşturan ve optik bölüm elemanlarını taşıyan kısımdır. Bu bölümde gövde, mikroskop ayağı, obje tablası, şaryo, makro ve mikro vida düzeneği yer almaktadır. Araştırma mikroskoplarının çoğunluğunda bazı şekil değişiklikleriyle bu yapı korunmaktadır.

Gövde;
mikroskopun bütün mekanik ve optik elemanlarını taşıyacak sağlamlık ve biçimdedir, gereğinde mikroskoba eklenebilecek mikrofotografi veya diğer aygıtları taşıyabilir.

Mikroskop ayağı:
Gövde ile birlikte diğer mikroskop bölümlerini üzerinde taşıyan kısımdır. Modern mikroskoplarda ışık kaynağı ve bundan gelecek ışınların kondansöre iletilmesini sağlayacak optik elemanları içine alabilecek biçimde bir yapı kazanmıştır ve gövde ile birlikte değerlendirilebilir.

Obje tablası:
Mikroskopik preparatların kalaylıkla yerleştirilmesi ve izlenebilmesi için genelde geniş ve dikdörtgen biçimde yapılmaktadır. Tek veya iki preparat alabilir. Tabla içine gömülü şaryo sistemi, preparatın objektif önünde son derece duyarlı bir şekilde sağa-sola ve aşağı-yukarı hareketini sağlar. Şaryo hareket vidalanda elin kolayca ulaşabileceği bir biçimde sağa veya sola yerleştirilebilir. Modern motorize mikroskoplarda şaryo elektronik kontrollü ve motorize olabilir, bilgisayar tarafından kontrol edilebilir.

Makro ve mikro (kaba-ince ayar) vida düzenekleri;
Preparatta gözlenen mikroskopik alanın netliğini sağlamak üzere, obje tabasına kaba (makro) ve ince (mikro) hareket yaptıran bir vida düzeneğini oluşturmaktadır. Gelişmiş araştırma mikroskobu ve fotografi mikroskoplarında ayarlar elektronik kontrollü motorize olabilir ve fokus yapılabilir.

Optik bölüm

Mikroskopun optik bölümünde; oküler, oküler tüpleri, objektif, kondansör ve ışık kaynağı yer almaktadır.

Oküler;
Optik sistemdeki görevi, objektif ile koordine çalışır ve objektif tarafından oluşturulan ara görüntüyü kendi büyültme oranı kadar büyülterek göze ulaştırmaktır.

Oküler üzerindeki büyültme gücünü (X6.3, 10, 15, 20, 30), görüş çapını belirleyen rakamlar (18, 20, 22, 26.5) ile bazı tanımlayıcı harfler (UW, SWF) bulunur. UW veya UWF, “Ultra Wide - Ultra Wide-Field” ultra geniş alan benzer şekilde WF “Wide-Field” genil alan, SW yada SWF “Super Wide-Field” super geniş alanı gösterir. H, HE yada “High Eyepoint” okülerin gözlükle kullanılabileceğini gösterir. CF CF düzeltmeli objektiflerle kullanılabileceğini gösterir. Genel olarak okülerlerden birinde diyoptri ayarı yapmaya olanak sağlayan bir mekanizmada eşlik eder. Okülerlerden gözün uzaklığını belirleyen ve oda ışığının yansımasını engelleyecek bir lastik çerçevede bulunur.
Mikroskopta kullanılacak oküler, kullanılan objektifin türüne uyacak şekilde seçilmelidir. Mikroskopik incelemelerde Apokromat ve Plan objektiflerle birlikte mutlaka Plan-Kompens (PK) tipi okülerler kullanmak gereklidir. Aksi halde görüntünün renk ve görüntü kusurları tam olarak düzeltilemez.

Tüp:
Tüp klasik olarak monooküler eski mikroskoplarda belirlenebilir, okülerin devamını oluşturur içinde sanal imaj oluşur. Modern mikroskopların çoğunda, iki gözle bakmaya olanak verecek şekilde “binoküler” özellikte, bazılarında fotoğraf kamerası eklenebilmek üzere bir fotoğraf tüpü “trinoküler”, tüp sistemine eklenir bu yapıya dahil edilerek sonlanmaktadır. Trinoküler sistemlerde fotoğraf bölümüne görüntü iletimi prizmalar ile kontrol edilerek devreye alınmakta ve/veya farklı oranlarda ışık dağıtılabilmektedir.
Eğitim ataşmanları eklenecekse bu arada sisteme uygun şekilde eklenir ve görüntü dağıtımı yapılabilir. Bir mikroskopta yan görüntü dağıtımları ile gözlemci sayısı 21 kişiye kadar yükselebilir. Bu sırada işaretleme için ok sistemide devreye girmektedir.

Objektif:
Mikroskopun optik bölümü içerisinde en önemli kısımdır. Mikroskopik objeyi büyültme gücü oranında büyülterek ara görüntüyü oluşturur, tüp yoluyla okülere görüntü iletilir. Bir mikroskopun büyütme gücü, objektifin büyültme gücü ile okülerin büyültme gücü çarpımı kadardır.
Mikroskoplarda görüntü kalitesi üzerinde birinci etken objektifin optik yapısıdır.
Mikroskoplarda kullanılan objektifleri optik yapısı bakımından;
a) Akromat,
b) Apokromat,
c) Plan apokromat
d) flörit objektiler olarak ayırdedebiliriz.

Akromat objektifler: Genelde basit öğrenci mikroskopları ve rutinde kullanılan bazı mikroskoplarda akromat objektifler bulunmaktadır. Bunlar, görüntü kusuru yönünden düzeltilmemiş, renk kusuru yönünden de yalnızca sarı-yeşil renge göre çok iyi düzeltilmiş objektif grubunu oluştururlar.
Plan objektifler: Karakteristik bir mercek kusuru olarak görüntü alanının bükülmesi lenslerde ortaya çıkmaktadır. Yani merkez netleştirildiğinde kenarları net olmamakta, aksine kenarları net yapıldığı zamanda da merkez net olmamaktadır. Bu görüntü kusuru, özel optik yapı değişiklikleriyle ortadan kaldırılarak Plan objektif serisi oluşturulmuştur. Plan objektifler renksel kusurlarının düzeltilmesi durumuna göre, Planakromat, Planfluorit ve Planapokromat yapısında olabilirler.
Fluorit sistem: Bu objektif tipi renksel kusurları çok iyi düzeltmeyi sağlayan bir optik yapı içermektedir. Son yıllarda bu objektifler çok iyi geliştirilmiş, özellikle mikrofotografide ve Fluoresan mikroskopide yaygın olarak kullanılmışlardır.

Objektiflerin adlandırılmalarıda üzerlerine yazılan kısaltmalarla yapılmaktadır. Fluorit objektifler “FL”, Apokromat objektifler “Apo”, Plan objektiflerde “Plan” veya “Pl” kısaltmalarıyla gösterilirler.
Bunlardan başka her objektifin üzerinde, objektifin büyültme gücü, apertür açıklığı, tübus uzunluğu ve lamel kullanımına ilişkin rakamlar, renkler yer almaktadır.



Kondansör
Optik sistemde ışık kaynağından gelen ışığı preparat üzerine homojen olarak dağıtan, yapısına göre değişik aydınlatma yöntemlerinin uygulanmasına olanak veren bir optik sistemdir.
Optik özelliklerine göre :
a) Basit kondansörler,
b) Aplanatik kondansörler,
c) Aplanatik-Akromatik kondansörler,
d) Faz kontrast kondansörleri,
e) Karanlık alan kondansörleri olarak ayrılırlar.

Basit kondansörler: çoğunlukla iki mercekli olup renk kusurları yönünden düzeltilmemişlerdir. Daha çok basit öğrenci mikroskoplarında kullanılırlar.


Aplanatik kondansörler: Mercek yapısı nedeniyle daha iyi kalitede bir aydınlatma sağlarlar. Renksel kusurları orta derecede düzeltilmiştir.
Aplanatik-Akromatik kondansörler: Optik aydınlatma yönünden çok iyi gelişmiş mercek sistemi ile renk kusurları yönünden tamamen düzeltilmişlerdir.


Faz kontrast kondansörleri: Optik yapısı bakımandan Aplanatik-Akromatik yapıdadır. Ayrıca kondansörün içine her objektif için ayrı ayrı, bir eksen etrafında dönecek biçimde düzenlenmiş faz halkaları yerleştirilmiştir. Faz kontrast kondansörü ile beraber mikroskopa özel faz kontrast objektifleri takılarak faz kontrast çalışma yapılabilmektedir. Faz kontrast objektifleri içinde de her objektife özgü ayrı ayrı faz halkaları vardır. Hangi büyütmeli objektif kullanılıyorsa kondansörde o objektife uygun faz halkası optik eksene getirilir. Faz kontrast çalışmanın temeli, boyanmamış preparatlarda objede bulunan yoğunluk farklarını faz farklarına dönüştürerek objenin değişik bölgelerini farkla yoğunluklarda göstermeye dayanmaktadır. Bu yöntemle özellikle canlı doku ve hücre örnekleri zarar görmeden hücre ayrıntıları yönünden çok daha iyi incelenebilmektedir.
Karanlık alan kondansörü: Kondansörün optik yapısı nedeniyle ışık kaynağından gelen ışık, kondansör içindeki belirli yüzeylerden yansıyarak objeye belli bir açıda ışığın girmesine neden olur. Bu sistemde objedeki yapılardan yansımayan hiç bir ışık objektif görüş alanına giremez. Karanlık alan kondasörleri kuru ve yağlı olmak üzere iki tiptir. Kuru tipte kondasör ile preparat arasında ışık iletici herhangi bir ortama gerek yoktur. Yağlı karanlık alan kondansöründe ise, kondansör üst merceği ve preparatın alt yüzü arasında ışık iletimi için immersiyon yağı veya gliserin kullanılmaktadır.

Işık kaynağı:
Gerek mikroskopik aydınlatma gerekse mikrofotografide oldukça önemli bir bölümü oluşturmaktadır. Bugünkü modern mikroskoplarda aydınlatmada ışık kaynağı olarak çoğunlukla düşük voltajlı yüksek ışık güçlü halojen lambalar kullanılmaktadır. Normal mikroskopik aydınlatmada kullanılan 6 Volt 20-30 Watt lambalar, araştırma mikroskoplarında yerini 12 Volt 100 Watt Halojen lamabalara bırakır. Mikroskopik aydınlatmada bu lambalar görünür ışık dalga bandındaki çalışmalarda kullanılmaktadır. Işık mikroskobik aydınlatmada led ampüllerde kullanıma girmiştir. Gövde üzerinde ışık şiddetini ayarlayan reosta ve açma kapama düğmesi yer alır.
Ultraviole dalga boyunda ışınların kullanıldığı fluoresan mikroskopide ise, güçlü ışın veren civa buharlı yüksek basınç altında hazırlanmış değişik güçlerde özel lambalar kullanılmaktadır. Bunlar, üreten firmanın kendine özgü kısaltılmış simge ve rakamlarıyla belirtilmektedir. Bunlara HBO 50, HBO 100, gibi lambalar örnek verilebilir. Flöresan incelemede kullanılan ışığın dalga boyları 313, 334, 365, 406, 435, 546 ve 578nm dir ve özel filtreler bu amaca uygun olarak seçilir. Yeni uygulama olarak flöresan aydınlatmada spesifik dalga boylu led ampüllerde kullanılmaya başlanmıştır. Zeiss in Colibri sisteminde aynı anda birden fazla led ışık ile farklı dalga boylarında aydınlatma ile çalışmak olasıdır.

Ksenon lambalar oldukça parlak ışığa ihtiyaç duyulan yansıtmalı “reflekted” mikroskobide tercih edilir. Halojen lambadan parlak iken civalı lambaların yoğunluk pikine ulaşamamakla flöresan mikroskobide kullanılabilir.

Mikroskopta aydınlatma yöntemleri

Değişik bilim dallarında kullanılan mikroskoplarda, mikroskopta incelenen objenin özelliğine göre, özel aydınlatmalar sağlayacak yapısal değişiklikler görülmektedir. Biyoloji ve tıbbın değişik alanlarında kullanılan mikroskoplarda genel olarak alttan (içten - geçirgen - transmitted) ve üstten (yansıtmalı- reflected) aydınlatma yapabilecek bir optik yapı bulunmaktadır.

Bir araştırma mikroskobunda aynı anda hem görünür ışık dalga boyunda alttan aydınlatma ve flöresan ışıkla üstten aydınlatma yapılabilmektedir.
Biyolojinin bazı alanlarında, örneğin botanik, zooloji ve paleobotanikte, objelerin dış yüzeyini incelemek üzere üstten aydınlatmada kullanılabilecek ışık yansıtmalı (reflected-light) objektifler geliştirilmiştir. Bunlarda objeyi aydınlatacak ışık, tübus ve objektif içindeki özel ayna yüzeylerden yansıtılarak obje yüzeyine ulaşmakta, aydınlatılmış obje yüzeyinden elde edilen görüntüde ortadaki objektif tarafından okülere iletilmektedir. Üstten aydınlatmada bir diğer aydınlatma tipi, özellikle ışık geçirmeyen objelerin incelenmesinde metalurji ve mineraloji bilim dallarında kullanılmaktadır. Bu dallarda kullanılan mikroskoplarda üstten aydınlatmada ışık yolu resim’de gösterilmiştir. Burada, objektif-oküler eksenine eklenen bir yarı geçirgen prizma ile preparatın aydınlatılması ve preparattan gelen görüntünün incelenmesi doğrudan doğruya objektif içerisinden yapılmaktadır.

Mikroskopta Numune İnceleme Esmasında (Görüntünün Odaklanması Esnasında) Yapılması Gereken İşlemler:

• Lam ve lamel arasındaki preparatı nesne tablasının üzerindeki sıkıştırma klipslerinin arasına dikkatli bir şekilde yerleştiriniz.
• Çalışmaya başlarken her zaman en düşük büyütme seviyesi olan objektif ile başlayınız.
• Kaba ayar düğmesi ile nesne tablasını en üst seviyeye çıkarınız.
• Okülerden bakarak preparattaki görüntü belirinceye kadar kaba ayar düğmesini aşağıya doğru çeviriniz.
• Kaba ayar yapıldıktan sonra net görüntü alıncaya kadar ince ayar düğmesi ile ayar yapınız.
• Büyütmeyi arttırmak için hareketli revolveri saat yönünde çevirerek ve her objektif değiştirildiğinde sadece ince ayar düğmesini kullanarak görüntüyü bulmaya çalışınız. (Her objektif değiştirildiğinde revolverde hafif bir oturma sesi çıkacaktır. Bu ses duyulmadan görüntü elde edilmez).
• Her büyütmede ışığa ihtiyaç artacağı için iris diyafram daha fazla açılmalı, gerekirse aydınlatma ayar düğmesinden de ışık şiddeti artırılmalıdır.
• Preparat incelendikten sonra mikroskop temizlenmeli hareketli revolver yardımı ile en düşük büyütme seviyesindeki objektif aşağıda bırakılmalıdır.

Bir Mikroskobun Büyütmesinin Hesaplanması:
MİKROSKOBUN BÜYÜTMESİ = OKÜLERİN BÜYÜTMESİ x OBJEKTİFİN BÜYÜTMESİ
Örneğin; oküler 5x, objektif 40x olan bir mikroskobun büyütmesi = 5x40 = 200 olarak bulunur. Mikroskopta aydınlatma, iç bükey ayna, tablanın altındaki iris diyafram ve aydınlatma ayar düğmesi ile yapılmaktadır.

Mikroskop Kullanımında Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar:

• Mikroskop sadece gövde kolu üzerinden tutulmalı ve bu kol üzerinden taşınmalıdır.
• Objektif oküler ile birlikte en düşük büyütme seviyesine getirilip bırakılmalıdır.
• Aydınlatma sisteminin kapatılması unutulmamalıdır.
• Toz, mikroskop ve optik aksamın en önemli düşmanıdır. Bu nedenle mikroskobun hassas iç bölmelerine tozun girmesini engellemek için herhangi bir objektif veya oküler kesinlikle mikroskop üzerinden çıkarılmamalıdır.
• Şayet mikroskobun gövdesi veya tablası tozlu ise tozun silinmesi ve mikroskobun temizlenmesi için yumuşak pamuklu bez kullanılmalıdır.
• Tüm bu işlemlerden sonra mikroskop koruma örtüsüyle örtülmelidir.