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物镜

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反射式物镜

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覆盖 15X–74X,全反射光路不引入色差,按镀膜选择紫外、可见光或红外波段,兼顾显微成像与激光传输

所属类别:显微成像系统及组件 » 物镜

所属品牌:

产品负责人:

姓名:谷工(Givin)

电话:185 1625 1863(微信同号)

邮箱:zonghao-gu@auniontech.com

反射式物镜—15X–74X

Beck Optronic Solutions 反射式物镜采用双镜全反射光路。光线在镜面反射,不依靠光学玻璃的折射形成聚焦,因此物镜本身不引入色差,适合在同一光路中进行多波长显微成像,或以可见光辅助紫外、红外激光的对准。通过设计镜面曲率及间距,物镜校正球差、彗差和像散。

系列提供 5001、5002、5003、5004、5006、5007 六款标准型号,倍率为 15×–74×,数值孔径为 0.28–0.65。不同型号的工作距离、视场和中央遮拦比例各有侧重;镀膜决定实际可用波段。用户可按显微观察、光谱检测或激光光束传输任务选择型号与镀膜,并匹配镜筒长度、盖玻片及安装接口。

图1:5001 反射式物镜外观,15×、NA 0.28。不同型号的尺寸与外观以对应接口图为准。

产品特点

  • 多波长共用反射光路:双镜设计不引入折射色差,便于可见光与紫外或红外光束共用聚焦、成像路径;系统中的窗口、盖玻片和其他光学元件仍需单独匹配。

  • 六款倍率与孔径组合:5001 与 5002 同为 15×,分别提供 NA 0.28 和 0.50;5006 与 5007 提供 NA 0.65,适合需要较大数值孔径的高倍率光路。

  • 为样品周边留出空间:5001 的工作距离为 24.5 mm,5002 为 23.2 mm,5003 为 14.5 mm。高倍率型号需结合样品支架和窗口位置检查间隙。

  • 按工作波段选择镀膜:提供铝膜、DUV 增强铝膜、银膜与金膜。190 nm 起的深紫外配置采用 DUV 增强铝膜;标准铝膜用于低功率应用。

  • 管长与盖玻片校正:5001–5003 按订货条件由工厂设定,5004、5006、5007 可由用户调节。非标准窗口材料、厚度或共轭条件可提出定制需求。

  • 支撑臂与回返光选项:标准为三支撑臂次镜支架,可选四支撑臂;对回返光敏感的激光光路,可评估次镜消光凹坑或定制通孔方案。

双镜结构与使用方式

反射式物镜由主镜、次镜及支撑结构组成。主镜与次镜的曲率、间距和对中状态共同影响成像质量。中央次镜及其支撑臂会遮拦部分光瞳,并影响衍射图样,因此选型时应同时考虑数值孔径、遮拦比例和入射光束条件。



图2:显微成像光路示意。图中 160 mm 为该示意中的后焦长度标注,不表示所有型号均采用固定 160 mm 配置;实际管长按型号和订货条件匹配。



图3:光束传输光路示意,标出入射孔径、主镜和次镜。图示说明双镜反射聚焦原理,实际入射光束尺寸、光瞳填充和遮拦共同影响能量传输。

型号选择与技术参数

标准安装接口为 RMS 螺纹,0.8″ × 36 TPI,Whitworth 牙型。镜筒外径、齐焦尺寸和法兰几何形状需按具体型号接口图核对;其他机械接口可提出定制需求。

镀膜选择与反射率曲线

镀膜与后缀标称波段范围原厂列示镜面反射率
标准铝膜 -000250 nm–10 μm平均 89.0%
DUV 增强铝膜 -190190 nm–10 μm>89.0%
银膜 -150450 nm–20 μm至 2 μm:>97.0%;2–20 μm:>95.0%
金膜 -120700 nm–15 μm98.0%

表中为原厂镀膜选型数据,反射率属于镜面镀膜,不是物镜整机透过率;也不应将表列数值解释为每个波长点的恒定保证值。单支物镜的可用波段取决于所选镀膜,190 nm–20 μm 为不同镀膜配置的范围组合。

图4:原厂铝膜(灰)、金膜(金色)及 DUV 增强铝膜(红)参考曲线。横坐标为波长,单位 μm;纵坐标为镜面反射率,单位 %。图示约 0.2–10 μm,未绘制银膜曲线,也未展示各镀膜的全部长波范围;原图未注明入射角与偏振测试条件。


深紫外任务应选 DUV 增强铝膜;涉及可见光及较长波红外覆盖时可评估银膜;红外与高功率任务可评估金膜或专用镀膜。高功率使用需提供波长、连续/脉冲方式、功率或脉冲能量、脉宽及光斑条件,由原厂确认镀膜适配与损伤边界。标准铝膜仅用于低功率应用。

支撑结构与订货配置

三支撑臂为标准配置,产生六向衍射光晕;四支撑臂为选配,产生四向光晕,但总衍射能量增加。选择应依据成像背景、衍射图样和激光光路要求,不能仅按光晕方向数量判断性能。

配置项目订货表示或要求
基础型号+镀膜例如 5004-120:36× 物镜、金膜;5006-150:52× 物镜、银膜
四支撑臂镀膜后缀末尾增加 4;例如 5004-1204
次镜消光凹坑增加 -D 后缀,用于评估回返光抑制需求
次镜通孔定制讨论,不属于标准选项
非标准条件可提出特殊镀膜、窗口校正、共轭条件、机械接口或高于 74× 倍率的定制需求

应用场景

  • 多波长显微与双波长对准:利用反射光路不引入色差的特点,以可见光辅助紫外或红外激光的对准;实际光路仍需检查窗口及其他光学元件的波段适配。

  • FTIR 与拉曼显微光谱:用于显微光谱系统的光束聚焦与信号收集,按测量波段选择镀膜,并结合数值孔径、视场和遮拦比例配置光路。

  • 紫外计量与半导体检测:用于紫外显微、晶圆及光掩模检测、紫外与深紫外光刻等任务;深紫外配置需匹配增强铝膜及相关光学元件。

  • 激光加工与光束传输:用于激光钻孔、蚀刻、产品打标和泵浦光路,选型时同时评估入射光束、回返光、工作距离及镀膜功率适配。

  • 热成像与材料显微:用于热成像显微、材料及法证显微分析;按探测器波段、后续成像光路和样品安装空间选择物镜。

  • 其他显微测量:原厂列出的用途还包括双光子显微、显微摄影和薄膜测量,具体适配取决于激发/检测波长、样品条件与系统结构。

选型问答

一支物镜能否从 190 nm 连续用到 20 μm?

不能将不同镀膜的边界合并为单一配置能力。DUV 增强铝膜标称为 190 nm–10 μm,银膜标称为 450 nm–20 μm,金膜为 700 nm–15 μm;需先确定实际工作波段,再选择镀膜。

无色差是否表示整套系统在任意波长都无需调焦?

全反射物镜本身不引入折射色差,但盖玻片、真空窗口、后续透镜及系统共轭条件仍会影响焦点与像质。跨波段使用时,应按完整系统评估,不能以物镜无色差替代系统校正。

镀膜反射率为 98.0%,是否代表 98.0% 的激光能量到达样品?

不是。到样品的能量还受两次镜面反射、中央遮拦、支撑臂、光瞳填充、入射光束分布和其他元件影响。应提供波长、光束直径及分布等条件,评估具体配置的传输效率。

需要较长工作距离,应如何选型?

先检查 15× 或 25× 型号是否满足倍率与数值孔径需求。5006、5007 虽提供 NA 0.65,但工作距离较短。保留前端遮光结构并结合实际装配核对间隙,不将拆除遮光部件作为常规增距方案。


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