Tiểu luận kĩ thuật phóng đại ảnh trong y học

1 MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH ẢNH LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KĨ THUẬT PHÓNG ĐẠI ẢNH Lịch sử đời Hình ảnh số thiết bị sử dụng ngun lí phóng đại ảnh y học CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÍ KĨ THUẬT PHĨNG ĐẠI ẢNH Ngun lí phóng đại ảnh vật Độ phóng đại khả phân li 2.1 Độ phóng đại kính hiển vi 2.2 Khả phân li kính hiển vi 2.3 Cách tăng khả phân li kính hiển vi 10 Cách đo kích thước vật nhỏ kính hiển vi 11 3.1 Thước trắc vi 11 3.2 Phương pháp đo 12 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG KĨ THUẬT PHÓNG ĐẠI ẢNH TRONG Y HỌC 14 Các loại kính hiển vi 14 1.1 Kính hiển vi quang học trường sáng 14 1.2 Kính hiển vi quang học trường tối 15 1.3 Kính hiển vi tử ngoại 16 1.4 Kính hiển vi huỳnh quang 17 1.5 Kính hiển vi điện tử 17 Kính lúp 19 KẾT LUẬN…………………………………… ………………………………………… 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1.1 : Kính hiển vi ……………….…………… ………… ……………………………4 Hình 1.2: Kính lúp………………………………………………… ……………….………….5 Hình 1.3: Kính hiển vi bệnh viện…………….…………….………………… ………5 Hình 1.4: Máy nội soi tai mũi họng Hàn Quốc……………………………………….……6 Hình 1.5: Máy đo mắt………………………………………………………………………… Hình 2.1: Nguyên lí phong đại ảnh vật……………………………………………………….7 Hình 2.2: Độ bội giác thị kính……………………………………………………………8 Hình 2.3: Khả phân li kính hiển vi……………………………………………… Hình 2.4: Cách tăng khả phân li kính hiển vi………………………………… 10 Hình 2.5: Thước TVTK cố định di động…………………………………………………11 Hình 3.1: Cấu tạo kính hiển vi quang học trường sáng…………………………… ……14 Hình 3.2: Nguyên lí tạo ảnh kính hiển vi quang học trường sáng………………….15 Hình 3.3: Ngun lí tạo kính hiển vi quang học trường tối…………………….… 15 Hình 3.4: Kính tụ quang………………………………………………………………………16 Hình 3.5 Ngun lí kính hiển vi tử ngoại………………………………………………… 17 Hình 3.6 So sánh KHV điện tử KHV quang học………………………………… ….18 Hình 3.7 Ngun lí kính lúp…………………………………………………………………19 LỜI NÓI ĐẦU Vật lý ngành khoa học tự nhiên thú vị Vật lý có nhiều cơng trình ứng dụng khoa học đời sống phục vụ trực tiếp nhu cầu người như: giao thông vận tải, sản xuất công nghiệp, lĩnh vực công nghệ thông tin, truyền thông,…Một ứng dụng không nhắc đến vật lý ứng dụng vật lý y học, góp phần quan trọng việc chuẩn đốn, điều trị, chăm sóc sức khỏe cho người với số phương pháp mang lại hiệu cao Bài tiểu luận tơi trình bày số khái niệm kĩ thuật phóng đại hình ảnh ứng dụng cụ thể y học ngày nay, từ giúp có nhìn rõ vai trị kĩ thuật phóng đại ảnh 4 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KĨ THUẬT PHÓNG ĐẠI ẢNH Lịch sử đời Kĩ thuật phóng đại ảnh đời gắn liền với lịch sử kính hiển vi loại thấu kính phóng đại kích thước vật khác Bằng chứng lịch sử ban đầu liên quan đến đời kính hiển vi quang học cơng bố khả phóng đại vật thể kính phóng đại Books of Optics vào năm 1021 Ibn al-Haytham (Alhazen) Sau sách xuất bản, Roger Bacon Anh quốc lý giải mô tả chế việc phóng đại vào kỷ 13, dẫn đến phát triển kính lúp phóng đại Italia Những kính hiển vi ban đầu phát minh vào năm 1590 Middelburg, Hà Lan Ba người thợ tạo kính Hans Hình 1.1 Kính hiển vi Lippershey (người phát triển kính viễn vọng trước đó),Zacharias Janssen, với cha họ Hans Janssen người xây dựng nên kính hiển vi sơ khai Năm 1625, Giovanni Faber người xây dựng kính hiển vi hồn chỉnh đặt tên Galileo Galilei Các cấu trúc kính hiển vi quang học tiếp tục phát triển đó, kính hiển vi sử dụng cách phổ biến Italia, Anh quốc, Hà Lan vào năm 1660, 1670 Marcelo Malpighi Italia bắt đầu sử dụng kính hiển vi để nghiên cứu cấu trúc sinh học phổi Đóng góp lớn thuộc nhà phát minh người Hà Lan Antoni van Leeuwenhoek, người phát triển kính hiển vi để tìm tế bào hồng cầu tinh trùng công bố phát 5 Hình ảnh số thiết bị sử dụng ngun lí phóng đại ảnh y học Các thiết bị sử dụng ngun lí phóng đại hình ảnh, chúng sử dụng nhiều sống lĩnh vực y học Hình 1.2 Kính lúp Hình 1.3 Kính hiển vi bệnh viện Hình 1.4 Máy nội soi tai mũi họng Hàn Quốc Hình 1.5 Máy đo mắt CHƯƠNG 2: NGUN LÍ KĨ THUẬT PHĨNG ĐẠI ẢNH Ngun lí phóng đại ảnh vật Chúng ta biết đối tượng nghiên cứu lý sinh hệ thống sống hoạt động Nhiệm vụ lý sinh nghiên cứu mức tế hảo mà cịn có kích thước nhỏ hơn, đại phân tử (ADN ARN Acid amin, phân từ đường…) Sư xếp phân từ tạo nên thành phần cấu trúc cấu trúc tế bào màng nhân, ty lạp thể… Các cấu trúc có kích thước vơ nhỏ bé Khi nghiên cứu phải quan sát đo đạc góc phân ly tối thiểu mắt bình thường α = phút Ứng với giá trị góc khoảng cách nhìn thuận lợi l0 = 25cm phân biệt hai điểm A B có khoảng cách d= 5.105 m Với khoảng cách AB nhỏ khơng Hình 2.1 Ngun lí phóng đại ảnh vật phân ly lúc A’ B’ ảnh A, B trùng kích thích lên tế bào thản kinh thị giác mắt không phân ly A B Muốn nhìn vật có kích thước bé phải dùng dụng cụ phóng dẹi ảnh vật Tác dụng dung cụ phóng đại thực chất làm tăng góc nhìn vật, mắt quan sát ảnh vật góc nhìn lớn Sau ta xem dụng cụ phóng đại đơn giản kính lủp giúp tăng góc nhìn vật thí dụ sau Một vật AB có_kích thước khả bé đặt cách mắt khoảng tối thiêu bảng l0 = 25cm (đối với mát bình thường) góc nhìn α0 nhỏ nên nhìn vật khơng rõ Ta khơng thê tảng góc nhìn bảng cách đặt vật sát mắt Nếu đặt trước mặt thấu kính hội tụ L (kính lúp) có tiêu cự f nhỏ đặt vật cho AB năm khoảng tiêu cự OF L hình vẽ Lúc mắt quan sát ảnh ảo A1B1, ẠB góc nhìn α > α0 (hình 1.4) L đặt vị trí thích hợp A1B1 có vị trí năm ngồi khoảng cách nhìn tối thiểu l0 = 25 cm, xa mát dỡ mỏi Lưu ý AB tiến dần đến tiêu cự F ảnh A1B1 tiến dần xa vô độ dài A1B1 lớn dần đến vơ cùng, góc nhìn α coi khơng thay đổi Để ý rằng, đặt sát kính nên α = A1ƠB1 = B, mà góc AOB gần cố định k l A ' B ' tg l0 từ suy k    ' ' A0 B0 tg f f ( 1.1) Độ phóng đại khả phân li 2.1 Độ phóng đại kính hiển vi 2.1.1 Độ phóng đại dài vật kính Vật kính L1 thị kính dài L2 có tiêu cự f1 f2 nhỏ Chúng đặt cách khoảng cách lớn so với tiêu cự chúng Kí hiệu khoảng cách F1’F2 ∆, ta có ∆>>f1,f2 O1A1 ≅ ∆ Khoảng cách từ vật kính đến vật O1A ≅ O1F1≅ ∆ Từ độ phóng đại dài vật kính tính sau: KV  A1 B1 O1B1    AB OB f1 2.1.2 Độ bội giác thị kính Độ bội giác cách nói khác độ phóng đại góc Thị kính biết có tác dụng kính lúp Độ bội giác kính lúp tính cơng thức (1.1) suy kT  l0 f2 Hình 2.2 Độ bội giác thị kính 2.1.3 Độ phóng đại kính hiển vi Độ phóng đại kính hiển vi (đơi cịn gọi số bội giác G) tính theo cơng thức sau: k tg tg (1.2) Trong  góc quan sát vật mắt trần vật đặt cách mắt khoảng cách nhìn tối thiểu l0 ,  góc quan sát vật qua kính hiển vi Dễ chứng minh K  KV KT    l  .l0 K       f1  f  f1.f (1.3) - ∆ gọi độ dài quang học kính hiển vi - l0 khoảng cách nhìn rõ ngắn mắt người bình thường, hay lấy 25cm - f1 f nhỏ độ bội giác kính lớn, làm f1 , f nhỏ ảnh hưởng tượng nhiễu xạ mạnh mà dẫn đến giảm khả phân li kính Một kính hiển thường có số vật kính thị kính có độ phóng đại dài độ bội giác khác cho phép thực nhiều cách tổ hợp khác để đạt độ phóng đại chung kính hiển vi khác Chẳng hạn kính hiển vi sinh học có vật kính 8x, 40x, 90x thị kính 7x 10x 15x cỏ số bội giác từ 56x đến 1350x Trong số trường hợp đặc biệt đạt đến số bội giác 3500x 2.2 Khả phân li kính hiển vi Giới hạn phân giải dụng cụ hiển vi đại lượng cho biết dụng cụ có khả phân giải hai điểm có khoảng cách nhỏ (cỡ μm) Giới hạn phân giải nhỏ khả phân ly cao Hình 2.3 Khả phân li kính hiển vi Ta biết ảnh thu qua hệ quang học thực chất ảnh nhiễu xạ Trên hình biểu diễn vị trí tương đối ảnh nhiễu xạ qua kính hiển vi cực đại trung tâm hai điểm sáng khoảng cách l chúng khác Các đường đậm nét cường độ sáng tổng hợp thu từ hai ảnh Qua hình vẽ có thẻ nhận xét cách gần rằng: khoảng cách d hai đỉnh hai cực đại trung tâm lớn bán kính 10 vân sáng trung tâm, tức d > p ảnh hai điểm cịn phân biệt được; d < p ảnh hai điểm đường "hồ" vào Người ta chứng minh kính hiển vi phân ly hai điểm sáng cách khoảng lmin là: l  0, 61  n sin  (1.4) với n chiết suất môi trường vật quan sát vật kính  góc nhìn vật kính từ vật (coi vật điểm),  bước sóng ảnh sáng Như kính hiển vi có giới hạn phân giải Khả phân ly kính hiển vi S đại lượng nghịch đảo lmin (giới hạn phân giải) S 2.3 l lmin Cách tăng khả phân li kính hiển vi Xét biểu thức (1.4) ta thấy để tăng khả phân ly S giảm khoảng cách nhỏ hai điểm sáng lmin ta có thể: - Tăng góc mớ 2θ vật kính tức tăng sinθ Việc tăng θ có giới hạn định góc θ q lớn làm xuất hiện tượng quang sai Tăng chiết suất n môi trường tiêu vật kính Để thực điều người ta thường để vật kính chìm mơi trường có chiết suất lớn dầu bá hương (n = 1.4) Sử dụng vật kính chìm cịn khắc phục tượng quang sai tượng phản xạ toàn phần ranh giới thuỷ tinh khơng khí (hình 10.6) Hình 2.4 Cách tăng khả phân li kính hiển vi Chiết suất dấu chọn chiết suất thuỷ tinh góc mở θ lên tới gần 90° Với n = 1,5 giá trị n.sin θ = 1,4 khả phân giải tăng lên tới 4,5 lẩn so với khơng dùng vật kính chìm 11 - Giảm bước sóng  : bước sóng ánh sáng chiếu vào tiêu có bước sóng ngắn suất phân ly lớn Mắt ta nhìn ảnh sáng có bước sóng phạm vi từ 0,76μm đến 0,39μm, nên dùng ảnh sáng vùng từ ngoại mắt không quan sát trực tiếp mà phải chụp ảnh tạo thành phim kính ảnh… Để quan sát dể dàng ảnh tạo thành kính hiển vi, người ta ý đến độ tương phản ảnh tạo thành Độ tương phản khác cường độ sáng ảnh vật môi trường xung quanh phần khác ảnh Độ tương phản lớn ảnh rõ nét Khi cho ánh sáng có bước sóng xác định chiếu vào vật cần quan sát độ tương phản thể hấp thụ khác phần cần nghiên cứu với môi trường xung quanh Muốn quan sát nhân bào tương tế hảo cường độ sáng qua nhân qua bào tương phải khác Do đặc điểm riêng biệt cấu trúc, khả hấp thụ lượng chúng khác Tuy nhiên thực tế có đối tượng sống có mức độ hấp thụ lượng ảnh sáng giống với mơi trường xung quanh độ tương phản ảnh ảnh không rõ Để giải vấn để người ta nhuộm vật nghiên cứu, vật hấp thụ thuốc nhuộm khác hẳn độ tương phản ảnh tăng lên Nhưng việc nhuộm tiêu làm chết tế bào nên quan sát trực tiếp hoạt động sống tế bào Cách đo kích thước vật nhỏ kính hiển vi 3.1 Thước trắc vi Trong y sinh học, để quan sát đo lường kích thước đối tượng vô nhỏ bé tế bào… người ta sử dụng kính hiển vi quang học trường sáng có thêm phận đo độ dài thước trắc vi thị kính (TVTK) 3.1.1 Thước trắc vi thị kính cố định Thước TVTK cố định vạch kính suốt có mặt phẳng K1 Thước có độ dài xác định, chia thành vạch từ ÷ Mặt phẳng K thước TVTK đặt vị trí mặt phẳng mà ảnh thật vật qua vật kính rơi vào, có nghĩa K1 nằm gần trùng với mặt phẳng tiêu cự thị kính Nhìn vào kính hiển ta ln ln thấy TVTK Như ảnh vật rõ thị trường ta đo ảnh vật quan sát TVTK Tuy nhiên giá trị độ chia TVTK chưa biết, ta cần xác định độ chia qua thước trắc vi vật kính Hình 2.5 Thước TVTK cố định di động 3.1.2 Thước trắc vi vật kính(TVVK) TVVK thước đo độ dài có độ chia nhỏ l0μm Thước vạch kính nhỏ (26 x 76mm) Toàn chiều dài thước 1mm chia thành 100 12 phần Thước TVVK dùng với tư cách vật cần quan sát, thước TVVK TVTK thị trường quan sát ta đánh giá độ chia TVTK độ chia TVVK 3.1.3 Thước trắc vi thị kính di động Để ảnh vật xác đến phần trăm giá trị độ chia thước TVTK người ta dùng đồng thời thước TVTK cố định nói thước TVTK di động Thước nằm kính phẳng K2 suốt gần tiếp xúc với K1 gồm có hai vạch song song hai đường giao (hình 1.8) Ta ln nhìn thấy thước với TVTK cố định Thước di động (mặt phẳng K2) dịch chuyển hàng núm xoáy ốc hình trịn bên ngồi, vành núm ốc chia thành 100 phần từ ÷ 100 Khi núm ốc quay vòng tức quay 100 vạch chia ốc thị trường ta thấy hệ thước di động tịnh tiến đoạn độ dài vạch thước TVTK Đó sở việc đo kích thước qua kính hiển với độ xác đến phần trăm vạch TVTK 3.2 Phương pháp đo Xác định giá trị độ chia thước TVTK theo giá trị dộ chia biết thước TVVK - Các tiến hành sau: Đặt cố định TVVK mâm kính tạx vi trí dành cho mẫu vật, điều chỉnh cho ảnh TVVK rõ thị trường, điều chỉnh để hệ vạch hai thước song song gần trùng lên nhau, tìm vạch trùng hai thước sau đếm số khoảng giới hạn hai vị trí vạch trùng, Ta có: n S  10    m N Trong N số khoảng thước TVTK , n số khoảng thước TVVK, S mà trị độ chia TVTK - Đo kích thước vật: Đặt đối tượng đo vào vị trí đặt mẫu vật (mâm tiêu bản), chỉnh đối tượng nhìn thấy rõ nhất, vị trí tương đối vật cần đo so với quang hệ trùng với vị trí TVVK bước trước Sau cách dịch chuyển hệ thước di động ta xác định kích thước đối tượng cần đo (cho giao điểm hai đường giao di chuyển từ điểm đến điểm khác thị trường KHV khoảng cách hai điểm tương ứng với số vạch ốc xoay bên ngoài) 13 Kích thước đối tượng l ta có: d   N  S N  m 100   Trong N số vạch nguyên TVTK, d phân bách phân vạch Vị trí tương đối hai vạch song song thước di động cho ta biết số vạch nguyên N, d đọc núm ốc chia độ bên 14 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG KĨ THUẬT PHÓNG ĐẠI ẢNH TRONG Y HỌC Các loại kính hiển vi Các dụng cụ phóng đại nghiên cứu y học, sinh học loại kính hiển vi quang học kính hiển vi điện tử Nguyên lý chung dụng cụ hiển vi sử dụng loại thấu kính có khả làm thay đổi hướng truyền tia sáng chùm điện tử Các thấu kính sử dụng với ánh sáng nhìn thấy thường làm thuỷ tinh Flin Crao, với ánh sáng từ ngoại thạch anh, với chùm điện tử "thấu kính" từ Các kính hiên vi quang học có khả phóng đại vật lên tới 1.500 - 2.500 lần, kính hiển vi điện tử phóng đại vật lên tới 600.000 lần 1.1 Kính hiển vi quang học trường sáng 1.1.1 Cấu tạo kính hiển vi quang học trường sáng Kính hiển vi có hai phận vật kính thị kính Hai phận phức tạp, gồm nhiều thấu kính có tác dụng hai thấu kính hội tụ Vật kính thị kính đặt cách khoảng d không thay đổi lớn so với tiêu cự chúng Trên hình 3.1 biểu diễn sơ đồ KHVQHTS đặc trưng Vật kính hệ thấu kính khử quang sai tốt, tiêu cư nhỏ Cả vật kính thị kính có tiêu cự bé chúng lắp hai đầu ống kính hiển vi Tuy nhiên để thuận tiện cho người quan sát kính hiển vi, trục thị kính trục vật kính làm lệch với góc Để làm điều người ta bố trí lăng kính phản xạ tồn phần vật kính thị kính có tác dụng làm lệch phương truyền tia sáng (hình 3.1) Ngồi vật kính thị kính cịn có phận tụ quang tập trung ảnh sáng chiếu vào vật Bộ phận đơn giản gương cầu lõm Tuỳ theo đối tượng nghiên cứu người ta sử dụng nguồn sáng S khác chiếu vào vật Tất loại kính hiển vi hồn tồn giống nguyên lý cấu tạo Trong y học, KHV quang học trường sáng (sử dụng nguồn sáng phát ánh sáng trắng) sử dụng rộng rãi Hình 3.1 Cấu tạo kính hiển vi quang học trường sáng 15 1.1.2 Tạo ảnh kính hiển vi quang học trường sáng Nguyên tắc chung dựng ảnh sử dụng định luật quang định luật truyền thẳng ảnh sáng, định luật khúc xạ ảnh sáng qua thấu kính Trên hình 3.2 sơ đồ quang học nguyên lý phóng đại KHVQHTS Để kính hiển vi tạo ảnh vật khảo sát phóng đại nhiều lần mà mắt quan sát được, hai điều kiện bắt buộc sau phải thoả mãn: Vật quan sát AB đặt nằm ngồi khoảng tiêu cự vật kính L1, Ảnh A1B1 AB qua L1, ảnh thật, AB đặt tương đối gần tiêu điểm F1 L1 A1B1 lớn AB đáng kể Hình 3.2 Ngun lí tạo ảnh kính hiển vi quang học trường sáng Vị trí tương đối AB F1 phải thích hợp ảnh A1B1 rơi vào khoảng tiêu cự thị kính L2 Khi L2 tạo nên ảnh ảo A2B2 A1B1 mà mắt đặt sát thị kính quan sát Như thị kính L2 có tác dụng kính lúp Để mắt quan sát đỡ căng thẳng người ta thường phải chuyển mâm kính cho vật AB cách tiêu cự F1 khoảng thích hợp để A1B1 rơi gần tiêu điểm F2 thị kính, ảnh A2B2 dường nằm xa vơ cực Góc nhìn ảnh A2B2 coi khơng thay đổi 1.2 Kính hiển vi quang học trường tối Một số đối tượng dạng dung dịch không đồng mặt quang học chịu tác dụng ánh sáng xuất hiện tượng giống tán xạ Tyndall mơi trường dung dịch có chứa hạt lạ (hình 3.3) Hiện tương tán xạ tượng tia sáng qua môi trường dung dịch có chứa hạt lạ bị đổi Hình 3.3 Nguyên lí tạo kính phương so với phương truyền ban đầu Ánh sáng hiển vi quang học trường tối tán xạ truyền theo phương cường độ ánh sáng tán xạ theo phương phụ thuộc vào kích thước hạt lạ bước sóng ảnh sáng tới  góc lệch θ, số hạt lạ N 16 thể tích hạt V, Trong trường hợp góc θ nhỏ, cường độ ánh sáng tán xạ phụ thuộc vào  theo định luật Rayleigh ITX ~ 1/  Dựa vào tương tán xạ người ta tạo kính hiển vi trường tối Về cấu tạo giống kính hiển vi trường sảng thêm chắn đặt dưói kính tụ quang để ngăn tia sáng gần trục cho tia xa trục qua thấu kính Các tia sáng từ rìa thấu kính tụ quang qua tiêu không gặp hạt lạ khơng bị tán xạ khơng lọt vào vật kính Các hạt nhỏ có tiêu bị chiếu sáng trở thành nguồn thứ cấp phát ánh sáng truyền theo hướng (làm tán xạ ánh sáng) vào vật kính, nhỏ mà ta quan sát hạt lạ (thí dụ vi khuẩn) tiêu Ta nhìn thấy hạt lạ chấm sáng tối Kính hiển vi trường tối làm tăng độ tương phản lại làm giảm khả phân ly so với kính hiển vi khác Vì ứng dụng để quan sát di chuyển (hoạt động) đối tượng sốn, không sử dụng nghiên cứu cấu trúc Hình 3.4 Kính tụ quang 1.3 Kính hiển vi tử ngoại Nguyên lý cấu tạo giống kính hiển vi trường sáng,chỉ khác điểm sau đây: - - Soi tiêu ảnh sáng từ ngoại (đèn thuỷ ngân) Các thấu kính làm thạch anh thuỷ tinh thường hấp thụ mạnh tia từ ngoại cịn thạch anh khơng hấp thụ tia từ ngoại Có lọc tia từ ngoại để tạo chùm tia đơn sắc bao gồm lăng kính phân tích, khe lọc Khơng quan sát kính hiển vi từ ngoại mắt thường tia tử ngoại khơng nhìn thấy có tác hại lớn tới mắt Vì nghiên cứu kính hiển vi tử ngoại phải chụp phim ảnh kính ảnh Hình 3.5 Ngun lí kính hiển vi tử ngoại 17 Ưu điểm kính hiển vi tử ngoại tia tử ngoại có bước sóng ngắn làm tăng suất phân ly kính (có thể tăng gấp đơi so với kính hiển vi trường sáng), đồng thời tăng độ tương phản ảnh thành phần cấu trúc tế bào protein, acid nucleic hấp thụ mạnh tia tử ngoại 1.4 Kính hiển vi huỳnh quang Nguyên lý kính hiển vi huỳnh quang dựa vào tượng số chất bị tia tử ngoại kích thích phát ánh sáng có bước sóng đặc trưng cho Thí dụ diệp lục phát quang màu đỏ tươi Sự phát quang vật cần nghiên cứu tác dụng tia tử ngoại tạo nên ánh sáng huỳnh quang, ánh sáng huỳnh quang tạo ảnh vật qua kính hiển vi Từ nguyên lý thấy cấu tạo kính hiển vi huỳnh quang có phần giống kính hiển vi trường sáng kính hiển vi từ ngoại, thêm phận ngăn tia từ ngoại để khơng có thành phần tạo ảnh vật Có số thành phần cấu trúc tế bào protein, acid nucleic khơng có khả phát quang phải nhuộm đối tượng chất có khả phát quang 1.5 Kính hiển vi điện tử Từ cơng thức (1.4) thấy chiếu sáng kính hiển vi ánh sáng có bước sóng  phân giải điểm cách vào khoảng  Do vật có kích thước nhỏ  dùng kính hiên vi có tinh xảo đến đâu không phân giải Người ta thay chùm ánh sáng chùm electron kính hiển vi điện tử bước sóng liên kết với electron cực nhỏ Theo Louis de Broglie bước sóng liên kết với điện  tử là: h m đó: - h hàng số Planck; m khối lượng điện tử v vận tốc điện tử i Do Nên: e  eU  mve 2 h Trong e điện tích điện tử; U hiệu điện gia tốc điện tử 2meU Để giảm e ta tăng U tùy ý phạm vi lớn, độ phóng đại lên đến hàng triệu lần Ở kính hiển vi điện tử, thấu kính quang học thay thấu kính từ thấu kính điện 18 Hình 3.6 So sánh KHV điện tử KHV quang học 1.5.1 Cấu tạo tạo ảnh Về nguyên tắc chung giống kính hiển vi quang học, khác chỗ nguồn phát xạ chiếu vào mẫu vật nguồn phát điện từ phải có "thấu kính" từ để làm lệch hướng chùm điện tử Ngồi cịn có thêm số phận đặc biệt phù hợp với tính chất tạo ảnh chùm điện từ Mẫu vật đặt chân không để tránh tượng tán xạ electron khơng khí làm tăng độ tương phản Chùm electron phát từ sợi đốt kim loại trước vào thấu kính từ hội tu Các electron gia tốc vùng F có điện trường U=60kV Sau di qua thấu kính từ chùm điện từ chiếu vào mẫu vật đặt chân không Sau qua mẫu vật, chùm electron vào thấu kính từ (có vai trị vật kinh kính hiển vi quang học) tạo nên ảnh thứ phóng đại Thấu kính từ tạo ảnh thật phóng to thêm lần (hình 3.2) Ảnh cuối ghi huỳnh quang Để đảm bảo khơng có tán xạ điện tử khơng khí người ta dùng hệ thống bơm (bơm khuếch tán hay bơm phân từ) để tạo khoảng chân khơng bên kính có 19 số đặc biệt để đưa mẫu vật vào mà khơng làm ảnh hưởng đến độ chân khơng Chúng ta cần lưu ý chiếu vào mẫu vật ảnh hưởng mật độ electron có mẫu số electron bị tán xạ bị quay ngược lại bị nhiễu xạ với góc lớn Chỉ có điện tử nhiễu xạ với góc bé vào thấu kính từ vật kính tham gia tạo ảnh vật Kính lúp Kính lúp, hay kiếng lúp, (tiếng Pháp: loupe) thấu kính hội tụ thường dùng để khuếch đại hình ảnh Nó có đường kính từ vài cm đến khoảng vài chục cm, thường bảo vệ khung, có thêm tay cầm Nó dạng đơn giản kính hiển vi Chữ "lúp" có gốc từ chữ loupe tiếng Pháp, tên loại kính Kính lúp hoạt động nhờ tạo ảnh ảo nằm đằng sau kính, phía với vật thể cần phóng đại Để thực điều này, kính phải đặt đủ gần vật thể, để khoảng cách vật kính nhỏ tiêu cự kính Hình 3.7 Ngun lí kính lúp Kính lúp thường phục vụ việc đọc chữ hay quan sát vật thể nhỏ, dùng số thí nghiệm khoa học đơn giản trường học, bệnh viện, phịng nghiệm… để quan sát vật có kích thước nhỏ mà mắt thường quan sát khó khăn 20 KẾT LUẬN Kỹ thuật phóng đại ảnh ứng dụng nhiều lĩnh vực công nghệ thông tin để thúc đẩy phát triển nhiều lĩnh vực xã hội y học, giáo dục, qn sự, giải trí, mơ hình ảo, kỹ thuật số, Mà nhu cầu phóng đại ảnh ngày cao Trên giới, kỹ thuật phóng đại ảnh phát triển mạnh tạo tiền đề cho phát triển đáp ứng nhu cầu sống người ngày cao Tuy nhiên, Việt Nam vấn đề mẻ Vậy với tiểu luận tơi mong phần vào việc giúp người có kiến thức đầy đủ kĩ thuật phóng đại ảnh khơng ngành y học mà nhiều lĩnh vực khác sống 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cơ sở vật lí y sinh học , Viện vật lý y sinh học [2] Vật lý sinh y học, Bộ mơn y vật lí, Trường đại học y Hà Nội [3] Giáo trình vật lí lí sinh y sinh, Trường đại học Thái Nguyên [4] https://vi.wikipedia.org/wiki/K%C3%ADnh_hi%E1%BB%83n_vi [5] https://vi.wikipedia.org/wiki/K%C3%ADnh_hi%E1%BB%83n_vi [6] http://www.hsevn.com/showthread ... Bài tiểu luận trình b? ?y số khái niệm kĩ thuật phóng đại hình ảnh ứng dụng cụ thể y học ng? ?y nay, từ giúp có nhìn rõ vai trị kĩ thuật phóng đại ảnh 4 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KĨ THUẬT... thức đ? ?y đủ kĩ thuật phóng đại ảnh khơng ngành y học mà nhiều lĩnh vực khác sống 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cơ sở vật lí y sinh học , Viện vật lý y sinh học [2] Vật lý sinh y học, Bộ môn y vật... ỨNG DỤNG KĨ THUẬT PHÓNG ĐẠI ẢNH TRONG Y HỌC Các loại kính hiển vi Các dụng cụ phóng đại nghiên cứu y học, sinh học loại kính hiển vi quang học kính hiển vi điện tử Nguyên lý chung dụng cụ hiển