一、UIS2无限远光学系统概述

CKX41所采用的UIS2（Universal Infinity System 2）是奥林巴斯推出的第二代无限远光学系统。与传统有限远系统相比，UIS2具备以下显著优势：

• 模块化设计：不同光学部件之间以平行光路径连接，便于添加各种光学元件如滤色片、光阑、图像分光器等；

• 光学成像质量提升：色差与球差校正更为彻底，实现中心至边缘图像均匀清晰；

• 扩展性强：适配荧光、相差、DIC等多种观察方式；

• 系统稳定性高：长期使用中光轴一致性优异，图像重复性好。

UIS2光学平台是整个CKX41显微性能的基础，构建了其高度专业化的观测系统。

二、CKX41光学结构组成

CKX41的光学系统主要由以下几个核心部分构成：

1. 物镜组（Objectives）

物镜是成像系统中决定清晰度、放大倍率与分辨率的关键组件。CKX41支持多种UIS2系列物镜，包含：

• 平场消色差物镜（Plan Achromat）：适用于常规透射观察，图像平整，色彩还原真实；

• 相差物镜（Plan Phase）：内置相差环，用于无染细胞成像；

• 长工作距离物镜（LWD）：兼容培养皿、微孔板等厚样本容器；

• 荧光物镜（Fluorite）：透光率高，适用于低亮度荧光成像。

常用物镜放大倍数涵盖4X、10X、20X、40X等，用户可根据实验目标灵活配置。

2. 聚光器系统（Condenser）

CKX41配置专用聚光镜与插板模块，通过不同数值孔径设置，实现光束聚焦与对比度调控。聚光器位置支持安装相差组件与滤光片，是实现多模式观察的中枢节点。

3. 照明系统（Illumination）

照明系统采用高亮度LED光源，具备以下特点：

• 色温接近自然光，色彩还原准确；

• 能耗低、发热少，适合活细胞观察；

• 光强可调，适应不同样品透光率；

• 使用寿命长，维护成本低。

用户可根据需要更换为卤素光源或荧光光源，以适应特殊成像要求。

4. 目镜与观察筒（Eyepieces & Observation Tube）

CKX41配备双目观察筒或三目观察筒，支持10X/15X广角目镜，屈光度可调，适合不同视力用户。三目筒配备分光系统，可同时实现目视与图像输出。视野数为FN20，确保较大观察范围。

5. 相机接口与成像路径

通过标准C接口连接数码成像设备，可输出高清图像到电脑或显示屏。分光比通常为80/20或100/0，适应实时观察与图像采集的切换需求。

三、光学路径与成像原理

CKX41的成像路径遵循倒置显微镜的基本结构：

1. 光线自底部光源发出，经聚光器照射样本；

2. 透过样品的光线由物镜收集，经过UIS2光学路径向上传导；

3. 平行光束经成像模组折转至观察筒与图像输出端；

4. 最终形成肉眼可见或可记录的高对比图像。

这一路径可根据不同观察方式进行调控，如插入相差环、切换滤光片、更换物镜，以适配不同成像目标。

四、多种观察方式支持

CKX41光学系统不仅适用于常规明场观察，还支持多种专业观察方式：

1. 相差观察（Phase Contrast）

通过相差物镜与匹配环板，实现透明细胞在无染条件下的高对比成像。特别适用于贴壁细胞、原代细胞、干细胞等的形态学分析。

2. 荧光观察（Fluorescence）

通过加装荧光光源、激发滤光片组与荧光物镜，CKX41可扩展为基本荧光成像平台。可观测DAPI、FITC、TRITC等多种荧光染料标记结构，常用于蛋白定位、细胞周期分析等研究。

3. 观察容器兼容性调节

长工作距离物镜与可调聚光系统配合，使得CKX41兼容多种厚度样本容器，样本可直接在培养皿、多孔板中观察，无需取出转移。

五、图像质量与光学性能表现

CKX41在实际使用中表现出卓越的光学特性：

• 高对比度：细胞边界、核仁、胞质结构清晰可辨；

• 分辨率优秀：物镜配合UIS2系统可分辨微小结构；

• 视场广阔：支持扫描较大样本区域，利于统计分析；

• 边缘无畸变：图像边缘与中心清晰度一致；

• 色彩还原自然：适用于教学、出版、图像比对；

• 焦点一致性好：即使多图像拼接也不会失焦。

六、实验应用中的优势表现

在细胞观察与组织分析中，CKX41光学系统为多种实验提供高质量支持：

1. 细胞贴壁观察

在不染色条件下，利用相差观察方式判断细胞贴壁状态、生长密度与形态变化。

2. 药物作用检测

连续图像采集过程中对比细胞在药物处理前后状态，分析毒性与响应过程。

3. 活细胞动态追踪

在恒温培养环境中进行长时序图像记录，观察细胞迁移、分裂、凋亡等过程。

4. 荧光标记实验

借助荧光通道，检测目标蛋白、细胞核、细胞器等在样本中的分布与表达。

七、使用技巧与优化建议

为确保光学系统的性能充分发挥，建议用户注意以下操作要点：

1. 调节光源亮度：根据样本透光性调节光强，避免过曝或欠曝；

2. 匹配适当物镜：不同样品使用合适的数值孔径与工作距离物镜；

3. 确保光轴对齐：定期检查光路中心位置，避免图像偏移；

4. 清洁光学部件：使用镜头纸轻拭物镜与滤镜，保持通光清晰；

5. 合理使用相差组件：确保环板与物镜型号配套，避免成像伪影；

6. 采集前预聚焦：在低倍物镜下快速锁定焦点，再切换高倍细调；

7. 避免环境光干扰：进行荧光观察时关闭周边光源，减少背景噪声。

八、维护与校准建议

长期保持光学系统的高效状态需依赖良好的维护制度：

• 每日使用后盖上防尘罩，防止灰尘落入光路；

• 每月检查物镜螺纹是否牢固，有无偏光现象；

• 每季度清洁聚光器、反光镜、滤光块等光学组件；

• 每半年由专业技术人员校准光轴与分光系统；

• 遇到成像异常应排查光源亮度、镜片污染、滤光片插错等因素。

结语

奥林巴斯显微镜CKX41的光学系统融合了现代显微技术的多项精华，在结构设计、光学性能与成像适配性上展现出极高水平。无论是基础细胞生物学实验、荧光成像研究，还是医学教学演示，其光学平台均可为用户提供清晰、稳定、真实的图像输出。通过合理配置物镜、优化光路设置与定期维护，用户可充分释放其成像潜力，保障实验数据的可靠性与可重复性。