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顕微鏡のタイムライン
14世紀：イタリアで最初に作られた眼鏡
1590：オランダの2人の眼鏡メーカーと父親-and-sonチームのHansとZachariasJanssenが最初の顕微鏡を作成します。
1667：ロバートフックの有名な「顕微鏡図」が公開され、顕微鏡を使用したフックのさまざまな研究の概要が説明されています。
1675：1つのレンズを備えた顕微鏡を使用して昆虫やその他の標本を観察したAnton vanLeeuwenhoekに入ります。レーウェンフックは最初にバクテリアを観察しました。 18世紀：技術が進歩するにつれて、顕微鏡検査は科学者の間でより一般的になりました。これの一部は、2種類のガラスを組み合わせると色彩効果が減少するという発見によるものでした。
1830：ジョセフジャクソンリスターは、さまざまな距離で弱いレンズを一緒に使用すると、明確な倍率が得られることを発見しました。
1878：解像度と光の波長を関連付ける数学理論がエルンストアッベによって発明されました。
1903：リチャードジグモンディが超顕微鏡を発明しました。これにより、光の波長より下の標本を観察できます。
1932：透明な生物学的材料は、FritsXernikeの位相コントラスト顕微鏡の発明を使用して初めて研究されました。
1938：位相コントラスト顕微鏡の発明からわずか6年後に、電子顕微鏡が登場しました。顕微鏡で電子を使用すると解像度が向上することに気付いたエルンスト・ルスカによって開発されました。
1981：GerdBinnigとHeinrichRohrerによる走査型トンネル顕微鏡の発明で可能な3D標本画像。
歴史複合光学顕微鏡の概要
ギリシャ人が完全に機能する放射加熱システムを2000年前に稼働させていたように、現在米国に導入されたばかりであるため、複合光学顕微鏡の起源は追跡されているように見えます。オランダ、イギリス、フランスへ-しかし、複合光学顕微鏡の供給において中国が現在優勢であることを考えると、おそらく適切な中国へ！
水顕微鏡
古代中国のテキストによると、中国人は、チューブの端にあるレンズを通して拡大された標本を観察しました。チューブは、達成したい倍率に応じてさまざまなレベルの水で満たされていました。今日、家庭で独創的で効果的かつ再現性があります。これが約4、000年前のチョウフー王朝と「現代の顕微鏡の父」が生まれる3、500年以上前に起こったことは非常に注目に値します。
これらの中国の古代人が今日150倍の倍率レベルを達成したこと「標準、つまり100ムーは息を呑むようなものです。まるで、マッハIIを達成したタウンカーを開発したかのようです。そのような車を製造したとしても、それについての言及はこれまで見つかりませんでした。再びギリシャ人に戻るまで、そのような複合顕微鏡装置への既知の言及。
アリストトル以上の人が顕微鏡の働きを説明している詳細。ギリシャ人は確かに、ステレオ顕微鏡や複合顕微鏡の不可欠なコンポーネントである湾曲レンズをうまく利用していました。古代ギリシャの少年たちは、おそらくすべてのアメリカ人の少年の湾曲レンズまたは拡大鏡を使用した勝利の感覚を共有して、火。しかし、ギリシャ人は、ハンセン病などによって引き起こされた傷や病変を焼灼するために、小さな男の子がやらないようなアリではなく、人々にそれを外科的処置にも使用しました。
古代エジプト人とローマ人複合顕微鏡への言及は見つかっていませんが、さまざまな湾曲レンズも使用しました。しかし、ギリシャ人は私たちに「顕微鏡」という言葉を与えました。これは、ギリシャ語の2つの単語、「uikpos」、「small」と「okottew」から来ています。しかし、古代中国人、ギリシャ人、ローマ人はすべてこの問題に無限の知恵を適用しましたが、人工光の使用や複数のレンズへの言及は知られていません。言い換えれば、私たちは古代人の先見性と業績を高く評価することができますが、最初の光学顕微鏡と複合顕微鏡の両方を明らかにするために他の場所を探す必要があります。
信じられないほど、次の歴史的参考文献は顕微鏡、より正確には、光学はローマが略奪されてから1200年後のことであり、それでも、眼鏡の発明におけるレンズの使用についてのみ言及されています。別の言い方をすれば、地球上でこれまでに生み出され、遊んで、そして数千年もの間、それをさらに進めずに単一のレンズで働いた最も賢い人々の何人か。
眼鏡
その後、イタリアのトスカーナでわずか数年以内に、2人の男性が独自に眼鏡を発明したと主張しました。確たる証拠？彼らの墓石！ 1つは、Salvano d “Aramento degli Amatiが1284年にフィレンツェで亡くなり、プロセスを秘密にしたと主張しました。もう1つは、Allessandro della Spinaが1317年に亡くなり、彼のプロセスを明らかにしたと主張しました。ピサとフローレンスはほんの短いギャロップです。偶然？ あなたが決める。
いずれにせよ、地元の僧侶であるGirodina da Rivaltaは、1306年に説教を行い、素晴らしい発明として眼鏡を熱心に支持し、ついでに、眼鏡が約20年間使用されていたことを示しました。最後に、1289年に、ポポゾ家の別の地元の人が、「私は年齢によって衰弱しているので、眼鏡と呼ばれる眼鏡がないと、読み書きができなくなった」と嘆きました。
望遠鏡
ほぼ同時に、初期の望遠鏡ではレンズが使用されていたようです。 13世紀、イギリス人のロジャーベーコンがそれらについて詳しく話し合います。眼鏡と顕微鏡はどちらも、顕微鏡に不可欠な光学部品であるレンズのますます洗練された使用法を追跡しているため、顕微鏡に関連しています。
その後、わずか200〜300年後に、多数の参考資料が見つかりました。望遠鏡と顕微鏡の両方の確かな証拠。ルネッサンスが到来し、それとともに、芸術と科学の豊かな開花が始まりました。最も重要なことは、印刷鉱石の発明により、アイデアや開発を簡単かつ迅速に広めることができたということです。その結果、16世紀半ばにイギリスで望遠鏡を扱ったトーマス・ディッグスと、望遠鏡の特許を申請することを含むハンス・リッペルシーの作品が、ガリレオに劣らない天才を含む他の人々に伝えられました。
ガリレオはすぐにレンズの使用を開始しました。短期間で、彼は焦点装置を備えた改良された望遠鏡を開発し、星を征服し続けました。とはいえ、ほぼ同じ時期に英国で反射望遠鏡を発明したアイザックニュートン卿にも敬意を表する必要があります。
複合顕微鏡
しかし、顕微鏡はどうでしょうか。同じハンス・リッペルシーと彼の息子であるザッカリアス・ハンセンは、さまざまなレンズを試していました。 1590年代後半、彼らはチューブにいくつかのレンズを使用し、チューブの端にある物体が拡大鏡の能力を大幅に超えて拡大されているのを見て驚いた。彼らは複合顕微鏡を発明したばかりでした。つまり、1つのレンズで拡大された画像は、2つ以上のレンズでさらに拡大できることを発見しました。
その後、17世紀半ば、イギリス人のロバートフックとオランダ人のアンソニーヴァンレーウェンフックが顕微鏡を新しいレベルに引き上げました。フックは実験が大好きな病弱な天才でした。彼は、幅広い科学分野でこれを行い、多くの成功を収めました。彼はユニバーサルジョイント、アイリス絞り（多くの現代の光学顕微鏡のもう1つの重要なコンポーネント）、呼吸器、アンカーエスケープメント、時計用ひげぜんまいを発明しました。
彼はまた正しい燃焼理論を考案しました。今日でも使用されている弾性を表す方程式（「フックの法則」）を考案し、気圧計、風速計、湿度計などの気象計器を発明または改良しました。しかし、何よりも、彼は顕微鏡図で知られています。 1665年に発表された、顕微鏡を使った彼の研究。顕微鏡図は、彼が説明したことだけでなく、彼が作成したすばらしい図面に対しても一夜にしてセンセーションを巻き起こしました。
彼は、イラクサ、ノミ、そして最も有名なのはコルクのハニカム構造または「セル」の刺すような毛の絶妙な描画とともに新しい世界を説明しました。生きている組織を説明するときに「セル」という用語を作り出したのはフックでした。興味深いことに、フックは複合顕微鏡を使用していましたが、それが非常に緊張して視力を弱めていることに気付きました。彼の顕微鏡図では、金と革でできており、ろうそくで照らされたシンプルな単一レンズ顕微鏡を使用することを好みました。おそらく最初の光顕微鏡？
Antonio van Leeuwenhoek -顕微鏡の父
しかし、フックと同時に生き、フックの仕事を利用して顕微鏡の設計を新しいレベルに引き上げたのはレーウェンフックでした。呉服商として、彼は簡単な顕微鏡を使って布を調べました。科学者として、彼は光学品質を改善するためにレンズを研削する新しい方法の実験を始めました。合計で、彼は約550枚のレンズを研磨し、そのうちのいくつかは500の線形拡大率と、100万分の1インチの解像力を持っていました。これは驚くべき成果です。
ロイウェンフックはこれらの成果を約200文字で詳しく説明しました。ロバートフック以上の人がそれらを検証したロンドンの王立学会に。このすべての作業の結果、シンプルな一眼レフのハンドヘルド顕微鏡が完成しました。試料はポインターの上部に取り付けられ、その上に金属ホルダーに取り付けられた凸レンズが置かれました。次に、顕微鏡の反対側にある穴を通して標本を観察し、ネジを使用して焦点を合わせました。
おそらく彼の最も有名な実験は、1674年に湖の水を見たときでした。
「今では、これらが小さなウナギであることがはっきりとわかりました。またはワームは、まるであなたが見たかのように群がり、うごめくようにうごめく。小さなウナギと水が一杯になり、ウナギは互いにうずくまっていた。そして、水全体がこれらの多種多様な動物で生きているようだった。
これは私にとって、自然界で発見したすべての驚異の中で、すべての中で最も驚異的でした。そして、私としては、これ以上は言わなければなりません。何千もの生き物が小さな水滴の中で生きていて、お互いに動き、それぞれが固有の動きをしているのを見ると、まだ私の目の前に楽しい光景があります。」
彼は持っていました発見されたバクテリア。彼は顕微鏡の父の称号を獲得していた。興味深いことに、細胞が最終的に生命の基本単位として認められるまでには、ほぼ200年後の1839年までかかりました。
18世紀/ 19世紀
歴史の次の主要なステップさらに100年後、1730年代にチャールズホールがアクロマティックレンズを発明しました。彼は、異なる形状と屈折特性の2番目のレンズを使用することで、最初のレンズの倍率への影響を最小限に抑えて色を再調整できることを発見しました。
1830年、ジョセフリスターは球面収差の問題を解決しました（光は、レンズを互いに正確な距離に配置することにより、レンズに当たる場所に応じてさまざまな角度で曲がります。これら2つの発見を組み合わせることで、画質の大幅な向上に貢献しました。以前は、ガラスの品質が低く、レンズが不完全だったため、顕微鏡技師は歪んだ画像しか見ていませんでした。最初のラジオが非常にひび割れていたようです。
これまで、新しい一歩ごとに覚えておく価値があります。レンズの品質や用途に携わってきました。その後、1863年に、顕微鏡のいくつかの新しいメーカーの1つであるErnst Leitz社が、5つ以上の対物レンズを備えた最初の回転タレットの導入で機械的な問題に取り組みました。
この改善は、1866年にCarlZeissがErnstAbbeをZeissOpticalWorksの研究責任者として採用したときにすぐに行われました。アッベは、現代の計算光学開発アプローチとなるものの枠組みを提示しました。彼は倍率と解像度の違いを明らかにし、倍率が高すぎる接眼レンズを「空の倍率」として使用する慣行を批判しました。 1869年までに、彼の研究により、特許を取得した新しい照明装置であるアッベコンデンサーが製造されました。
アッベコンデンサー：顕微鏡イメージングの波動理論（アッベの正弦条件）に関するアッベの研究により、新しい17個の顕微鏡対物レンズの範囲-これらのうち3個は最初の液浸対物レンズであり、すべて数学的モデリングに基づいて設計されました。アッベが指摘したように、彼の作品は「使用される材料の正確な研究に基づいており、関連する設計は計算によって指定されます。最後の詳細-レンズのすべての曲率、すべての厚さ、すべての開口部-これにより、試行錯誤のアプローチは除外されます。」
これ以降、顕微鏡は試行ではなく、健全な物理法則に基づいて設計されました。同時に、多くの企業が精密顕微鏡の製造に焦点を当てた専門の製造工場を設立しました。研究開発は実を結び続けました。
1880年、最初のマイクロトームサンプルを改善するために、かなり薄いサンプルを準備できるようにするために使用され始めました。 1893年、別のツァイスの従業員であるアウグストケーラーは、今でもケーラー照明として知られている比類のない照明システムを考案しました。このシステムは、二重絞りを使用して、均一に照明された標本、明るい画像、最小限のグレアという3つの利点を提供します。言い換えれば、コッホラーはほぼ完璧な画像を実現しました。
顕微鏡の大衆市場は精密工学と同時に到来し、多くの驚くべき結果が得られたのも不思議ではありません。1879年、ウォルターフレミングは、細胞の有糸分裂と染色体を発見しました。これは、これまでで最も重要な100の科学的成果の1つとして認識されています。
20世紀
19世紀から20世紀の変わり目にルイパスツールロベルトコッホが彼の有名なまたは悪名高い仮定を発見したときに低温殺菌を発明しました：炭疽菌、結核菌、コレラ菌。
UVおよびフェーズ：1900年までに可視光顕微鏡の解像度の理論上の限界（2000オングストローム）に達しました。 1904年、ツァイスは、可視光顕微鏡の2倍の解像度を持つ最初の市販のUV顕微鏡を発表することで、この制限を克服しました。1930年、フリッツゼルニケは、光線の位相角を使用して未染色の細胞を表示できることを発見しました。ツァイスに拍車をかけられた彼の位相差の革新は、1953年に彼の業績でノーベル賞を受賞したものの、1941年まで導入されませんでした。
電子顕微鏡：1931年、マックス・ノールとエルンスト・ルスカが最初の電子顕微鏡を発明しました。それは光の光学的限界を超えて爆発した。物理学では、光学顕微鏡は光の物理学によって500倍または1000倍の倍率と0.2マイクロメートルの解像度に制限されています。
ノールとルスカは透過型電子顕微鏡を製造しました顕微鏡（TEM）-試料を通して（光ではなく）電子ビームを透過する顕微鏡。その後の電子ビームと試料との相互作用が記録され、画像に変換されます。その後、1942年に、Ruskaは、試料全体に電子ビームを送信する最初の走査型電子顕微鏡（SEM）を構築することにより、TEMを改良しました。
Ruskaの原理は、現在でも現代の電子顕微鏡の基礎を形成しています。 -最大200万倍の倍率を達成できる顕微鏡！20世紀の顕微鏡の2番目の主要な開発は、大衆市場の進化でした。19世紀にライツが5万個の顕微鏡を米国に輸出したと主張したときに始まりました。トレンドは20世紀に加速しました。その結果、多くのメーカーが出現し、ZeissやLeitzなどの確立されたヨーロッパの企業に競争力のある価格の代替品を提供しました。
中国：中国は日常的に使用する顕微鏡であり、光学製造能力の進化に伴い、現在、いくつかの主要な顕微鏡ブランドに光学部品を供給しています。この市場動向は、価格に有益な影響を及ぼしています。 f顕微鏡、研究科学者の領域を超えて日常の商業および個人使用に顕微鏡を広げることを可能にします。
新しい光源-ハロゲン、蛍光、LEDはすべて、光学顕微鏡の多様性を改善または追加しました。 、ブームスタンドの出現により、標準的なペデスタル顕微鏡ベースでは実行できない広範な商用検査アプリケーションが生まれました。ただし、最新のイノベーションはデジタル顕微鏡の登場です。
デジタル顕微鏡：デジタル顕微鏡を使用すると、テレビやコンピューターにライブ画像を送信できます。スクリーンとマイクロ写真に革命を起こすのを助けました。デジタル顕微鏡は、標準的な顕微鏡の三眼ポートにデジタル顕微鏡カメラを統合するだけです。代替のより柔軟なソリューションは、デジタル顕微鏡カメラを三眼顕微鏡に配置することです！
Dino-Lite：のより独創的な革新の1つ21世紀はDino-Liteデジタル顕微鏡でした。 Dino-Liteはハンドヘルドデジタル顕微鏡で、太いペンよりもはるかに大きくありません。最大500倍の倍率で低倍率のズーム機能を提供します。それらは、産業検査アプリケーションに著しい影響を及ぼしました。