Foto IV

También surgió en este siglo, el contraste diferencial de interferencia (DIC-Nomarski) diseñado para observar relieves de especímenes muy difíciles de manejar, utilizado mucho en los tratamientos de fertilización in-vitro actuales (FOTO V). Dependiendo de la aplicación, surgieron también los diferentes tipos de microscopios para diferentes usos, como los microscopios invertidos para visualización de cultivos vírales, vacunas, etc.

Los microscopios metalúrgicos, petrográficos, de polarización, estereoscópicos, médico-quirúrgicos, etc.

Ya a finales del siglo XX, cerca de 1991, se comenzó a experimentar con los diferentes avances de la cibernética actual, y se comenzaron a utilizar las cámaras de vídeo que surgieron en los años 50, ya mejoradas, con sistema de fotoceldas para circuitos cerrados (Tipo CCD), no solo como capturadoras de imágenes en movimiento o estáticas, sino como recurso de obtención de imágenes digitales. En principio, este accesorio permitió a los usuarios a visualizar en monitores las imágenes obtenidas de los microscopios de luz y eran generalmente utilizados con fines docentes. Pero, con la aparición de los nuevos software para análisis de imágenes, a principios de la década de los noventa, se ha comenzado a utilizar estos sistemas con mas frecuencia para muchas aplicaciones, ya sean científicas, de docencia, diagnóstico y para simple edición de imágenes. Inclusive, en años recientes la fotografía digital ha hecho su aparición para ser adaptada a los microscopios igualmente.

Foto VII

Pero ya en vísperas de finales de siglo, la microscopía de luz ha experimentado cambios muy drásticos e importante en sus sistemas ópticos tradicional. Tanto así, que las nuevas ópticas no son compatibles, ni siquiera, con equipos que fueron fabricados hasta fines de 1996 por la mayoría de las casas comerciales más importantes en el ámbito mundial. Esta nueva óptica ha sido llamada "Óptica al Infinito" que ya se ha hecho eco en los oídos de todos los microscopistas.

Pero antes de que el usuario adquiera uno de estos nuevos sistemas, debemos analizar muy cuidadosamente si estos fabricantes de microscopios realmente han desarrollado este sistema para llenar las expectativas de los usuarios. Es cierto que este sistema mejora mucho la flexibilidad del equipo. ¿Pero, es realmente superior el desarrollo del sistema óptico infinito al del sistema óptico finito?

En un sistema óptico finito, después de que la luz pasa a través del objetivo, se dirige hacia el plano de la imagen primaria (localizado en el punto de foco del ocular) y converge ahí.

Debido a esto, hay momentos en estos rayos de luz ya no pueden ser capturados por los lentes del tubo si la localización del lente del tubo se encuentra muy lejana al objetivo. Esto causa que la imagen cercana a los bordes del campo de observación se conviertan es oscuras ó borrosas, evitando que el microscopio se desarrolle a todo su potencial. El término de óptica al infinito simplemente significa que la luz se convierte en un flujo de rayos paralelos después de pasar a través del objetivo, no que existe un espacio infinito dentro del sistema óptico.

Si vamos a adoptar el sistema óptico infinito para desarrollar el microscopio, se necesita utilizar la mayor distancia entre el objetivo y el tubo del lente, así como seleccionar los equipos que más permiten la flexibilidad del sistema. En vista de que los aumentos (mo) del objetivo en un microscopio con sistema óptico al infinito se obtienen utilizando la fórmula: mo = distancia focal del lente del tubo (ft) / distancia focal del objetivo (Fig. 2). Naturalmente, esto hace que el tamaño del microscopio sea mayor. Y teniendo esto en mente, concluimos que se recomienda un sistema que tenga una distancia focal mayor para el lente del tubo. Existen fabricantes que ya lo hacen con distancias de 160mm, 180mm y con 200mm respectivamente.

Para obtener del mismo tamaño una imagen de un objeto localizado lejos del eje óptico, la mayor distancia focal del lente del tubo produce un ángulo menor de luz en contra del eje óptico. Los rayos de luz no se dispersan hacia afuera, así la distancia entre el lente del tubo y el objetivo se puede aumentar el potencial de flexibilidad del sistema.

Una vez que la distancia focal del lente del tubo es 200mm, la distancia focal del lente del tubo se colocó a 200mm, la distancia parafocal del objetivo tuvo que incrementarse del standard de 45mm.

Tal como se explicó en la anteriormente, la longitud focal del objetivo también aumenta para conservar el mismo aumento y como en este diseño 45mm no proporcionan el espacio óptimo, no puede conseguirse una imagen óptica de calidad superior. En la práctica, el objetivo de aceite Plano Apocromático 60X con un tubo mecánico 160mm de longitud, que se pensaba que era lo último en objetivos finitos, está lleno de lentes en un espacio limitado de 45 mm. Cuando este sistema finito se sustituye por un sistema infinito y el objetivo se divide en un objetivo y una lente de tubo, la longitud focal de la lente del tubo se convierte en el equivalente a aproximadamente 150mm. Sobre esta base, podemos calcular el rendimiento óptico que sobrepasa al de un sistema finito como sigue:

La distancia parfocal del objetivo del sistema finito = 45mm; para una longitud focal de la lente del tubo de 150mm, la distancia parfocal del objetivo del sistema infinito = x; y la longitud focal de la lente del tubo = 200mm; al resolver esta proporción, si 45 : 150 = x : 200, entonces x = 60mm. Por lo tanto, si la longitud focal de la lente del tubo = 200mm, la distancia parfocal óptima del objetivo tiene que ser 60mm.

Varios fabricantes actuales han fijado la distancia parfocal de los objetivos de sus sistemas ópticos infinitos en 45mm, cosa que nos es recomendable dada la explicación anterior.

Estos cálculos muestran que es imposible que los microscopios producidos por todos los fabricantes de microscopios exploten el potencial total de sus objetivos.

Dado que la distancia de trabajo (DT) también aumenta para igualar la mayor longitud focal del objetivo, aquellos fabricantes que utilizan una distancia parfocal de 45mm están en desventaja al no poder utilizar la distancia de trabajo de mayor longitud.

Cuando se aumenta la longitud focal de la lente del tubo, también debe aumentarse la longitud focal del objetivo. El diámetro de la pupila del objetivo (diámetro efectivo que queda después de sustraer los límites del tamaño de la rosca del objetivo) presenta un límite, de manera que no puede obtenerse una alta abertura numérica (A.N.). Así pues, la A.N. de las lentes de baja potencia se ve críticamente afectada.

Actualmente, algunos fabricantes actualmente utilizan un tamaño de rosca de 20,32mm, pero, según hemos mencionado anteriormente, los mejores utilizan 25mm y son capaces de obtener una alta A.N.

En un principio, el brillo de las lentes fotográficas (F) se expresaba mediante la fórmula:

F = f / D [f: longitud focal de la lente; D: diámetro efectivo]

Dado que la A.N. de un microscopio corresponde al valor F de una lente fotográfica, el brillo puede expresarse mediante la fórmula:

F = 1 / (2N.A.)

El diámetro efectivo que se necesita para alcanzar una A.N. deseada puede, pues, encontrarse utilizando esta fórmula. En otras palabras, el tamaño de la pupila de un objetivo (diámetro efectivo en el lado de salida) se expresa como:

D = 2N.A.x f

Por ejemplo, para encontrar el diámetro efectivo del objetivo CFI Plano Apocromático 4X (N.A.0,2) con la A.N. más alta (máximo brillo), teniendo en cuenta que la longitud focal del objetivo es 50mm y que la longitud focal de la lente del tubo es 200mm, se hizo el siguiente cálculo:

D = 2 x 0,2 x 50 = 20mm

Esto demuestra que el tamaño de rosca convencional de 20,32mm no puede usarse físicamente.

Todas estas explicaciones, aunque un poco engorrosas, al ser acompañadas de ejemplos específicos, le servirán al lector y especialmente al microscopista del nuevo milenio, a entender porqué una lente de tubo con una longitud focal de 200mm se considera óptima en un sistema óptico infinito y porqué pueden obtenerse especificaciones ópticas más altas con objetivos de una distancia parfocal de 60mm y un tamaño de rosca de 25mm.

Aunque se ha seguido el estándar JIS así como otros estándares convencionales para las dimensiones mecánicas, la adopción de la óptica infinita en sí misma ha obligado a sacrificar en cierta medida la compatibilidad con los sistemas convencionales.

Así pues, en lugar de verse limitado por dimensiones convencionales, los fabricantes más importantes se han dado cuenta de que su verdadera tarea es la de crear productos que los usuarios necesitan en las técnicas de microscopía de vanguardia actuales. Las innovaciones en la ingeniería, fabricación, control de calidad, inspección y producción, han contribuido en conjunto al advenimiento las mejores series de sistemas ópticos para la actualidad.

El nuevo milenio nos depara nuevos retos como investigadores y microscopistas de éxito. Y nuestro eterno compañero, el microscopio de luz, nos continuará acompañando durante muchos años mas en nuestra constante lucha por lograr mejores imágenes que nos permitan dar diagnósticos exactos e inequívocos.