অ্যাবে সংগ্রাহী

আলোকবিজ্ঞানে অ্যাবে সংগ্রাহী () হলো বড় উন্মেষবিশিষ্ট একটি লেন্স ব্যবস্থা যা অণুবীক্ষণ যন্ত্রের ফোকাস তলে কোন আলোক-উৎসের প্রতিবিম্ব ফেলতে ব্যবহার করা হয়।
অ্যাবে সংগ্রাহী যেকোন প্রতিবিম্ব গঠনকারী যন্ত্র যেমন অণুবীক্ষণ যন্ত্র, এনলার্জার, স্লাইড প্রজেক্টর ও টেলিস্কোপের একটি অপরিহার্য অংশ। ধারণাটি সমস্ত ধরনের বিকিরণের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য যা অপটিক্যাল রূপান্তরের মধ্য দিয়ে যাচ্ছে, যেমন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপিতে ইলেকট্রন, নিউট্রন বিকিরণ ও সিঙ্ক্রোট্রন বিকিরণ অপটিক্স।
অ্যাবে সংগ্রাহী একটি খাড়া অণুবীক্ষণ যন্ত্রে আলোর উৎসের উপরে ও নমুনার নীচে ও স্তরের উপরে এবং একটি উল্টানো অণুবীক্ষণ যন্ত্রে আলোর উৎসের নীচে অবস্থিত থাকে। এটি অণুবীক্ষণ যন্ত্রের আলোর উৎস থেকে আলো সংগ্রহ করে এবং নমুনাটিকে আলোকিত করে এমন আলোর শঙ্কুতে ঘনীভূত করার কাজ করে। আলোর শঙ্কুর উন্মেষ ও কোণটি অবশ্যই বিভিন্ন সংখ্যাসূচক উন্মেষ সহ প্রতিটি ভিন্ন উদ্দেশ্যমূলক লেন্সের জন্য (ডায়াফ্রামের আকারের মাধ্যমে) সামঞ্জস্য করতে হবে।
সংগ্রাহীগুলো সাধারণত একটি পরিবর্তনশীল-উন্মেষ ডায়াফ্রাম ও এক বা একাধিক লেন্স নিয়ে গঠিত। অণুবীক্ষণ যন্ত্রের আলোকসজ্জার উৎস থেকে আলো ডায়াফ্রামের মধ্য দিয়ে যায় ও লেন্স (গুলো) দ্বারা নমুনার উপর ফোকাস করা হয়। আলো নমুনার মধ্য দিয়ে যাওয়ার পর উদ্দেশ্যটির সামনের লেন্সটি পূরণ করতে একটি উল্টানো শঙ্কুতে চলে যায়।
তিনটি প্রধান ধরনের অণুবীক্ষণ যন্ত্র সংগ্রাহী রয়েছে:
অ্যাবে সংগ্রাহীর নামকরণ করা হয়েছে এর উদ্ভাবক এর্নস্ট আবির জন্য, যিনি এটি ১৮৭০ সালে তৈরি করেছিলেন। অ্যাবে সংগ্রাহী (যা মূলত জিসের জন্য নকশা করা হয়েছিল) অণুবীক্ষণ যন্ত্রে স্তরের নীচে স্থাপন করা হয়েছে। সংগ্রাহী লক্ষ্যে প্রবেশ করার আগে নমুনার মধ্য দিয়ে যাওয়া আলোকে ঘনীভূত করে ও নিয়ন্ত্রণ করে। এটির দুটি নিয়ন্ত্রণ রয়েছে, একটি অ্যাবে সংগ্রাহীকে মঞ্চের কাছাকাছি বা আরও দূরে নিয়ে যায় ও আরেকটি আইরিস ডায়াফ্রাম, যা আলোর রশ্মির ব্যাস নিয়ন্ত্রণ করে। নিয়ন্ত্রণগুলো উজ্জ্বলতা, আলোকসজ্জার সমানতা এবং বৈসাদৃশ্যকে অপ্টিমাইজ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। অ্যাবে সংগ্রাহীগুলো ৪০০×-এর উপরে বড় করার জন্য ব্যবহার করা কঠিন, কারণ অ্যাপ্ল্যানাটিক শঙ্কু কেবল ০.৬-এর একটি সংখ্যাসূচক উন্মেষ (এনএ) এর প্রতিনিধি।
এই সংগ্রাহীটি দুটি লেন্সের সমন্বয়ে গঠিত, একটি প্ল্যানো-উত্তল লেন্স যা একটি গোলার্ধের চেয়ে কিছুটা বড় এবং একটি বৃহৎ দ্বি-উত্তল লেন্স যা প্রথমটিতে সংগ্রহকারী লেন্স হিসাবে কাজ করে। প্রথম লেন্সের ফোকাস ঐতিহ্যগতভাবে সমতল মুখ থেকে প্রায় ২ মি.মি. দূরে নমুনা সমতলের সাথে মিলে যায়। একটি পিনহোল ক্যাপ অণুবীক্ষণ যন্ত্রের সাথে সংগ্রাহীর অপটিক্যাল অক্ষকে সারিবদ্ধ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। অ্যাবে সংগ্রাহী এখনও বেশিরভাগ আধুনিক হালকা অণুবীক্ষণযন্ত্র সংগ্রাহী নকশার ভিত্তি, যদিও এর অপটিক্যাল কর্মক্ষমতা দুর্বল।
একটি অ্যাপ্ল্যানাটিক সংগ্রাহী ঘনীভূত আলোর পথে গোলাকার বিকৃতির জন্য সংশোধন করে, যেখানে একটি অ্যাক্রোম্যাটিক যৌগ সংগ্রাহী গোলাকার ও বর্ণবিশিষ্ট উভয় ক্ষেত্রেই সংশোধন করে।
অন্ধকার ক্ষেত্র ও ফেজ কনট্রাস্ট সেটআপগুলো একটি অ্যাবে, অ্যাপ্ল্যানাটিক বা অ্যাক্রোম্যাটিক সংগ্রাহীর উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়, তবে আলোর পথে একটি অন্ধকার ক্ষেত্র বন্ধ বা বিভিন্ন আকারের পর্যায় রিং যুক্ত করে। এই অতিরিক্ত উপাদান বিভিন্ন উপায়ে রাখা হয়। বেশিরভাগ আধুনিক অণুবীক্ষণযন্ত্রে (১৯৯০–) এই জাতীয় উপাদানগুলো স্লাইডারে রাখা হয় যা আলোক এবং সংগ্রাহী লেন্সের মধ্যে একটি স্লটে ফিট করে। অনেক পুরানো অণুবীক্ষণ যন্ত্রে এই উপাদানগুলোকে একটি বুরুজ-ধরনের সংগ্রাহীতে রাখা হয়, এই উপাদানগুলোকে সংগ্রাহী লেন্সের নীচে একটি বুরুজে রাখা হয় ও জায়গায় ঘোরানো হয়।
ডিফারেনশিয়াল ইন্টারফারেন্স কন্ট্রাস্ট ও হফম্যান মডুলেশন কন্ট্রাস্ট সিস্টেমের অংশ হিসেবেও বিশেষায়িত সংগ্রাহী ব্যবহার করা হয়, যার লক্ষ্য বৈসাদৃশ্য এবং স্বচ্ছ নমুনার দৃশ্যমানতা উন্নত করা।
এপিফ্লুরেসেন্স মাইক্রোস্কোপিতে অভিলক্ষ্য লেন্স কেবল প্রতিপ্রভা বস্তু দ্বারা নির্গত আলোর জন্য একটি ম্যাগনিফায়ার হিসাবে কাজ করে না, বরং আলোকরশ্মির জন্য একটি সংগ্রাহী হিসাবেও কাজ করে।
আরলো-অ্যাবে সংগ্রাহী হল একটি পরিবর্তিত অ্যাবে সংগ্রাহী যা আইরিস ডায়াফ্রাম, ফিল্টার হোল্ডার, ল্যাম্প এবং ল্যাম্প অপটিক্সকে একটি ছোট ওএলইডি বা এলসিডি ডিজিটাল ডিসপ্লে ইউনিট দিয়ে প্রতিস্থাপন করে। প্রদর্শন বিভাগ সরাসরি কম্পিউটার নিয়ন্ত্রণের অধীনে অন্ধকার-ক্ষেত্র, রাইনবার্গ, তির্যক এবং গতিশীল (নিরন্তর পরিবর্তনশীল) আলোকসজ্জার জন্য আধুনিক সংশ্লেষিত ফিল্টারগুলোর জন্য অনুমতি দেয়। মাইক্রোব হান্টার ম্যাগাজিনের সংখ্যা ৪৮-এ যন্ত্রটি প্রথম বর্ণনা করেছিলেন ডঃ জিম আরলো।
উদ্দেশ্য লেন্সের মতো সংগ্রাহীগুলো তাদের সংখ্যাসূচক উন্মেষে (এনএ) পরিবর্তিত হয়। এটি এনএ যা উদ্দেশ্যের এনএর সাথে একত্রে অপটিক্যাল রেজোলিউশন নির্ধারণ করে। বিভিন্ন সংগ্রাহী তাদের সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন সংখ্যাসূচক উন্মেষে পরিবর্তিত হয় ও একটি একক সংগ্রাহীর সংখ্যাসূচক উন্মেষ সংগ্রাহী উন্মেষের ব্যাস বিন্যাসের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। একটি উদ্দেশ্য লেন্সের সর্বাধিক সংখ্যাসূচক উন্মেষ (এবং তাই রেজোলিউশন) উপলব্ধি করার জন্য সংগ্রাহীর সংখ্যাসূচক উন্মেষ অবশ্যই ব্যবহৃত উদ্দেশ্যের সংখ্যাসূচক উন্মেষের সাথে মিলতে হবে। সংগ্রাহী (এবং অণুবীক্ষণযন্ত্রের অন্যান্য আলোকসজ্জা উপাদান) এবং উদ্দেশ্যমূলক লেন্সের মধ্যে আলোর পথকে অপ্টিমাইজ করার জন্য মাইক্রোস্কোপিতে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত কৌশলটি কোহলার ইলুমিনেশন নামে পরিচিত।
সর্বোচ্চ এনএ লেন্স ও নমুনার মধ্যবর্তী মাধ্যমটির প্রতিসরণ সূচক দ্বারা সীমাবদ্ধ। উদ্দেশ্য লেন্সগুলোর মতো ০.৯৫-এর বেশি সর্বাধিক সংখ্যাসূচক উন্মেষ সহ একটি সংগ্রাহী লেন্সকে তেল নিমজ্জনে (অথবা খুব কমই, জল নিমজ্জনের নীচে) ব্যবহার করার জন্য স্লাইড/কভারস্লিপ ও সংগ্রাহীর লেন্স উভয়ের সংস্পর্শে নিমজ্জন তেলের একটি স্তর স্থাপন করার জন্য নকশা করা হয়েছে। একটি তেল নিমজ্জন সংগ্রাহীতে সাধারণত ১.২৫ পর্যন্ত এনএ থাকতে পারে। এই তেল স্তর ছাড়া কেবল সর্বাধিক সংখ্যাসূচক উন্মেষ উপলব্ধি করা যায় না, কিন্তু সংগ্রাহী বস্তুর উপর আলোকে সুনির্দিষ্টভাবে ফোকাস করতে সক্ষম নাও হতে পারে। ০.৯৫ বা তার কম সাংখ্যিক উন্মেষ সহ সংগ্রাহীগুলো উপরের লেন্সে তেল বা অন্যান্য তরল ছাড়া ব্যবহার করার জন্য নকশা করা হয়েছে ও একে শুকনো সংগ্রাহী বলা হয়। দ্বৈত শুকনো/নিমজ্জন সংগ্রাহী হল মূলত তেল নিমজ্জন সংগ্রাহী যেগুলো উপরের লেন্স এবং স্লাইডের মধ্যে তেল ছাড়াই একই মাত্রার নির্ভুলতার সাথে আলো ফোকাস করতে পারে।
১৭শ শতাব্দীর প্রাক-অ্যাক্রোম্যাটিক মাইক্রোস্কোপে প্রথম সাধারণ সংগ্রাহীগুলো চালু করা হয়েছিল। রবার্ট হুক লবণ জলে ভরা গ্লোব ও একটি প্ল্যানো-উত্তল লেন্সের সংমিশ্রণ ব্যবহার করেছিলেন এবং 'মাইক্রোগ্রাফিয়া'-তে দেখান যে তিনি এর কার্যকারিতার কারণগুলো বোঝেন। ১৮শ শতাব্দীর নির্মাতারা যেমন বেঞ্জামিন মার্টিন, অ্যাডামস এবং জোনস মঞ্চে বস্তুর ক্ষেত্রফলের সাথে আলোর উৎসের ক্ষেত্রফলকে ঘনীভূত করার সুবিধা বুঝতে পেরেছিলেন। এটি ছিল একটি সাধারণ প্ল্যানো-উত্তল বা দ্বি-উত্তল লেন্স, বা কখনও কখনও লেন্সের সংমিশ্রণ। ১৮২৯ সালে জোসেফ জ্যাকসন লিস্টারের মাধ্যমে আধুনিক অ্যাক্রোম্যাটিক উদ্দেশ্যের বিকাশের সাথে আরও ভাল সংগ্রাহীগুলোর প্রয়োজনীয়তা ক্রমশ স্পষ্ট হয়ে ওঠে। ১৮৩৭ সালের মধ্যে অ্যাক্রোম্যাটিক সংগ্রাহীর ব্যবহার ফ্রান্সে ফেলিক্স ডুজার্ডিন এবং শেভালিয়ার মাধ্যমে প্রবর্তিত হয়েছিল। ডায়াটম ও নোবার্ট শাসিত গ্রেটিং-এর মতো পরীক্ষামূলক বস্তুগুলো সমাধান করার আবেশের কারণে ইংরেজ নির্মাতারা প্রথম দিকে এই উন্নতিটি গ্রহণ করেছিলেন। ১৮৪০ এর দশকের শেষের দিকে ইংরেজ নির্মাতারা (যেমন রস, পাওয়েল এবং স্মিথ) সঠিক কেন্দ্রীকরণ এবং ফোকাস সহ সকলেই তাদের সেরা স্ট্যান্ডে অত্যন্ত সংশোধিত সংগ্রাহী সরবরাহ করতে পারে। এটি ভুলভাবে বলা হয়েছে যে এই বিকাশগুলো সম্পূর্ণরূপে অভিজ্ঞতামূলক ছিল — কেবল অভিজ্ঞতার উপর নির্ভর করে কেউ একটি ভাল অ্যাক্রোম্যাটিক, গোলাকারভাবে সংশোধন করা সংগ্রাহী নকশা করতে পারে না। জার্মানিতে মহাদেশে সংশোধিত সংগ্রাহীটিকে দরকারী বা অপরিহার্য হিসাবে বিবেচনা করা হয়নি, প্রধানত জড়িত মৌলিক অপটিক্যাল নীতিগুলোর ভুল বোঝাবুঝির কারণে। এইভাবে নেতৃস্থানীয় জার্মান কোম্পানি জেনার কার্ল জেইস ১৮৭০-এর দশকের শেষের দিকে খুব খারাপ ক্রোম্যাটিক সংগ্রাহী ছাড়া আর কিছুই দেয়নি। ফরাসি নির্মাতারা (যেমন নচেট) তাদের স্ট্যান্ডে চমৎকার অ্যাক্রোম্যাটিক কনডেনসার সরবরাহ করে। যখন নেতৃস্থানীয় জার্মান ব্যাকটিরিওলজিস্ট, রবার্ট কোচ, আর্নস্ট অ্যাবের কাছে অভিযোগ করেন যে ব্যাকটেরিয়াগুলোর সন্তোষজনক ফটোগ্রাফ তৈরি করার জন্য তাকে তার জিস অণুবীক্ষণযন্ত্রের জন্য একটি সেবার্ট অ্যাক্রোম্যাটিক সংগ্রাহী কিনতে বাধ্য করা হয়েছিল, অ্যাবে ১৮৭৮ সালে একটি খুব ভাল অ্যাক্রোম্যাটিক নকশা তৈরি করেছিলেন।