顕微鏡用コンデンサー


  • Microscope Condensers for Visible and NIR Illumination
  • Designed for Use with Samples in Air
  • High NA of 0.78 or 0.9

CSC2001

Air Condenser,
0.78 NA

CSC1002

Air Condenser, 0.9 NA

Application Idea

The CSC1001 Condenser
Mounted on a Cerna®
Microscope Body

LCPN1

D3N Dovetail Adapter with
60 mm Cage Mounting Holes

C4X Lens Mounted in CN1 Tray Enables Compatibility with 4X Objectives

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コンデンサにコリメート光を送ると、この光は試料面に集光されます(緑色)。この場合試料面が光源に対して共役になるため、試料像ではなく光源像が形成されてしまいます。

これを修正するために、コンデンサの開口絞りに集光された入射光(すなわちケーラ照明)が用いられます(青色)。この場合、開口部に共役な面が、視野絞り、コンデンサの開口絞り、対物レンズの後焦点面に形成されます。そして試料にコリメート光が照射されます。

特長

  • 試料への照明条件を最適化する開口絞り
  • コンデンサーホルダまたはアリ溝付きアダプタCSA2001への取付け用にD3Nオス型アリ溝
  • DICプリズム、照明用マスク、Ø25 mm~Ø25.4 mm(Ø1インチ)光学素子、Ø32 mm光学素子用のスロット付きタイプをご用意
  • DIYの照明調整モジュールを接続可能にするアダプタ
  • ご希望により他のNikon社製コンデンサもご提供可能(当社までご連絡ください)

当社では自作のCerna®顕微鏡システム向けに4種類のアクロマティックコンデンサをご用意しております。これらのコンデンサは正立顕微鏡向けに設計されており、照明光源からの光を集めて対物レンズの下から試料に透過光を当てます。明視野照明Dodtコントラストならびに微分干渉(DIC)イメージングなどの透過光イメージング手法に対応し、また複数のコンデンサープリズムや照明用マスクなどの光学素子を取り付けられるターレットやトレイが内蔵されています。

開口絞り
各コンデンサには本体側面のレバーで調整可能な開口絞りが入っています。最も明るい照明を得るためには、コンデンサのNAを顕微鏡に使用する対物レンズのNAの最大値と同じか、もしくは少し小さくする必要があります。この絞りの開閉によりコンデンサの有効開口数(NA)を調整し、対物レンズの開口数と一致させることができます。尚、この絞りを閉めることによって、照明の強度は減少します。

D3Nアリ溝付きコンデンサの取付け
こちらのコンデンサは底部のD3Nオス型アリ溝からコンデンサーホルダに取り付けられます。D3Nは正立顕微鏡用Nikon社製コンデンサのほとんどで使用されているアリ溝に対する当社の称呼です。詳細については「顕微鏡のアリ溝」タブをご覧ください。

コンデンサ用トレイおよびターレット
各コンデンサには内蔵式のターレット(型番CSC1001、CSC1002)または取外し可能なトレイ(型番CSC2001)が付いており、DICコンデンサープリズムなどの光学素子を取り付けられるようになっています。各コンデンサの取付けオプションについては下記をご覧ください。

DIYの照明調整モジュール用アダプタ
当社では、カスタム仕様の照明調整モジュール用に、コンデンサ用アダプタCSA2001、LCPN1、およびLCPN5をご用意しています。アダプタCSA2001にはメス型のD3Nアリ溝とSM2外ネジが付いています。 オス型のD3Nアリ溝を有するコンデンサを、当社のØ50 mm~Ø50.8 mm(Ø2インチ)レンズチューブを使用したDIYの光学アセンブリに取り付けることができます。アダプタLCPN1とLCPN5は、こちらのページでご紹介しているコンデンサと同じD3Nオス型アリ溝を使用しているため、自作のコンデンサもコンデンサーホルダに取り付けることができます。LCPN1にはØ30 mmレンズチューブに対応するSM30(M30.5 x 0.5)内ネジ、LCPN5にはØ50 mm~Ø50.8 mm(Ø2インチ)レンズチューブに対応するSM2内ネジが付いています。どちらのアダプタにも60 mmケージシステムに対応するケージロッド用貫通穴が付いており、LCPN1にはさらに30 mm ケージシステムに対応する#4-40タップ穴が付いています。「DIY Cernaのインターフェイス」タブでは、Cerna製品シリーズに対応するアリ溝ならびにケージシステムの一覧がご覧いただけます。

Thorlabs Dovetail Reference a
TypeShapeOuter DimensionAngle
95 mmLinear95 mm45°
D1NCircularØ2.018"60°
D2NbCircularØ1.50"90°
D2NBbCircularØ1.50"90°
D3NCircularØ45 mm70°
D5NCircularØ1.58"90°
D6NCircularØ1.90"90°
D7NCircularØ2.05"90°
D1TCircularØ1.50"60°
D3TCircularØ1.65"90°
D1YCircularØ107 mm60°
D2YCircularØ2.32"50°
D3YCircularØ1.75"90°
D4YCircularØ56 mm60°
D5YCircularØ46 mm60°
D6YCircularØ41.9 mm45°
D1ZCircularØ54 mm60°
D2ZCircularØ57 mm60°
D3ZCircularØ54 mm45°
  • これらのアリ溝の種類に対する呼称(Dxxなど)は当社の製品にのみ使用されているものです。当社以外の顕微鏡メーカでは使用されておりませんのでご注意ください。
  • D2NとD2NBの外径と角度は、下の図に定めるとおり同じです。D2Nには高さの定義はありません。D2NBにはアリ溝の高さの定義があり、10.2 mmとなっています。
Mating Circular Dovetails
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上側は三眼鏡筒のD1Nオス型アリ溝、下側は落射照明用アームのD1Nメス型アリ溝です。
Mating Linear Dovetails
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この写真では顕微鏡ボディの95 mmのオス型アリ溝と固定式アームCSA1002の95 mmメス型アリ溝を示しています。

顕微鏡のアリ溝(ダブテール)とは

顕微鏡のアリ溝(ダブテール)は、顕微鏡コンポーネントの結合や、光学ポートのアライメントに使用されます。結合するには、コンポーネントのアリ溝をもう一方のアリ溝に差し込み、メス型アリ溝のロック用止めネジを1つ以上締め付けます。アリ溝には、直線形状と円形状の2種類があります。直線形状のアリ溝は、取り付ける部品を固定する前にスライドさせることが可能です。不要な自由度を制限しながら柔軟に位置決めができます。円形状のアリ溝は、異なるコンポーネントの光学ポートの位置を合わせ、光軸確保に必要なお客様の作業を最小化します。

当社では、自社の部品や他社の部品と、アリ溝を用いて結合できるコンポーネントを多く製造しています。対応するアリ溝を簡単に確認いただけるように、当社の部品に付いているアリ溝の種類に呼称(Dxxなど)を付けさせていただいています。この呼称は当社独自のもので、他の顕微鏡メーカに共通する呼称ではありませんのでご注意ください。当社のアリ溝の種類一覧と、その主な寸法は右表をご参照ください。

当社のCerna®顕微鏡では、対応するコンポーネントのみが結合できるよう、顕微鏡のそれぞれの部分で異なる種類のアリ溝が使用されています。例えば落射照明モジュール WFA2002のアリ溝はD1Nオス型で、顕微鏡ボディの落射照明用アームのD1Nメス型アリ溝と結合します。XY顕微鏡ステージCSS2001のアリ溝はD1Yメス型で、取付けアームCSA1051 のD1Yオス型アリ溝と結合します。

それぞれのコンポーネントのアリ溝の種類については下記の赤いアイコン(Docs Icon)をクリックし、図をご覧ください。メス型アリ溝付きのアダプタの図では、ロック用止めネジに必要な六角レンチのサイズも記載されています。なお、機械的に結合しても必ずしも光学的に適合しているとは限りません。光学的適合性については当社のウェブサイトでご確認ください。

ご自身でアリ溝を機械加工したい場合には、右表にある各アリ溝の外径や角度(下の図で定義)をご参照ください。ただし、アリ溝の高さはご自身でお決めください。また、円形状のアリ溝では、内径および内孔径もご自身でお決めいただく必要があります。これらの値は同じ種類のアリ溝でも異なります。互いに適合するように設計された部品を使用すれば、確実に結合させることができます。

摩耗を低減し、かつ接続を容易にするために、多くのアリ溝では面取りや、窪み(リセス)などの機械加工が施されています。下の図はそのいくつかの例です。

Male Microscope Dovetails
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円形状のオス型アリ溝の加工方法の2例です。
Female Microscope Dovetails
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円形状のメス型アリ溝の加工方法の2例です。

カスタム顕微鏡Cerna®コンポーネントの標準インターフェイス

Cernaコンポーネントのアリ溝、光学部品用ネジ、ケージシステム用インターフェイスをご紹介しています。下表の項目にある標準的なインターフェイスを持たないDIY Cernaコンポーネントについては、表に掲載されていません。なお、機械的に結合しても必ずしも光学的に適合しているとは限りません。光学的適合性については当社のウェブサイトでご確認ください。

Item #Microscope DovetailsOptical Component ThreadsaCage Systemsb
95 mmD1ND2ND2NBD3ND5ND1TD3TD1YD5YInternalExternal
2CM1----------SM1c (1.035"-40) and SM2d (2.035"-40)SM1c (1.035"-40)60 mmd
2CM2----------SM1c (1.035"-40) and SM2d (2.035"-40)SM1c (1.035"-40)30 mmc
BSA2000e----Female--------
CEA1350MaleFemale----------60 mmd
CEA1400MaleFemale----------60 mmd
CEA1500MaleFemale----------60 mmd
CEA1600MaleFemale----------60 mmd
CFB1500Male------------
CSA1000Female------------
CSA1001Female---------SM1c (1.035"-40)-30 mmc
CSA1002Female---------SM2d (2.035"-40)-60 mmd
CSA1003-Female----------60 mmd
CSA1051Female-------Male----
CSA1200e,f------------60 mmd
CSA1400e------Female-----60 mmd
CSA1500e,g-------------
CSA2000e----Female-----SM2d (2.035"-40)-60 mmd
CSA2001----Female------SM2d (2.035"-40)-
CSA2100e----------SM2d (2.035"-40)-60 mmd
CSA3000(/M)-Male-----------
CSA3010(/M)-Male----------30 mmc and 60 mmd
Item #95 mmD1ND2ND2NBD3ND5ND1TD3TD1YD5YInternalExternalCage Systems
CSC1001----Male--------
CSC1002----Male--------
CSC2001----Male--------
CSD1001-Male & Female-Female---------
CSD1002-Male & Female---------C-Mounth-
CSE2000-Male & Female----------60 mmd
CSE2100-Male & Female-----Female--SM1c (1.035"-40)-30 mmc and 60 mmd
CSE2200-Male & Female-----Female--SM1c (1.035"-40)-30 mmc and 60 mmd
CSN100e----------M32 x 0.75-60 mmd
CSN110------Male---M32 x 0.75-30 mmc and 60 mmd
CSNK10----------M32 x 0.75-60 mmd
CSNK100e----------M32 x 0.75-60 mmd
CSN200------Male---M32 x 0.75--
CSN210------Male---M32 x 0.75--
CSN1201f----------M32 x 0.75--
CSN1202f----------M25 x 0.75--
CSS2001--------Female----
LAURE1-MaleFemale----------
LAURE2-MaleFemale----------
LCPN1----Male-----SM30 (M30.5 x 0.5)-30 mmc and 60 mmd
LCPN2-Male--------SM30 (M30.5 x 0.5)-30 mmc and 60 mmd
Item #95 mmD1ND2ND2NBD3ND5ND1TD3TD1YD5YInternalExternalCage Systems
LCPN3-Male-------FemaleSM30 (M30.5 x 0.5)-60 mmd
LCPN4-Male--------SM2d (2.035"-40)-60 mmd
LCPN5----Male-----SM2d (2.035"-40)-60 mmd
LCPN6--Female-------SM1c (1.035"-40)-30 mmc and 60 mmd
LCPY2---------MaleSM30 (M30.5 x 0.5)-30 mmc and 60 mmd
LCPY3---------Female--30 mmc and 60 mmd
OPX2400(/M)-Male & Female--------SM2d (2.035"-40)-60 mmd
SM1A70----------SM30 (M30.5 x 0.5)SM1c (1.035"-40)-
SM1A58--MaleMale------SM1c (1.035"-40)SM2d (2.035"-40)30 mmc
SM2A56-------Male---SM2d (2.035"-40)-
SM2A59-Male--------SM2d (2.035"-40)--
TC1X--Male----------
WFA0150Female------------
WFA1000------------30 mmc
WFA1010----------SM1c (1.035"-40)-30 mmc
WFA1020----------SM1c (1.035"-40)-30 mmc
WFA1051----------SM1c (1.035"-40)-30 mmc
WFA1100------------30 mmc
WFA2001-Male & Female--------SM1c (1.035"-40)SM1c (1.035"-40)-
WFA2002-Male & Female--------SM1c (1.035"-40)-30 mmc
Item #95 mmD1ND2ND2NBD3ND5ND1TD3TD1YD5YInternalExternalCage Systems
WFA4100-Male--------SM1c (1.035"-40)C-Mounth-
WFA4101-Male--------SM1c (1.035"-40)C-Mounth-
WFA4102-Male--------SM1c (1.035"-40)C-Mounth-
WFA4111-Male---------SM2d (2.035"-40)-
WFA4112---Male-------C-Mounth-
XT95RC1(/M)Female------------
XT95RC2(/M)Female------------
XT95RC3(/M)Female------------
XT95RC4(/M)Female------------
XT95P12(/M)Female------------
ZFM1020Female------------
ZFM1030Female------------
ZFM2020Female------------
ZFM2030Female------------
  • 当社の光学部品用ネジ変換アダプタを使用して、Cマウントネジ、SM1ネジ、SM2ネジを、他のネジ規格に対応させることができます。
  • 当社のケージシステム用アダプタおよびドロップイン式アダプタを使用して、16 mm、30 mm、60 mmケージシステムを異なるサイズのケージシステムに対応させることができます。 
  • 当社の30 mmケージプレートを使用して、SM1レンズチューブを30 mmケージシステムに対応させることができます。
  • 当社の60 mmケージプレートを使用して、SM2レンズチューブを60 mmケージシステムに対応させることができます。
  • 焦準モジュールZFMシリーズに取り付けるとメス型95 mmアリ溝を追加できます。
  • 取付けアームCSA1200は単対物ホルダCSN1201や2対物切換えレボルバCSN1202に対応します。
  • このブランクアームにはネジ穴がないので、業界標準以外のコンポーネント、ネジ、内孔に合わせてご自身で機械加工が可能です。
  • CマウントおよびCSマウントのネジ切り加工はいずれも1.00"-32ですが、Cマウントはフランジ-センサ間が5 mm長くなっています。

Cerna®顕微鏡の構築

Cerna顕微鏡プラットフォームの広い作業スペースとアリ溝式システムは、顕微鏡部品の接続や位置決めを容易に行うことができます。この柔軟性により光路設定済み顕微鏡はシンプルで安定したセットアップを実現しており、またその後のアップグレードや変更も簡単に行えます。下の動画では光路設定済み製品の概要とDIY Cerna顕微鏡の組立方法を例示しています。

DIY顕微鏡システムの組立方法


DIY顕微鏡システムの紹介
こちらのDIY顕微鏡ではブレッドボードトップCSA3000(/M)、アリ溝付きアダプタCSA2001、固定アームCSA1001およびCSA1002のほか、顕微鏡ボディ用アタッチメントおよび拡張部品を使用しています。これらの部品は当社のレンズチューブならびにケージシステムとのインターフェイスにより、顕微鏡に独立した2つの透過照明モジュールを取り付けたり、自作の落射照明光路やカスタム仕様の試料観察用光路を取り付けたりすることができます。
DIY顕微鏡システムの組立方法
当社のシンプルなオプトメカニクスインターフェイスにより、独自のイメージング用にカスタム仕様のDIY顕微鏡を素早く組み立てたり、さらにそれを構成し直したりすることができます。

顕微鏡システムにおけるコンデンサーレンズとケーラー照明

顕微鏡で得られる像の分解能は、コンデンサーレンズの開口数(NA)や、試料面の照明の均一性など、いくつかの要因の影響を受けます。コンデンサーレンズのNAは、少なくとも対物レンズのNAと同等以上でなければなりません。その条件が満たされていれば、コンデンサーレンズは、対物レンズが試料から集光する角度範囲と同等以上の角度範囲を照明することができます。試料面を均一に照明する手法として、しばしばケーラー照明と呼ばれる方法が使用されます。この方法で得られる重要な点は、光源と試料の像が決して同じ面に結像されないことです。下記の説明では、コンデンサーレンズと対物レンズの関係、およびケーラー照明について詳しくご覧いただけます。

実験および機器についての「Insights-ヒント集」はこちらからご覧いただけます。

 

 

コンデンサの開口数(NA)は、顕微鏡の分解能に影響を与えるか

Illustration of an objective lens showing its acceptance angle.
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図2:落射照明顕微鏡では、対物レンズから光が試料に照射されます。対物レンズは試料からの反射光や散乱光を集光する役割も果たします。そのため、図1とは異なり、照射の角度とイメージングの角度はどちらも対物レンズのみに依存します。

Illustration of light from a white light source incident on a sample over a range of illumination angles, and the light transmitted from the sample over the same range of angles.
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図1:透過型顕微鏡では、光源からの光はコンデンサ光学系を通して試料に照射されます。その透過光は対物レンズによって集光されます。集光された光から、カメラあるいは接眼レンズを用いて像が生成されます。

Numerical aperture (NA) of light output by the condenser and accepted by the objective lens in a transmission light microscope.
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図3:コンデンサから試料上の1点に入射する光(左、薄黄色)、試料を透過する光(右、点線)、および対物レンズが集光可能な光の範囲(右、オレンジ色)を示す円錐。円錐の角度は光軸からの角度です。試料に入射する光の円錐の半頂角と試料を透過する光の円錐の半頂角がほぼ同じ(θcd )なのは、試料によって吸収あるいは散乱されない光はほぼ直進するためです。対物レンズが受光する角度範囲(θobj )は異なる場合があります。コンデンサの開口数(NAcd )と対物レンズの開口数(NAobj )は、しばしば透過光の角度範囲と、対物レンズが集光可能な角度範囲を比較するのに用いられます。

コンデンサの開口数(NA)は、顕微鏡の分解能に大きな影響を与えます。その理由は、試料への光の入射角の範囲が、試料を透過する、あるいは試料で反射される光の角度範囲に影響を与えるためです。分解能を最適化するための一般的な方法は、少なくとも対物レンズのNAと同等以上のNAを有するコンデンサを使用することです。言い換えると、コンデンサによって形成される光の円錐の頂角は、対物レンズが受光する角度範囲と一致するか、またはそれ以上でなければなりません。

コンデンサと対物レンズ
透過型顕微鏡では、コンデンサは光源からの光を集光して試料に照射します(図1)。コンデンサ光学系には通常いくつかの光学素子が含まれ、アライメントすることで試料面を均一に照明することができます。対物レンズは試料面の反対側に位置し、試料を透過した光を集光します。この集光された光から、接眼レンズあるいはカメラを用いて像が生成されます。

これに代わって、対物レンズが試料への光の照射と試料からの光の集光の役割を共に果たすように、顕微鏡を構成することもできます(図2)。この場合には独立したコンデンサ光学系はありません。

開口数(NA)
コンデンサは試料面に対して光を様々な角度から照射します(図3)。試料上の1点を頂点とし、コンデンサからの光の円を底面とする円錐を用いて、光の入射角範囲(θcd )を定量化することができます。試料上の点を透過した光の角度範囲は、入射した光の角度範囲とほぼ同じです。対物レンズが集光できる角度範囲(θobj )は、それとは異なる円錐を用いて示すことができます。

これらの角度範囲は、次のレンズの開口数(NA)の式を用いて定量化することができます。

NA = n sin(θ ),

NAは円錐の半頂角(θ )と、周囲の媒質の屈折率(n )に依存します。NAが大きいほど、角度範囲を示す円錐は広がります。 この角度は光軸からの角度です。

例えば、対物レンズのNAが0.7で、レンズと試料の間が空気(n = 1)の場合、レンズの受光角はθ = θobj = 44.43°になります。 図2のシステムについては、光の照射と集光に同じ対物レンズが用いられるため、NAは同じになります。

分解能
顕微鏡の分解能(δ )、「どれくらいまで近接した2点を分離してイメージングできるか」という性能を表します。この最小距離を見積るときに、一般的に

という式が用いられますが、ここには波長()と対物レンズの開口数(NAobj )しか含まれていません。この式からはコンデンサの開口数(NAcd )は分解能に影響を与えないように見えますが、実際にはそうではありません。この式では、実はNAcdNAobj であることが仮定されています。

NAcdNAobj の場合には、修正された式、

を用いることでより良い近似値が得られます。またこの式はコンデンサのNAが分解能にとって重要であることを示しています。

 

 

顕微鏡におけるケーラー照明について

Image of the structure of an LED source compared with uniform illumination provided by the source.
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図4:光源の像として発光素子の構造が見えます(左)。ケーラー照明では、光源の像が試料面やカメラセンサ面に形成されず、試料面の照明は均一になります(右)。

複数の要素で構成される顕微鏡システムでは、ケーラー照明になるように調整することができます。ケーラー照明では、ランプやLEDのような光源から集光される光と、試料から集光される光とで像の結び方が異なります。光源からの光は、試料(物体)面やカメラのセンサ面に結像させないようにします。試料面の照明では、一般に幅広い角度から均一に光が当たるようにしますが、これは高分解能イメージングを行う上では必要とされます。その結果、ケーラー照明ではランプやLED光源の像がカメラセンサ上で重畳(スーパーインポーズ)されないことになります。

光源の像
光源からの光が試料面に結像すると、均一な光が試料に当たらないことになります(例:図4左)。この画像では発光体の構造がはっきりと見えています。これに対してケーラー照明では、光を平行光線束にして試料面に照射するため、試料面での照明は均一になります(図4右)。また、光学系を調整してケーラー照明とすることで、カメラセンサ上に光源が結像することも防止できます。それにより、光源の発光体の構造が試料の画像に重畳されることは無くなります。

照明光路
照明光路は、光源から始まり、試料を通ってカメラセンサに到達します。下の動画(動画1)では、ランプまたはLEDなどの分散光源からの光線を追跡しています。

光源上の複数の放射ポイントから、光は様々な角度で放射されます。その光は集光レンズで集光され、さらに伝播する光は視野絞りによってその最大径が制限されます。次に光は視野レンズを通過し、それにより開口絞りの位置で光源の各ポイントの像が形成されます。開口絞りはコンデンサーレンズの前側焦点面に配置されるため、開口絞りでの光源の像のアライメントは重要です。

開口絞りにおける光源の像からの光は、コンデンサーレンズによって平行光線束に変換されます。各光線束は光源の像の個々の点から始まります。特定の光線束が試料面に入射する角度は、その光源上の点が光軸から離れているほど大きくなります。言い換えれば、開口絞りを絞ることで照明の角度範囲は狭くなり、試料面での照明強度も低下します。

光源の像の位置は、コンデンサーレンズの前側焦点面にあるため、試料面には平行光線束のみが入射します。試料面では光源の像は形成されず、照明は均一になります。

試料面を透過した光源からの光は、対物レンズの後側焦点面(対物レンズとチューブレンズの間)で結像します。光源の像はカメラセンサ上では形成されないため、像の品質は維持されます。

イメージング光路
イメージング光路は試料面から始まり、カメラセンサで終わります。動画ではこの光路の光線も追跡しています。試料上の各点からの光はカメラセンサ上の1点に結像します。

動画1:透過型顕微鏡における光学素子(左)は、ケーラー照明が得られるように調整された状態で表示されます。その条件下では、動画の照明光路を追跡した光線で示されるように、試料面は均一に照明され、光源の像が試料面やカメラセンサ上で重畳することはありません。一方、イメージング光路を追跡した光線は、同じ光学素子の配置で 試料面の像がカメラセンサ上に形成されることを示しています。

顕微鏡の各部品をクリックするとそれぞれの機能がご覧いただけます。

Explore the Cerna MicroscopeSample Viewing/RecordingSample MountingIllumination SourcesIllumination SourcesObjectives and MountingEpi-IlluminationEpi-IlluminationTrans-IlluminationMicroscope BodyMicroscope BodyMicroscope BodyMicroscope Body

顕微鏡の原理

ここではCerna®顕微鏡の一般的な機能について説明しています。右にある顕微鏡の図の各部品をクリックいただくか、下記のリンクをクリックいただくとCerna顕微鏡を組み上げて試料を可視化する方法についてご覧いただけます。

 

用語

アーム:部品を顕微鏡の光路に合わせて保持

バヨネットマウント:内ネジのL字型スロットとそれに嵌合する外ネジのタブを用いた機械的なマウント方式 

ベローズ(蛇腹):アコーディオン状のゴム製側面を持つチューブ。顕微鏡ボディと対物レンズとの間の光路を遮光しながら伸縮させることが可能です。

ブレッドボード:光学系の自作用に、タップ穴が等間隔に配列された平坦なボード

アリ溝式:多数の顕微鏡部品に採用されている機械的な取付け方式。直線形状のアリ溝は、取り付ける部品を固定する前に一定の方向に沿って柔軟に位置決めができます。これに対し、円型アリ溝は部品を1箇所に固定します。詳細については「顕微鏡のアリ溝」タブまたはこちらをご覧ください。

落射照明:観察装置と同じ向きから試料を照らす照明。落射蛍光、反射型および共焦点顕微鏡は、落射照明で使用するイメージング手法の例です。

フィルターキューブ:フィルタやその他の光学素子を正確な位置で保持する顕微鏡用のキューブ。例えば、フィルターキューブは蛍光顕微鏡法および反射型顕微鏡法に不可欠です。

ケーラー照明:様々な光学素子を使用して試料面の視野内をデフォーカスしたり視野内における光の強度を平坦にしたりする手法。この手法にはコンデンサおよび光コリメータが必要です。

対物レンズ用ホルダ(レボルバ):顕微鏡の対物レンズを光路上に固定する際に使用するアーム

光路:光が顕微鏡を透過する際にとる経路

レール高:顕微鏡ボディのサポートレールの高さ

懐深さ(作業空間の奥行き):光軸から顕微鏡ボディのサポートレールまでの間の距離。懐深さのサイズは、作業高さとともに、顕微鏡を使用する際の作業空間の大きさを決定します

透過照明:観察装置に対して反対側の面から試料を照らす照明。明視野微分干渉法(DIC)Dodt勾配コントラスト、および暗視野顕微鏡法は、透過照明を利用したイメージング手法の例です。

作業高さ:顕微鏡ボディのサポートレール高にベース高を加えた高さ。作業高さのサイズは、懐深さとともに、顕微鏡を使用する際の作業空間の大きさを決定します。

 

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Cerna顕微鏡のボディ
Body Height Comparison
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顕微鏡ボディの詳細

顕微鏡ボディ

顕微鏡ボディはあらゆるCerna顕微鏡の土台となります。 サポートレールに使用している95 mmレールは、厳しい角度公差が得られるよう加工されているため、光路のアライメントや光学テーブルへの垂直な設置が確実に行えます。サポートレールの高さは350~600 mmから選択できますが、この高さによって実験用・顕微鏡用部品を使用できる縦方向の空間の大きさが決まります。 光路からサポートレールまでの懐深さは196.5 mmあるため、広い実験用スペースが得られます。顕微鏡ボディに部品を取り付ける際はサポートレール上の直線的なアリ溝を使用しますが、部品によっては落射照明アーム上の円型アリ溝が使われます。 詳細については、「顕微鏡のアリ溝」タブまたはこちらをご覧ください。

 

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Cerna顕微鏡には、上から(黄色)または下から(オレンジ)照射するタイプの照明が使用可能です。どちらのタイプにも照明光源(緑)が付いています。

照明

Cerna顕微鏡では、試料を上から(落射照明、右図で黄色に色付けされた部品参照)または下から(透過照明、オレンジ色に色付けされた部品参照)の2方向から照射することができます。

落射照明は、観察装置と同じ側から試料を照らす照明です。したがって、照明光源(緑色に色付けされた部品参照)からの光と試料面からの光は部分的に光路を共有します。これは蛍光、共焦点および反射型顕微鏡に使用されます。落射照明モジュールは光を光路に沿って導き調節します。円型のD1Nアリ溝を使用して顕微鏡ボディの落射照明アームに取り付けます(詳細については「顕微鏡のアリ溝」タブまたはこちらをご覧ください)。複数の落射照明モジュールや、カスタマイズ用のタップ穴が等間隔で配列されたブレッドボードトップを取り付けることができます。

透過照明:観察装置に対して反対側の面から試料を照らす照明です。明視野、微分干渉法(DIC)、Dodt勾配コントラスト、斜光および暗視野顕微鏡法などのイメージング手法に使用されます。 透過照明モジュールは光を調節し(一部のモデル)、光路に沿って光を導きます。直線的なアリ溝を使用して顕微鏡ボディのサポートレールに取り付けます(詳細については「顕微鏡のアリ溝」タブまたはこちらをご覧ください)。イメージング手法によっては、ビーム特性を変更するために追加の光学素子が必要となりますが、このような光学素子は、レンズチューブケージシステムを使用して光路に簡単に組み込むことができます。また、当社では、入射したコリメート光から最適なケーラー照明を生むために使用するコンデンサもご用意しています。コンデンサは取付けアームに装着し、サポートレールから一定の距離の光路上に固定します。このアームは、コンデンサを試料と透過照明モジュールにアライメントするための焦準モジュールに取り付けます。

 

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試料面からの光は対物レンズ(右図で青色に色付けされた部品)によって集められ、三眼鏡筒または光学ポート(ピンク色に色付けされた部品)を使用して観察されます。

試料の観察/記録

照明ができたら、顕微鏡を使用して試料を観察します。顕微鏡には試料面に光を集光し(右図で青色に色付けされた部品参照)、生成した画像を可視化する(ピンク色に色付けされた部品参照)機能が必要です。

顕微鏡の対物レンズは、光を集め、試料面からの光を拡大してイメージングを行います。Cerna顕微鏡の対物レンズは対物レンズ用レボルバ(ホルダ)にネジ止めされ、顕微鏡ボディのサポートレールから一定の距離の光路上に固定します。対物レンズ用レボルバ(ホルダ)は電動焦準モジュールに固定し、対物レンズの焦点を合わせたり、試料を取り扱う際に対物レンズの位置をずらしたりすることができます。対物レンズとの間を遮光できるように、顕微鏡にはベローズが付いています(図には記載なし)。

試料観察およびデータ取得用に様々なモジュールをご用意しています。三眼鏡筒には視点が3箇所あり、カメラを使用した場合と同様に試料を直接観察できます。ダブルカメラポートが2つの観察チャンネル内で光路を変更または分岐します。カメラチューブの選択により像の倍率を低く、もしくは高くさせることができます。データ取得用に、当社ではカメラおよび光電子増倍管チューブ(PMT)をご用意しています。PMTは共焦点顕微鏡の蛍光信号を検出する際に必要です。ブレッドボードトップを使えばカスタム設計の撮像セットアップを構築できます。モジュールは円型アリ溝を使用して顕微鏡ボディに取り付けます(詳細については「顕微鏡のアリ溝」タブまたはこちらをご覧ください)。

 

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右図の高剛性スタンド(紫色)はご提供可能な試料取付けオプションの1例です。

試料/実験機器の取付け

様々な試料や機器の取付けオプションによって、顕微鏡システムの広い作業スペースを有効利用することができます。大きな試料および補助装置は取付けプラットフォームを使用して設置することができます。このプラットフォームは顕微鏡ボディの辺縁に置くことができ、タップ穴が等間隔で配列されたブレッドボードに対応しています。小さな試料は高剛性スタンド(右図の紫色に色付けされた部品)に取り付けることができます。高剛性スタンドには多様な試料調製法やデータ取得手法に対応したホルダが付属しており、たとえばスライドやウェルプレート、ペトリ皿などに対応できます。一般的な試料マウント方法の場合は、手動XYステージを使用して試料スライドを顕微鏡ボディに直接取り付けることもできます。高剛性スタンドは電動ステージ(別売り)を用いて駆動できます。また可動型取付けプラットフォームには電動または手動移動用の機構が内蔵されています。顕微鏡で複数の実験を同時に行いたい場合は、高剛性スタンドを取付けプラットフォームの上部に取り付けて、複数の装置を個別にかつ同期させて動作させることができます。

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試料観察用に三眼鏡筒、ダブルカメラポートならびにカメラチューブをご用意しています。試料面からの光はカメラ、光電子増倍管(PMT)またはブレッドボードトップを用いたカスタム仕様のセットアップによって集光されます。Cerna顕微鏡を用いた試料観察についての詳細はこちらをクリックしてください。

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Sample ViewingBreadboards
& Body Attachments
CamerasPMTs

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顕微鏡用対物レンズは、対物レンズ用レボルバ(ホルダ)によって顕微鏡の光路内に固定されます。Cerna顕微鏡を用いた試料観察についての詳細はこちらをクリックしてください

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大型または小型の実験用取付けオプションを使用して、顕微鏡の広い作業スペースを有効利用することができます。Cerna顕微鏡を用いた試料取付けについての詳細はこちらをクリックしてください。

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落射照明用の様々な光源をご用意しています。Cerna顕微鏡プラットフォーム内での機能をご確認いただくには、各製品の説明ページをご覧ください。

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落射照明:観察装置と同じ向きから試料を照らす照明。蛍光、共焦点および反射型顕微鏡などのイメージング手法で使用されます。落射照明をCerna顕微鏡に用いる際の詳細については こちらをクリックしてください。

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Epi-Illumination Web PresentationBody Attachments Light Sources
Epi-IlluminationBody AttachmentsLight Sources

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透過照明:観察装置に対して反対側の面から試料を照らす照明です。明視野、微分干渉法(DIC)、Dodt勾配コントラスト、斜光および暗視野顕微鏡法などのイメージング手法に使用されます。透過照明をCerna顕微鏡に用いる際の詳細についてはこちらをクリックしてください。

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Brightfield Web PresentationDIC Web PresentationDodt Web PresentationCondensers Web PresentationCondenser Mounting Web PresentationIllumination Kits Web PresentationOther Light Sources
BrightfieldDICDodtCondensersCondenser MountingIllumination KitsOther Light Sources

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顕微鏡ボディはあらゆるCerna顕微鏡の土台となります。ボディから対物レンズまでの距離は196.5 mmで、広い実験用スペースが確保できます。Cerna顕微鏡についての詳細はこちらをクリックしてください。

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Microscope BodiesMicroscope Translator

Posted Comments:
Espen Hartveit  (posted 2023-03-07 16:09:01.597)
1) It would be nice if you could explain why this product has been discontinued, given that there does not seem to be a replacement? 2) It would be nice if in addition to the CAD documentation etc., you could provide a manual / documentation that focuses on the optical / imaging aspects of this condenser Thanks, Espen Hartveit
jgreschler  (posted 2023-03-27 10:11:05.0)
Thank you for reaching out to Thorlabs. In this case since CSC1003 was a vendor supplied part from Nikon our role in obsolescence and replacement is limited. I have reached out to you directly to discuss possible alternatives.
Ozan ARI  (posted 2019-04-30 06:18:55.897)
Greetings, We would like to build a home-made transmission mapping microscopy setup. We have almost determined all the parts we need but condenser. We want to perform trans. measurements in NIR (700-1100 nm), MIR (3-5 um), and LWIR (8-14 um) with thorlabs reflective objectives (15x, 25x with 0.3 and 0.4 NA). However we could not find any condenser to work on these specific regions. Could you suggest us any of these? What is the transmission range of the CSC2001 beyond 2500 nm as given in specs? If there is no specific condenser in this list for IR and beyond should we switch a custom design with achromatic lenses for required coatings as ZnSe? Regards
YLohia  (posted 2019-04-30 04:46:17.0)
Hello, thank you for contacting Thorlabs. Unfortunately, we don't have transmission data for condensers other than the CSC2001 since those are made by Nikon (as of 4/2019). I am reaching out to you directly with the extended range data for the CSC2001 as well as to discuss the possibility of a customized condenser.
chunghalee  (posted 2019-02-18 06:56:44.607)
Hello, this is Chungha Lee from a biomedical optics laboratory in South Korea. I have a question about your product, oil immersion condensor CSC1003. What is the "magnification" of this condenser lens, calculated from tube lens with what(how long) "focal length". I figured out that the standard focal length of Nikon microscope is 200 mm, but I want to check it. Thanks, Chungha Lee
YLohia  (posted 2019-02-19 08:28:50.0)
Hello Chungha, thank you for contacting Thorlabs. Microscope condenser lenses such as the CSC1003 are intended to be used for the collection of light as opposed to imaging the sample. Therefore, we do not specify any magnification for these. I will reach out to you directly to find out more about your application.
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コンデンサ、NA 0.78、交換可能なトレイ付き

Item #CSC2001
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Condenser TypeAchromatic
Numerical Aperture (NA)0.78
Aperture AdjustmentYes
Wavelength Range400 - 850 nm
AR CoatingRavg < 2% for 400 - 850 nm
Transmission Plot200 mm Spot Radius
Click for Raw Data
Axial Color<25 μm over
450 - 700 nm
Working Distance 6.6 mm
Recommended Objective
Magnification
10X - 100X
(4X with C4X Lens)
DovetailMale D3N
Internal Traya
Tray Slots1
Clear AperturebØ30.0 mm (Ø1.18")
DIC PrismVia CN1 and CN2 Traysc
ObliqueNo
DarkfieldNo
PhaseNo
  • CSC2001には脱着可能なトレイC32が1個付属します。
  • トレイC32に何も取り付けていない場合。
  • トレイCN1およびCN2はDICコンデンサープリズムWFA3130 N1、WFA3131 N2にそれぞれ対応しています。

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型番数量Description
CSC20011LWDコンデンサ、NA0.78、D3Nオス型アリ溝、400~850 nm、トレイC32が1個付属
CSM1コンデンサ用トレイ、SM1内ネジ付き、固定リングSM1RR 1個付属
CN11コンデンサ用トレイ、WFA3130またはC4X用
WFA31301DIC Condenser Prism for N1 Objectives

コンデンサにはトレイC32が1個付属しますが、他のトレイを追加購入することで様々な光学素子を取り付けることができます。
  • 空気に露出した試料向きの設計
  • 色収差を補正するアクロマティック設計
  • DICプリズムや倍率4倍の対物レンズに対応するレンズ、Ø25 mm~Ø25.4 mm(Ø1インチ)またはØ32 mm光学素子を取り付けられる交換可能なトレイ
  • 底部のD3Nオス型アリ溝によりコンデンサーホルダまたはアリ溝付きアダプタCSA2001に取り付けが可能

こちらのアクロマティックコンデンサはドライ対物レンズと組み合わせて使用するように設計されています。 また本体側面のレバーで開口絞りの調整が可能です(下図参照)。

CSC2001には内部スロットが付いており、そこに様々な光学素子を取り付けるように設計されたトレイを装着します。トレイおよびスロット内部には磁石が付いており、光学素子の交換や再現性の高い位置決めを容易に行うことができます。コンデンサCSC2001には、Ø32 mm光学素子取付け用のトレイC32が1個付属しています。DICコンデンサープリズムの取付けにはトレイCN1およびCN2、Ø25 mm~Ø25.4 mm(Ø1インチ)光学素子の取付けにはトレイCSMがご使用いただけます。 トレイの仕様については下記の表をご覧ください。

CSC2001は、開口絞りで照射光の広がり角を調整すれば、到着後すぐに倍率10倍~100倍の対物レンズを使用することができます。倍率4倍の対物レンズ用には、レンズC4Xをご用意しています。このレンズは、トレイCN1を使用してCSC2001内部に簡単に設置できます(どちらも別売りです)。C4Xの仕様については下記の表をご覧ください。

Compatible Trays
Item #CN1CN2CSMC32
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Compatible OpticsWFA3130 N1 DIC Condenser Prism or C4X LensWFA3131 N2 DIC Condenser PrismØ1" Optics up to 0.35" (8.9 mm) ThickaØ32 mm Optics up to 0.35" (8.9 mm) Thicka
Optic SecuringM3 Setscrew with 1.5 mm HexM3 Setscrew with 1.5 mm HexOne SM1RR Retaining Ring Two SM32RR Retaining Rings 
  • 曲率が大きいレンズを使用すると、固定用の縁からはみ出してトレイに正しく挿入できない場合があります。追加の固定リングスペーサを使用してトレイ内に設置した光学素子の位置調整を行うことができます。
Lens for 4X Objectives (Item # C4X)
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Wavelength RangeAR CoatingTransmission PlotClear ApertureSurface QualityMounting Options
400 - 850 nmRavg < 2% for 400 - 850 nm200 mm Spot Radius
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Ø10.0 mm80-50
Scratch-Dig
Compatible with CN1 Tray
Condenser Drawing
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コンデンサの概略図
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
CSC2001 Support Documentation
CSC2001LWDコンデンサ、NA0.78、D3Nオス型アリ溝、400~850 nm、トレイC32が1個付属
¥205,027
7-10 Days
CN1 Support Documentation
CN1コンデンサ用トレイ、WFA3130またはC4X用
¥14,673
7-10 Days
CN2 Support Documentation
CN2コンデンサ用トレイ、WFA3131用
¥14,673
Today
CSM Support Documentation
CSMコンデンサ用トレイ、SM1内ネジ付き、固定リングSM1RR 1個付属
¥9,974
7-10 Days
C32 Support Documentation
C32コンデンサ用トレイ、M32.5 x 0.5内ネジ付き、固定リングSM32RR 1個付属
¥14,673
7-10 Days
C4X Support Documentation
C4XCSC2001用レンズ、4倍対物レンズ対応、400~850 nm
¥36,305
Today
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コンデンサ、NA0.78または0.9、ターレット内蔵

Item #CSC1001CSC1002
Manufacturer Item #MBL70105MBL99005
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Condenser TypeAchromaticAchromatic
Numerical Aperture (NA)0.780.9
Aperture AdjustmentYesYes
Working Distance8.2 mm2.3 mm
Recommended Objective Magnification4X - 100X2X - 100X
DovetailMale D3NMale D3N
Internal Turret Slots
Number of Slots47
Through HoleØ30.0 mm (Ø1.18")Ø32.5 mm (Ø1.28")
DIC PrismaSlot for N1
Slot for N2
Slot for N1
Slot for N2
ObliqueYesbNo
DarkfieldNo1 Slot (Not Included)
PhaseNo3 Slots for Phase Annulus (Not Included)
  • N1とN2タイプのコンデンサープリズムは、対応するドライ対物レンズと組み合わせる必要があります。詳細については製品ページをご覧ください。
  • CSC1001にはマスクが1つ付属します。設置されているマスクは取り外しはできません。このマスクは、筐体の側面にあるグレーの刻み目付きホイールを使用し、最大360°の回転が可能です。ホイールはマスクが光路上で斜めに配置すると目視できます。
  • 空気に露出した試料向きの設計
  • 色収差を補正する設計
  • 内蔵式のターレットはDICコンデンサープリズムならびに照明用マスク取付け用のスロットを搭載
  • 底部のD3Nオス型アリ溝によりコンデンサーホルダまたはアリ溝付きアダプタCSA2001に取付けが可能

こちらのアクロマティックコンデンサはドライ対物レンズと使用する設計です。本体側面のレバーで調整可能な開口絞りが付いています(下図参照)。

CSC1001とCSC1002にはそれぞれ、コンデンサープリズムや照明用マスクが取り付けられるスロットが4つ(CSC1001)または7つ(CSC1002)付いたターレットが内蔵されています。この特長により明視野ならびに斜光照明Dodtコントラスト、DICイメージングでの使用に適しています。ターレットのスロット数については左の表をご覧ください。スロットはコンデンサ側面の刻み目付きダイヤルを使用して光路内で回転させることが可能です。ダイヤルに貼付し、どのスロットが光路内にあるのかを示すためのラベルが付属します。下の写真でご覧いただけるように、ターレットのスロットは2 mm六角レンチの上部カバーを取り外すことによりアクセスできます。

当社ではこれらのコンデンサ用に、N1ならびにN2タイプのコンデンサープリズムとN1ならびにN2タイプのドライ対物レンズを取りそろえております。対物レンズにはコンデンサープリズムとの互換性を示すN1またはN2の刻印がされています。


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コンデンサにはDICコンデンサープリズム用のターレットが内蔵されています。
(写真は型番CSC1002)
Condenser Drawing
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コンデンサの概略図
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
CSC1001 Support Documentation
CSC1001Nikon製LWDコンデンサ FN-C 、NA0.78、D3Nオス型アリ溝
¥369,589
7-10 Days
CSC1002 Support Documentation
CSC1002Nikon製コンデンサ D-CUD、NA0.9、D3Nオス型アリ溝
¥349,345
7-10 Days
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コンデンサ用アダプタ、DIY照明調整モジュール用

LCPN1 adapter attached to Nikon Condenser
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Nikon製Eclipse倒立型顕微鏡のコンデンサーホルダに取り付けられたLCPN1
  • レンズチューブやケージシステムをDIY Cerna®システムでも使用可能にするアダプタ
  • CSA2001:メス型D3Nアリ溝およびSM2外ネジ付き
  • LCPN1:オス型D3Nアリ溝およびSM30内ネジ付き、30 mm および60 mmケージシステムに対応
  • LCPN5: D3Nオス型アリ溝およびSM2内ネジ付き、60 mm ケージシステムに対応

こちらのコンデンサ用アダプタを使用して、DIYの照明調整モジュールをCerna顕微鏡に取り付けることができます。

アダプタCSA2001を用いると、オス型D3Nアリ溝を有するコンデンサを、当社のØ50 mm~Ø50.8 mm(Ø2インチ)レンズチューブを用いた光学アセンブリに取り付けることができます。アダプタには、アリ溝をコンデンサに固定するための2 mm六角止めネジ(セットスクリュ)が付属しています。

アダプタLCPN1またはLCPN5を用いると、カスタム仕様のコンデンサやその他の照明調整モジュールを、Cerna、Nikon製Eclipse Ti倒立顕微鏡Nikon製Eclipse正立顕微鏡に取り付けることができます。このアダプタは上記のコンデンサと同じオス型D3Nアリ溝を有します。詳細は、「顕微鏡のアリ溝」タブをご覧ください。アダプタLCPN1にはØ30 mmレンズチューブに対応するSM30内ネジが付いており、アダプタ内に光学素子を固定するための固定リングSM30RRが2個付属しています。アダプタLCPN5にはSM2レンズチューブに対応するSM2ネジが付いており、固定リングSM2RRも1個付属しています。 どちらのアダプタにも4つの貫通穴があり、それらの各側面にはそれぞれ2本の固定用止めネジ(2 mm六角レンチで固定)が付いています。それらの貫通穴にØ6 mmケージロッドを取り付ければ、60 mmケージシステムに接続できます。また、アダプタLCPN1には、アリ溝の反対側の面に#4-40タップ穴が30 mm間隔で配置されており、それらを用いて30 mmケージシステムを取り付けることもできます。

注:当社では、こちらのページに明記されていない、業界標準の顕微鏡との適合性は保証しておりませんのでご注意ください。

Cerna Custome Condenser
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アダプタCSA2001にはメス型D3Nアリ溝が付いており、コンデンサのオス型D3Nアリ溝と結合します。ここでは、アダプタはそのSM2外ネジを使ってマウントCXY2に取り付けられています。
Item #CSA2001LCPN1LCPN5
Photo
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CS2001LCPN1LCPN5
DovetailaFemale D3NMale D3N
SM ThreadingExternal SM2
(2.035"-40)
Internal SM30
(M30.5 x 0.5)
Internal SM2
(2.035"-40)
Cage CompatibilityNoneb30 mm Cage System
(4-40 Tapc, 4 Places)
60 mm Cage System
(Ø6 mm Bore, 4 Places)
60 mm Cage System
(Ø6 mm Bore, 4 Places)
Clear ApertureØ1.58" (40.0 mm)Ø1.10" (27.9 mm)Ø1.50" (38.1 mm)
Adapter Profile
(Click for Drawing)
  • アリ溝に関する詳細は「顕微鏡のアリ溝」タブをご覧ください。
  • アダプタCSA2001と60 mmケージシステムの接続にはSM2ネジ付きケージプレートをご利用いただけます。
  • これらのタップ穴はアリ溝とは反対側の面にのみ付いています。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
CSA2001 Support Documentation
CSA2001D3Nメス型アリ溝&SM2外ネジ付きアダプタ
¥22,009
7-10 Days
LCPN1 Support Documentation
LCPN1Nikon製Eclipse (Ti、Ti2、または正立)顕微鏡およびCerna顕微鏡のコンデンサーポート用アダプタ、D3Nオス型アリ溝、SM30内ネジ、30 mmおよび60 mmケージシステムに対応
¥15,955
Today
LCPN5 Support Documentation
LCPN5Nikon製Eclipse (Ti、Ti2、または正立)顕微鏡およびCerna顕微鏡のコンデンサーポート用アダプタ、D3Nオス型アリ溝、SM2内ネジ、60 mmケージシステム対応
¥15,651
7-10 Days