光学技术秘密——如何从小变大

从显微镜到个性化定制的眼镜镜片的每一方面都能看到蔡司的新技术

卡尔蔡司参与研究眼镜和人类眼睛的相互关系已经有160年了。该公司实际上是所有光学学科的先行者。卡尔蔡司研究已经给与世界大量的发明和崭新的进展,这些成果都继续促进了显微镜,甚至是我们所讲的空间和照相机光学领域的进步。卡尔蔡司视觉光学中关于超视力资格至今利于不败之地。对于配戴框架眼镜或者角膜接触镜的人们,由于这个资格,你可以享受卓越视力带来的任何好处。

眼镜和框架眼镜被整合于一个光学系统

光学技术——如何使小变大

真正完美的视觉是高度进化的光学系统和自然母亲之间和谐的相互作用所得到的

事实上,眼睛和眼镜之间的相互关系是非常复杂的。由于他的洞察力,卡尔蔡司研究已经跳出了固有的框框。我们不仅仅只给框架眼镜做镜片,我们的目标是通过创造眼睛与视觉辅助器-镜片之间的最优化对话,给患者舒适卓越的视觉

一切从显微镜开始-追溯到1847

在1847年的9月,卡尔蔡司(真正的名字是Carl Zeiß)开始生产简单的显微镜,主要是用于准备过程。在他工作的时间,他的新工厂,位于德国耶拿市的Wagnergassee32号。

即使过去美好的日子里,Zeiß制造的工具优越于其他人制造的工具。在该年的初期,这个没有经验的公司就卖出了令人印象深刻的23台准备用显微镜。在随后的几年里,这些模型不断的得到改善。


鉴于所有的设备都是基于不断实验和失败的探索,而不是基于科学知识,这是一个非常了不起的成果。这很难令人相信——但是这是事实也是必须的。当然这也是很浪费时间和昂贵的一个过程。

另外一个需要记住的事实是早期显微镜的总的质量是非常基本的,他所描绘的图像略有模糊。卡尔蔡司对他的产品期望更多,并很早发现——随着机械化进程和早期工业化的开始——很有必要将科学和生产相结合来更加有效的生产高性能的工具。 

在1866年,带着研发改善的显微镜镜头的目标,他和物理学家和数学家Ernst Abbe博士签订合同。当时Abbe博士年仅26岁,并在第1000台显微镜离开了蔡司的工厂之后在耶拿大学执教。

在随后的几年内,这两位天才的相互合作产生了不可想象的技术。基于散射理论,(波动光学),Abbe提出了关于显微镜的图像发展的新理论,该理论于 1873年发表,Abbe使用它的理论计算出了新的显微镜镜头的参数。 最终,Abbe在设计测量仪器时,将镜头的生产置于了完全的科学基础之上。这些测量仪器对于生产具有一贯高品质质量标准的镜头是至关重要的。

即使是在他工作的早期,Abbe就已经意识到只有使用新型的玻璃时,显微镜镜头才是完美的,充分发挥其潜力。为了实现这个目标,在1882年,他邀请了玻璃化学家Otto Schott 到了耶拿。1884年,在新建立的Schott & Genossen 玻璃技术实验室,Zeiss和Abbe成为了合伙人。该公司的建立同样也标志着现代高性能光学设备的建立基础。

大量的诺贝尔奖获得者和蔡司产品一起工作

Robert Koch, 1905年诺贝尔医学奖获得者

Robert Koch, 1905年诺贝尔医学奖获得者

Robert Koch, 1905年诺贝尔医学奖获得者Robert Koch, Nobel Prize in Medicine 1905.
Koch被认为是现代细菌学的奠基者。一个乡村家庭医生,他在19世纪80年代发现了结核杆菌,霍乱病毒。Koch在一封给蔡司的信中提到“我的很多研究成果的发现得益与卓越的显微镜”。 在1904年,他被授予第10000副作为礼物的同质浸没透镜。

Richard Zsigmondy, 1925年诺贝尔化学奖获得者

Richard Zsigmondy, 1925年诺贝尔化学奖获得者

这位居于哥廷根的教授在胶体化学领域做出了突破性的贡献。他发明了1903年的超显微镜,1918年的薄膜过滤器,和1922年的超精细过滤。超显微术(根据Siedentopf/Zsigmony)使得呈线性扩张的小于分辨率极限的小颗粒可见。

Frits Zernike, 1953年的诺贝尔物理学奖获得者

Frits Zernike, 1953年的诺贝尔物理学奖获得者

在1930年,在以反射隔板做实验的时候,荷兰物理学家发现他能够观察个别光线的位相水平。他决定尝试把他的发现用于显微镜。和蔡司合作后,他发明了首个相位对比显微镜。雏形在1936年完成。这使得可以在没有化学染色损害细胞的情况下观察活体细胞。

Manfred Eigen, 1967年诺贝尔化学奖获得者

Manfred Eigen, 1967年诺贝尔化学奖获得者

一位生物物理学家,哥廷根生物-物理化学德国马普研究所的创始人。Eigen发明了一单分子验证过程。 和他的瑞士同事Rudolf RIegler以及EVOTEC和卡尔蔡司合作后,在1995年,他生产了第一个可以商业购买的荧光素相关光谱仪ConfoCor。

Erwin Neher, 1991年诺贝尔医学奖得主

Erwin Neher, 1991年诺贝尔医学奖得主

在哥廷根生物-物理化学德国马普研究所,他和Sakmann教授发现了细胞联系的基本机制。该过程包括使用膜片钳技术在离子通道上进行电-生理实验

Bert Sakmann, 1991年的诺贝尔医学奖

Bert Sakmann, 1991年的诺贝尔医学奖

在上述实验过程中的肉眼检查中,两位科学家必须能够依赖优越的对比度和高的光学分辨率的图像。他们使用了垂直的显微镜——这些均是由卡尔蔡司提供——这些均是为这些应用特别设计的。

现在书写未来历史

界限在不断的开放和消失。新的局面开始出现——仅在一些年以前这些局面是科幻电影的东西。超现代化超现代化显微镜的技术可能性仍然是巨大的,很多还没被使用。全球的电视—显微镜,光速的数字通讯技术。具有高分辨率的三维空间图像,实时卓越对比度...

卡尔蔡司能从仿冒品中区别梵高的真迹

目前文森特梵高的画在艺术馆和拍卖行吸引了大量的金额。价格可能在艺术家的有生之年甚至都无法想象。在安特卫普和巴黎度过一段时间后,在仅16月的时间内,这位卓越的艺术家在普罗旺斯小镇Arles画了187幅图画。在这个创作阶段的标志是特征性的黄色和蓝色,这种颜色以法国南部最为著名,这个特色在所有的图画中都能体现。然而,一些人认为梵高在这个阶段可能没有画所有的被认为是他的这些图画。

 

一个研究项目正在为确定这个事实进行研究。卡尔蔡司雇员正在和阿姆斯特丹梵高博物馆和壳牌石油公司合作调查这些画的真实性。

 

小的结构,颜料,和画画的基本原理提示谁才是这些画画的真实主人。研究员和卡尔蔡司透射电子显微镜一起工作来分析疏松的颜料颗粒的超薄片段。这个结果可以所谓的梵高绘画在一瞬间价值全无。

 

该过程是如何工作?一个离子束将横截面的材料精细地切成小块。放置在透射电子显微镜下,该准备的标本可以通过特殊的分析过程来决定样本材料的精确成分。

 

研究者发现了什么? 高喜欢使用白色的铅色素为基础,混合羊皮白色。投射电镜使得艺术家完成绘画120年后识别艺术家的个人材料喜好和绘画技巧成为可能。

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