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改進(jìn)金相顯微鏡的方法

時(shí)間:2022-02-22 17:17:24 來(lái)源: 點(diǎn)擊:

  說(shuō)到金相顯微鏡,很多人都很熟悉。它是一種光學(xué)顯微鏡技術(shù)、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)完美結(jié)合的高科技產(chǎn)品。它通常用于科學(xué)技術(shù)研究和教學(xué)領(lǐng)域。它價(jià)格低廉,操作簡(jiǎn)單,深受人們的喜愛(ài)。金相顯微鏡的主要改進(jìn)方法是什么?讓我們深入介紹一下光谷。

  改進(jìn)金相顯微鏡的方法:

  無(wú)限遠(yuǎn)光采用無(wú)限遠(yuǎn)光系統(tǒng)。

  物鏡按按照無(wú)限遠(yuǎn)象距離設(shè)計(jì)的,而不是像傳統(tǒng)物鏡那樣按照有限的象距設(shè)計(jì)的。這種光學(xué)系統(tǒng)被稱為無(wú)限遠(yuǎn)色差和象差校正的光學(xué)系統(tǒng)或無(wú)限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)。使用這種光學(xué)系統(tǒng)時(shí),當(dāng)入射光從樣品表面反射并再次進(jìn)入物鏡時(shí),它不會(huì)收斂,而是保持平行光束,直到通過(guò)鏡筒透鏡收斂并形成中間象,即放大實(shí)象,然后再次放大。

  無(wú)限遠(yuǎn)光系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是顯微鏡中各種光學(xué)附件的棱鏡。偏振鏡和其他附加濾光鏡可以放置在物鏡凸緣和鏡簡(jiǎn)透鏡之間的平行光束空間中。由于成像光束沒(méi)有受到上述光學(xué)附件的干擾,物體的質(zhì)量不會(huì)受到損害,從而簡(jiǎn)化了物鏡設(shè)計(jì)中色差和象差的校正。此外,在無(wú)限遠(yuǎn)光系統(tǒng)中,無(wú)論物鏡與目鏡之間的距離有多遠(yuǎn),都不需要固定的中轉(zhuǎn)透鏡系統(tǒng)。

  2.同焦面設(shè)計(jì)。

  在新型顯微鏡中,更換物鏡和目鏡后不需要重新調(diào)焦。一般來(lái)說(shuō),只需稍微調(diào)整微調(diào)旋鈕,物體就可以準(zhǔn)確聚焦。因此,物鏡和目鏡的光學(xué)機(jī)械尺寸應(yīng)滿足同焦面的要求,即:①所有物鏡的共軛距離(即從樣品表面到物鏡第一次放大鏡的距離)相等:②所有物鏡第一次放大物鏡到目鏡筒口的距離不變;③所有目鏡的焦面與物鏡第一次放大物鏡的象面重疊。同焦面不是物鏡或目鏡的固有特征,而是新型顯微鏡設(shè)計(jì)中為方便用戶操作而采取的措施。

  3.重新認(rèn)識(shí)顯微鏡有效放大倍數(shù)。

  顯微鏡的有效放大倍數(shù)(M)與物鏡數(shù)值孔徑(NA)的關(guān)系可以表示為:550NA;長(zhǎng)期以來(lái),顯微鏡用戶一直遵循這種關(guān)系類型。但是上面的公式是在用理想的眼睛觀察理想對(duì)比的物體的情況下推導(dǎo)出來(lái)的,所以不要作為教條來(lái)遵循。事實(shí)上,分辨率不僅與物鏡的分辨率有關(guān),還與物體的對(duì)比有關(guān)。此外,照明條件、放大倍數(shù)、物鏡質(zhì)量和觀察條件都會(huì)影響物體的對(duì)比,因此也會(huì)影響分辨率。他指出,為了獲得最高分辨率,最低有效放大倍數(shù)應(yīng)該是最佳條件下的4倍左右,也就是2200NA;同時(shí),使用4000×或更高放大倍數(shù)的顯微照片是完全合理的。

  4.平場(chǎng)色差物鏡。

  如今,新型顯微鏡廣泛應(yīng)用于平場(chǎng)色差物鏡,甚至可以配置更先進(jìn)的平場(chǎng)色差物鏡。老式物鏡第一次放大的直徑只有18mm~20mm,而平場(chǎng)色差物鏡則規(guī)定,高度校正的第一次放大平面圖像直徑為28mm,即象場(chǎng)面積翻了一番,很好地校正了象場(chǎng)彎曲。

  5.高倍干物鏡。

  為了方便觀察高倍顯微組織,現(xiàn)在顯微鏡一般配備高倍干物鏡。例如,金相顯微鏡配備了CFPlanApoEPI干物鏡,放大100×.150×.200×,其NA值為0.95。雖然干物鏡的分辨率明顯低于油浸物鏡(100×油浸物鏡的NA值一般為1.40),但由于操作簡(jiǎn)化,樣品不受油污染,得到了更廣泛的應(yīng)用。

  6.廣視場(chǎng)目鏡。

  廣視場(chǎng)目鏡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是場(chǎng)光闌顯著增大,一般為22mm~26.5mm(舊目鏡場(chǎng)光闌直徑僅為16mm),充分利用了平場(chǎng)物鏡擴(kuò)大的象場(chǎng)面積。

  此外,一些顯微鏡還配備了高點(diǎn)目鏡,使眼睛有缺陷(如散光)的人可以戴眼鏡觀察,物體的質(zhì)量不受眼睛缺陷的影響。由于平面色差物鏡和廣視場(chǎng)目鏡的推廣和使用,顯微組織觀察的視野擴(kuò)大了很多,相應(yīng)地提高了顯微鏡載體平臺(tái)加工精度和樣品制備質(zhì)量的要求。

  7.長(zhǎng)工作距離物鏡。

  一些顯微鏡制造商還推出了一些工作距離較長(zhǎng)的物鏡,以滿足生產(chǎn)檢驗(yàn)或特殊需要。通常,物鏡的放大倍數(shù)越高,工作距離就越短。為了避免物鏡在工作中意外接觸樣品或加熱而損壞,設(shè)計(jì)了這種特殊的物鏡。

  8.多功能緊湊設(shè)計(jì)。

  在人們的印象中,只有大型臥式顯微鏡才是功能齊全的先進(jìn)設(shè)備。然而,目前生產(chǎn)的顯微鏡基本上采用緊湊的臺(tái)式設(shè)計(jì),采用先進(jìn)的平場(chǎng)色差物鏡或平場(chǎng)色差物鏡和廣視場(chǎng)目鏡。一些顯微鏡還配備了電控物鏡旋轉(zhuǎn)頭。只需按下按鈕,所需物鏡就會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)到光程中,隨著物鏡的更換,孔徑光和視場(chǎng)光的大小也可以自動(dòng)調(diào)整。

  照明方式有四種最常用的照明方式:明視場(chǎng)、暗視場(chǎng)、偏振光、微差干擾襯里(DIC),照明方式的變化極其簡(jiǎn)單。此外,觀察到的物體也是正的,而不是反的,這使得物體的移動(dòng)方向與載體平臺(tái)的移動(dòng)方向一致,大大方便了操作。

  以上內(nèi)容介紹了金相顯微鏡的改進(jìn)方法。金相顯微鏡在使用過(guò)程中表現(xiàn)出超高的成像性能,觀察物體的準(zhǔn)確性能和使用范圍的廣泛性能。無(wú)論金相顯微鏡有多好,我們都需要不斷改進(jìn),這樣金相顯微鏡才會(huì)越來(lái)越好。

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