金相顯微鏡的改進(jìn)方式
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提到金相顯微鏡很多人都不會(huì)陌生,是光學(xué)顯微鏡技術(shù)、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)完美地結(jié)合在一起發(fā)展成為的一個(gè)高科技產(chǎn)品,它通常運(yùn)用在科技研究和教學(xué)領(lǐng)域上面,它的價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單,深受廣大人們的喜愛(ài),那么金相顯微鏡的改進(jìn)方式主要有哪些呢?下面深視光谷小編來(lái)給大家介紹。
金相顯微鏡的改進(jìn)方式:
1、普遍采用無(wú)限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)
物鏡按照無(wú)限遠(yuǎn)象距進(jìn)行設(shè)計(jì)而不是象常規(guī)物鏡那樣按照有限象距進(jìn)行設(shè)計(jì),這種光學(xué)系統(tǒng)稱(chēng)為無(wú)限遠(yuǎn)色差和象差校正的光學(xué)系統(tǒng)或簡(jiǎn)稱(chēng)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)入射光從試樣表面反射再次進(jìn)入物鏡后,并不收斂而是保持為平行光束,直到通過(guò)鏡筒透鏡后才收斂并形成中間象,即一次放大實(shí)象,然后才供目鏡再次放大。
無(wú)限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是顯微鏡中的各種光學(xué)附件的棱鏡、檢偏振鏡,以及其它附加濾色鏡等都可以放置在物鏡凸緣與鏡簡(jiǎn)透鏡之間平行光束的空間,由于成象光束沒(méi)有受到上述光學(xué)附件的干擾,物象的質(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)光學(xué)系統(tǒng)中,鏡筒長(zhǎng)度系數(shù)保持為一,無(wú)論物鏡與目鏡之間的距離有多遠(yuǎn),也不需要一個(gè)固定的中轉(zhuǎn)透鏡系統(tǒng)。
2、同焦面性設(shè)計(jì)
在新型顯微鏡中,更換物鏡及目鏡后不須重新調(diào)焦,一般只需略微調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕,就可以使物象準(zhǔn)確聚焦.為此,物鏡和目鏡的光學(xué)機(jī)械尺寸應(yīng)滿(mǎn)足同焦面性的要求,即:①所有物鏡的共軛距離(即從試樣表面到物鏡初次放大實(shí)象象面之間的距離)相等:②所有物鏡初次放大實(shí)象到目鏡鏡筒口的距離不變;③所有目鏡的焦面與物鏡初次放大實(shí)象的象面重合.同焦面性并不是物鏡或目鏡的一個(gè)固有特性,而是在新型顯微鏡的設(shè)計(jì)中為了便于使用者的操作而采取的一種措施。
3、對(duì)顯微鏡有效放大倍數(shù)的再認(rèn)識(shí)
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),顯微鏡使用者一直遵循這一關(guān)系式。但是上式是在用理想的眼睛觀察具有理想反差物象的條件下推導(dǎo)出的,因此不要當(dāng)做教條來(lái)遵循.實(shí)際上,分辨率不僅與物鏡的分辨率有關(guān),而且還與物象的反差有關(guān).此外,照明條件、放大倍數(shù)、物鏡質(zhì)量,以及觀察條件都會(huì)影響物象的反差,因而也會(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)當(dāng)是最佳條件下的4倍左右,即M≈2200NA;同時(shí),使用4000×或更高放大倍數(shù)的顯微照片也是完全合理的。
4、平場(chǎng)消色差物鏡
現(xiàn)今新型顯微鏡已經(jīng)普遍使用平場(chǎng)消色差物鏡,甚至還可以配置更高級(jí)的平場(chǎng)復(fù)消色差物鏡.老式物鏡初次放大實(shí)象的直徑只有18mm~20mm,而平場(chǎng)消色差物鏡則規(guī)定高度校正的初次放大平面象的直徑為28mm,即象場(chǎng)面積增大了一倍,并使象場(chǎng)彎曲得到了很好的校正。
5、高倍干物鏡
為了便于觀察高倍顯微組織,現(xiàn)今顯微鏡一般均備有高倍干物鏡.例如金相顯微鏡配置有放大100×、150×、200×的CFPlanApoEPI型干物鏡,其N(xiāo)A值均為0.95.盡管干物鏡的分辨率明顯低于油浸物鏡(100×油浸物鏡的NA值一般可達(dá)1.40),但由于簡(jiǎn)化了操作并使試樣免于被油污染,已獲得更為廣泛的使用。
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(老式目鏡的場(chǎng)光闌直徑只有16mm),充分利用了平場(chǎng)物鏡擴(kuò)大了的象場(chǎng)面積。
此外,有的顯微鏡還配置有高眼點(diǎn)目鏡,使眼睛有缺陷(如散光)的人可以戴著眼鏡進(jìn)行觀察,物象的質(zhì)量可以免受眼睛缺陷的影響.由于平場(chǎng)消色差物鏡和廣視場(chǎng)目鏡的推廣使用,使顯微組織觀察的視域擴(kuò)大了許多,這也相應(yīng)提高了對(duì)顯微鏡載物臺(tái)加工精度和試樣制備質(zhì)量的要求。
7、長(zhǎng)工作距離物鏡
有些顯微鏡生產(chǎn)廠(chǎng)商還推出一些工作距離較長(zhǎng)的物鏡,這是為了適應(yīng)生產(chǎn)檢驗(yàn)或特殊需要而設(shè)計(jì)的.通常情況下,物鏡的放大倍數(shù)越高,工作距離越短,為了避免物鏡因工作中不慎觸及試樣或受熱而損壞,于是就設(shè)計(jì)了這種特殊物鏡。
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高級(jí)設(shè)備。但是,現(xiàn)今生產(chǎn)的顯微鏡基本上都采用緊湊的臺(tái)式設(shè)計(jì)并使用先進(jìn)的平場(chǎng)消色差物鏡或平場(chǎng)復(fù)消色差物鏡以及廣視場(chǎng)目鏡.有的顯微鏡還配有電動(dòng)控制的物鏡回轉(zhuǎn)頭,只需按下按鈕,所需的物鏡就會(huì)自動(dòng)旋入光程,孔徑光闌和視場(chǎng)光闌的大小也能隨著物鏡的更換自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。
照明方式則有明視場(chǎng)、暗視場(chǎng)、偏振光、微差干涉襯度(DIC)等四種最常用的照明方式,而且照明方式的變換也極為簡(jiǎn)便。此外,觀察到的物象也是正置而不是反置,使物象的移動(dòng)方向與載物臺(tái)的移動(dòng)方向一致,大大便利了操作。
以上內(nèi)容就是對(duì)金相顯微鏡的改進(jìn)方式的介紹了,金相顯微鏡在使用的過(guò)程中展現(xiàn)出了超高的成像性能,觀察物體的精確性能,以及使用范圍的廣泛性能。而再好的金相顯微鏡也需要我們?nèi)ゲ粩嗟母倪M(jìn)它,這樣金相顯微鏡才會(huì)越來(lái)越優(yōu)秀。
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