金相顯微鏡的改進方式
2021-02-22(1871)次瀏覽
提到金相顯微鏡很多人都不會陌生,是光學顯微鏡技術(shù)、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)、計算機圖像處理技術(shù)完美地結(jié)合在一起發(fā)展成為的一個高科技產(chǎn)品,它通常運用在科技研究和教學領(lǐng)域上面,它的價格低廉、操作簡單,深受廣大人們的喜愛,那么金相顯微鏡的改進方式主要有哪些呢?下面深視光谷小編來給大家介紹。
金相顯微鏡的改進方式:
1、普遍采用無限遠光學系統(tǒng)
物鏡按照無限遠象距進行設(shè)計而不是象常規(guī)物鏡那樣按照有限象距進行設(shè)計,這種光學系統(tǒng)稱為無限遠色差和象差校正的光學系統(tǒng)或簡稱無限遠光學系統(tǒng)。使用這種光學系統(tǒng)時,當入射光從試樣表面反射再次進入物鏡后,并不收斂而是保持為平行光束,直到通過鏡筒透鏡后才收斂并形成中間象,即一次放大實象,然后才供目鏡再次放大。
無限遠光學系統(tǒng)的優(yōu)點是顯微鏡中的各種光學附件的棱鏡、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透鏡之間平行光束的空間,由于成象光束沒有受到上述光學附件的干擾,物象的質(zhì)量不會受到損害,從而簡化了物鏡設(shè)計中色差和象差的校正。此外,在無限遠光學系統(tǒng)中,鏡筒長度系數(shù)保持為一,無論物鏡與目鏡之間的距離有多遠,也不需要一個固定的中轉(zhuǎn)透鏡系統(tǒng)。
2、同焦面性設(shè)計
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,就可以使物象準確聚焦.為此,物鏡和目鏡的光學機械尺寸應滿足同焦面性的要求,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象象面之間的距離)相等:②所有物鏡初次放大實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象的象面重合.同焦面性并不是物鏡或目鏡的一個固有特性,而是在新型顯微鏡的設(shè)計中為了便于使用者的操作而采取的一種措施。
3、對顯微鏡有效放大倍數(shù)的再認識
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;,長期以來,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出的,因此不要當做教條來遵循.實際上,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,以及觀察條件都會影響物象的反差,因而也會影響分辨率.他指出,為了獲得最高分辨率,最低有效放大倍數(shù)應當是最佳條件下的4倍左右,即M≈2200NA;同時,使用4000×或更高放大倍數(shù)的顯微照片也是完全合理的。
4、平場消色差物鏡
現(xiàn)今新型顯微鏡已經(jīng)普遍使用平場消色差物鏡,甚至還可以配置更高級的平場復消色差物鏡.老式物鏡初次放大實象的直徑只有18mm~20mm,而平場消色差物鏡則規(guī)定高度校正的初次放大平面象的直徑為28mm,即象場面積增大了一倍,并使象場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NA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1.40),但由于簡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、廣視場目鏡
廣視場目鏡的結(jié)構(gòu)特點是場光闌顯著增大,一般為22mm~26.5mm(老式目鏡的場光闌直徑只有16mm),充分利用了平場物鏡擴大了的象場面積。
此外,有的顯微鏡還配置有高眼點目鏡,使眼睛有缺陷(如散光)的人可以戴著眼鏡進行觀察,物象的質(zhì)量可以免受眼睛缺陷的影響.由于平場消色差物鏡和廣視場目鏡的推廣使用,使顯微組織觀察的視域擴大了許多,這也相應提高了對顯微鏡載物臺加工精度和試樣制備質(zhì)量的要求。
7、長工作距離物鏡
有些顯微鏡生產(chǎn)廠商還推出一些工作距離較長的物鏡,這是為了適應生產(chǎn)檢驗或特殊需要而設(shè)計的.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)計了這種特殊物鏡。
8、多功能緊湊設(shè)計
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式設(shè)計并使用先進的平場消色差物鏡或平場復消色差物鏡以及廣視場目鏡.有的顯微鏡還配有電動控制的物鏡回轉(zhuǎn)頭,只需按下按鈕,所需的物鏡就會自動旋入光程,孔徑光闌和視場光闌的大小也能隨著物鏡的更換自動進行調(diào)整。
照明方式則有明視場、暗視場、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便。此外,觀察到的物象也是正置而不是反置,使物象的移動方向與載物臺的移動方向一致,大大便利了操作。
以上內(nèi)容就是對金相顯微鏡的改進方式的介紹了,金相顯微鏡在使用的過程中展現(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它,這樣金相顯微鏡才會越來越優(yōu)秀。
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