1. 色差(Chromatic aberration放大鏡
色差是透鏡成像的一個嚴重缺陷,發生在多色光為光源的情況下,單色光不產生色差。白光由紅 橙 黃 綠 青 藍 紫 七種組成,各種光的波長不同 ,所以在通過透鏡時的折射率也不同,這樣物方一個點,在像方則可能形成一個色斑。

色差一般有位置色差,放大率色差。位置色差使像在任何位置觀察,都帶有色斑或暈環,使像模糊不清。而放大率色差使像帶有彩色邊緣

2. 球差(Spherical aberration)
球差是軸上點的單色相差,是由於透鏡的球形表面造成的。球差造成的結果是,一個點成像後,不顯微鏡在是個亮點,而是一個中間亮 邊緣逐漸模糊的亮斑。從而影響成像質量。

球差的矯正常利用透鏡組合來消除,由於凸、凹透鏡的球差是相反的,可選配不同材料的凸凹透鏡膠合起來給予消除。舊型號望遠鏡顯微鏡,物鏡的球差沒有完全矯正,應與相應的補償目鏡配合,才能達到糾正效果。目前OLYMPUS 新型顯微鏡的球差完全由物鏡消除。

3. 慧差(Coma)
慧差屬軸外點的單色相差。軸外物點以大孔徑光束成像時,發出的光束通過透鏡後,不再相交一點,則一光點的像便會得到一逗點壯,型如慧星,故稱“慧差”。

4. 像散(Astigmatism)
像散也是影響清晰度的軸外點單色相差。當視場很大時,邊緣上的物點離光軸遠,光束傾斜大,經透鏡後則引起像散。像散使原來的物點在成像後變成兩個分離並且相天文望遠鏡互垂直的短線,在理想像平面上綜合後,形成一個橢圓形的斑點。像散是通過復雜的透鏡組合來消除。

5. 場曲(Curvature of 金相顯微鏡field)
場曲又稱“像場彎曲”。當透鏡存在場曲時,整個光束的交點不與理想像點重合,雖然在每個特定點都能得到清晰的像點,但整個像平面則是一個曲面。這樣在鏡檢時不能同時看清整個相面,給觀察和照相造成困難。因此研究用顯微鏡的物鏡一般都是平場物鏡,這種物鏡已經矯正了場曲;。

6. 畸變(Distortion)
前面所說各種相差除場曲外,都影響像的清晰度。畸變是另一種性質的相差,光束的同心性不受到破壞。因此,不影響像的清晰度,但使像與原物體比,在形狀上造成失真。
 


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1、微分干涉相襯法所需部件:
顯微鏡
起偏器、檢偏器、微分干涉相襯組件插板(DIK組件插板),以及補色器(λ- 片)。起偏器和檢偏器是在對金相樣品進行正交偏振光觀察中必不可少的基本配套部件,組裝在明/暗場照明組件中,也是微分干涉相襯法必不可少的部件。起偏器是把光源變為按東- 西方向振動的線偏振光;檢偏器可以使滿足干涉條件的相干光進行干涉。

DIK組件插板是微分干涉相襯法的核心部件,其上裝配有以渥拉斯頓棱鏡為基礎改良後的DIC棱鏡。DIK組件插板上有兩個調節旋鈕,其中較大的一個用來調節組成DIC棱鏡的兩個棱鏡間的相對位置,使其厚度產生微小的改變從而引起光程或光程差的微小變化,產生明顯的干涉相襯效果;較小的一個用來調節DIC棱鏡的高低位置,以配合不同倍數物鏡後焦平面位置上的差異,從而確保DIC觀察視場中能獲得均勻的照明。補色放大鏡器(λ- 片)望遠鏡 由石膏制成,插在線偏振光的照光路中用以增加一個光波波長約550nm的光程差,使干涉級序升高一級,保證視野中樣品的不同組織細節獲得豐富的色彩,從而利於金相組織的觀察和分析天文望遠鏡

2、微分干涉相襯的基本原理:

微分干涉相襯法的基本原理。由光源出射的照明光經起偏器後變為東-西方向振動的線偏振光,第一次進入DIC棱鏡內部時分為尋常光(o光)

和非尋常光(e光),這兩束光微微分開,而其振動方向相互垂直。微分干涉相襯法基本原理 Mn13 鋼鑄態組織可觀察到樣品表面有明顯的凹凸感,晶界及沿晶界分布的碳化物非常明顯當o光和e光穿出棱鏡時,兩者具有一定的光程差T1,這兩束光通過物鏡照射到樣品上時,就有可能照射於不同的表面狀態上。

也就是說,這兩束光的波前接觸到了樣品上的不平整表面、裂紋、微孔、凹陷、晶界等,都會產生不同情況的反射,再加上不同物相上光的折射率差異產生的光波相位變化,從而產生了新的附加光程差T0。當這兩束光由樣品表面反射後,穿過物鏡第二次進入DIC棱鏡,波前又產生了新的光程差T2 並進行合並。但這兩束光仍然是相互垂直的線偏振光,並未產生干涉。在進入檢偏器之前,總的光程差T總=T1±T0±T2 只有符合光程差條件T總=(2k + 1)λ/2,其中(k= 0,1,2等) 的光波波前,才可能通過檢偏器。

也就是說,線偏振光兩次通過DIC棱鏡後,只有那些經樣品反射而其總光程差等於所用光源光波半波長奇數倍的波前,才能滿足干涉條件而通過檢偏器而進行干涉。當將DIC棱鏡的兩半部分進行適當的移動(即調節DIK 插板上較大的旋鈕),則T1和T2 的比率就會發生變化:調節旋鈕使DIC 棱鏡在顯微鏡的光軸上為對稱時(即棱鏡上下兩半部分沒有相對位移),有T1=T2,視場中光強分布只與光程差T0有關,而T0是由樣品上的不平整度以及物相造成的光波相位變化而引起的光程差。

除了在樣品表面上由於物相間折射率的差異導致的光波相位變化而引起的光程差之外,這種干涉方法所引起的樣品光程差與o光和e光的分開距離x值(低於顯微鏡的分辨率極限,約012μm)有關,還與樣品表面上物相表面高度變化(凸起或凹下)梯度tgα(α為o光或e光入射於樣品表面的入射角)有關。

即樣品成像的反差取決於o光和e光波前在樣品表面物相凸起或凹下的高度變化梯度所引起的光程差。當調節旋鈕使DIC 棱鏡上下兩半部分產生相對位移時,物相表面凸起或凹下兩個相反梯度所引起的光強差異就在顯微鏡的成像中產生了浮雕效果如圖2所示,與單一方向斜射照明光所產生的近似立體效果相同。

此時干涉效果是零級干涉級序下的微分干涉效果,灰度最大者為零級灰,在零級干涉級序下干涉相襯的效果最佳,同時也是最大的,但僅能以不同灰度層次顯示。把補色器(或λ-片) 加在線偏振光的照明或檢偏器之前的金相顯微鏡成像光路中,可以將線偏振光在樣品不同物相或表面上引起的光程差擴大約550nm ,也就是擴大一個光波波長的長度,使干涉級序提高一級,把原先干涉出來僅以不同灰度顯示出來的層次轉為色彩鮮艷且富有立體感的彩色,零級灰轉為紅色(一級紅),而其它的灰度階也依次變為橙、黃、綠、紫、粉紫以至於金黃色等對應的顏色。雖然加入補色器後干涉出來的色彩非常豐富,但干涉相襯的效果(即浮雕效果) 要相應減弱一些。


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1、微分干涉相襯法所需部件:
顯微鏡
起偏器、檢偏器、微分干涉相襯組件插板(DIK組件插板),以及補色器(λ- 片)。起偏器和檢偏器是在對金相樣品進行正交偏振光觀察中必不可少的基本配套部件,組裝在明/暗場照明組件中,也是微分干涉相襯法必不可少的部件。起偏器是把光源變為按東- 西方向振動的線偏振光;檢偏器可以使滿足干涉條件的相干光進行干涉。

DIK組件插板是微分干涉相襯法的核心部件,其上裝配有以渥拉斯頓棱鏡為基礎改良後的DIC棱鏡。DIK組件插板上有兩個調節旋鈕,其中較大的一個用來調節組成DIC棱鏡的兩個棱鏡間的相對位置,使其厚度產生微小的改變從而引起光程或光程差的微小變化,產生明顯的干涉相襯效果;較小的一個用來調節DIC棱鏡的高低位置,以配合不同倍數物鏡後焦平面位置上的差異,從而確保DIC觀察視場中能獲得均勻的照明。補色放大鏡器(λ- 片)望遠鏡 由石膏制成,插在線偏振光的照光路中用以增加一個光波波長約550nm的光程差,使干涉級序升高一級,保證視野中樣品的不同組織細節獲得豐富的色彩,從而利於金相組織的觀察和分析天文望遠鏡

2、微分干涉相襯的基本原理:

微分干涉相襯法的基本原理。由光源出射的照明光經起偏器後變為東-西方向振動的線偏振光,第一次進入DIC棱鏡內部時分為尋常光(o光)

和非尋常光(e光),這兩束光微微分開,而其振動方向相互垂直。微分干涉相襯法基本原理 Mn13 鋼鑄態組織可觀察到樣品表面有明顯的凹凸感,晶界及沿晶界分布的碳化物非常明顯當o光和e光穿出棱鏡時,兩者具有一定的光程差T1,這兩束光通過物鏡照射到樣品上時,就有可能照射於不同的表面狀態上。

也就是說,這兩束光的波前接觸到了樣品上的不平整表面、裂紋、微孔、凹陷、晶界等,都會產生不同情況的反射,再加上不同物相上光的折射率差異產生的光波相位變化,從而產生了新的附加光程差T0。當這兩束光由樣品表面反射後,穿過物鏡第二次進入DIC棱鏡,波前又產生了新的光程差T2 並進行合並。但這兩束光仍然是相互垂直的線偏振光,並未產生干涉。在進入檢偏器之前,總的光程差T總=T1±T0±T2 只有符合光程差條件T總=(2k + 1)λ/2,其中(k= 0,1,2等) 的光波波前,才可能通過檢偏器。

也就是說,線偏振光兩次通過DIC棱鏡後,只有那些經樣品反射而其總光程差等於所用光源光波半波長奇數倍的波前,才能滿足干涉條件而通過檢偏器而進行干涉。當將DIC棱鏡的兩半部分進行適當的移動(即調節DIK 插板上較大的旋鈕),則T1和T2 的比率就會發生變化:調節旋鈕使DIC 棱鏡在顯微鏡的光軸上為對稱時(即棱鏡上下兩半部分沒有相對位移),有T1=T2,視場中光強分布只與光程差T0有關,而T0是由樣品上的不平整度以及物相造成的光波相位變化而引起的光程差。

除了在樣品表面上由於物相間折射率的差異導致的光波相位變化而引起的光程差之外,這種干涉方法所引起的樣品光程差與o光和e光的分開距離x值(低於顯微鏡的分辨率極限,約012μm)有關,還與樣品表面上物相表面高度變化(凸起或凹下)梯度tgα(α為o光或e光入射於樣品表面的入射角)有關。

即樣品成像的反差取決於o光和e光波前在樣品表面物相凸起或凹下的高度變化梯度所引起的光程差。當調節旋鈕使DIC 棱鏡上下兩半部分產生相對位移時,物相表面凸起或凹下兩個相反梯度所引起的光強差異就在顯微鏡的成像中產生了浮雕效果如圖2所示,與單一方向斜射照明光所產生的近似立體效果相同。

此時干涉效果是零級干涉級序下的微分干涉效果,灰度最大者為零級灰,在零級干涉級序下干涉相襯的效果最佳,同時也是最大的,但僅能以不同灰度層次顯示。把補色器(或λ-片) 加在線偏振光的照明或檢偏器之前的金相顯微鏡成像光路中,可以將線偏振光在樣品不同物相或表面上引起的光程差擴大約550nm ,也就是擴大一個光波波長的長度,使干涉級序提高一級,把原先干涉出來僅以不同灰度顯示出來的層次轉為色彩鮮艷且富有立體感的彩色,零級灰轉為紅色(一級紅),而其它的灰度階也依次變為橙、黃、綠、紫、粉紫以至於金黃色等對應的顏色。雖然加入補色器後干涉出來的色彩非常豐富,但干涉相襯的效果(即浮雕效果) 要相應減弱一些。


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倒置顯微鏡是顯微鏡其中一種,倒置金相顯微鏡顯微鏡顯微鏡和放大鏡起著同樣的作用,就是把近處的微小物體成一放大的像,以供人眼觀察。只是顯微鏡比放大鏡可以具有更高的放大率而已,那麼日常中藥怎麼維護呢?下面總結為7點內容:

1。所有放大鏡鏡頭表面必須保持清潔,落在鏡頭表面的灰塵,可用吸耳球吹去,也可用 軟毛刷輕輕的撣去掉。

2。當鏡頭表面沾有油污或指紋時,可用脫脂棉蘸少許無水乙醇和乙醚的混合液(3:7)輕輕擦拭。

3。不能用有機溶液清擦其它部件表面,特別是塑料零件,可用軟布蘸少量中性洗滌劑清擦。

4。在任何情況下操作人員不能用棉團、干布塊或干鏡頭紙擦試鏡頭表面,否則會刮傷鏡頭表面,嚴重損壞鏡頭,也望遠鏡不要用水擦試鏡頭,這樣會在鏡頭表面殘留一些 水跡,因而可能滋生霉菌,嚴重損壞顯微鏡。

5。儀器工作的間歇期間,為了防止灰塵進入鏡筒或透鏡表面,可將目鏡留在鏡筒上,或蓋上防塵塞,或用防塵罩將儀器罩天文望遠鏡住。

6。微鏡盡可能不移動,若需移動應輕拿輕放,避免碰撞。

7。不允許隨意拆卸儀器,特別是中間光學系統或重要的機械部件,以免降低儀器的使用性能。


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1.激發濾板

根據光源和熒光色素的特點,可天文望遠鏡選用以下三類激發濾板,提供一定波長範圍的激發光。

紫外光激發濾板:此濾板可使400nm以下的紫外光透過,阻擋400nm以上的可見光通過。常用型號為UG-1或UG-5,外加一塊BG-38,以除去紅色尾波。

紫外藍光激發濾板:此濾板可使300~450nm範圍內的光通過。常用型號為ZB-2或ZB-3,外加BG-38。

紫藍光激發濾板:它可使350~490nm的光通過。常用型號為QB24(BG12)。

最大吸收峰在500nm以上者的熒光素(如羅達明色素)可用藍綠濾板(如B-7)激發。

近年開始采用金屬膜干涉濾板,由於針對性強,波長適當,因而激發效果比較玻璃濾更好。如西德Leitz廠的FITC專用KP490濾板和羅達明的S546綠色濾板,均遠比玻璃濾板效果好。

激發濾板分薄厚兩種,一般暗顯微鏡視野選用薄濾板,亮視野放大鏡熒光顯微鏡可選用厚一些。基本要求是以獲得最明望遠鏡亮的熒光和最好的背景為准。

2.壓制濾板

壓制濾板的作用是完全阻擋激發光通過,提供相應濾長範金相顯微鏡圍的熒光。與激發濾板相對應,常用以下3種壓制濾板:

紫外光壓制濾板:可通過可見光、阻擋紫外光通過。能與UG-1或UG-5組合。常用GG-3K430或GG-6 K460。

紫藍光壓制濾板:能通過510nm以上濾長的熒光(綠到紅),能與BG-12組合。通常用OG-4 K510或OG-1 K530。

紫外紫光壓制濾板:能通過460nm以上波長的熒光(藍到紅),可與BG-3組合,常用OG-11 K470AK 490,K510。

(三)反光鏡

反光鏡的反光層一般是鍍鋁的,因為鋁對紫外光和可見光的藍紫區吸收少,反射達90%以上,而銀的反射只有70%;一般使用平面反光鏡。

(四)聚光鏡

專為熒光顯微鏡設計制作的聚光器是用石英玻璃或其他透紫外光的玻璃制成。分明視野聚光器的暗視野聚光器兩種。還有相差熒光聚光器。

1.明視野聚光器 在一般熒光顯微鏡上多用明視野聚光器,它具有聚光力強,使用方便,特別適於低、中倍放大的標本觀察。

2.暗視野聚光器

暗視野聚光器在熒光顯微鏡中的應用日益廣泛。因為激發光不直接進入物鏡,因而除散射光外,激發光也不進入目鏡,可以使用薄的激發濾板,增強激發光的強度,壓制濾板也可以很薄,因紫外光激發時,可用無色濾板(不透過紫外)而仍然產生黑暗的背景。從而增強了熒光圖像的亮度和反襯度,提高了圖像的質量,觀察舒適,可能發現亮視野難以分辨的細微熒光顆粒。
 


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(1)材料顯微組織結構的方向性:包括晶粒形態各向異性,望遠鏡低倍組織的方向性,晶體學擇尤取向,材料宏觀性能的方向性等多種方向性,應予以分別分析和表征;

顯微鏡2)材放大鏡料顯微組織結構的多尺度性:原子與分子層次,位錯等晶體缺陷層次,晶粒顯微組織層次,細觀組織層次,宏觀組織層次等;

(3)材料顯微組織結構的不均勻性:實際顯微組織常常存在幾何形態學上的不均勻性,化學成分的不均勻性,微觀性能(如顯微硬度、局部電化學位)的不均勻性等;

(4)材料顯微組織結構非定量研究的局限性:雖然顯微組織的定性研究有時尚可滿足材料工程的需求,但材料科學分析研究總是還需要對顯微組織幾何形態的科學進行定量測定以及對所得定量分析結果的進行誤差分析(隨機誤差、系統誤差、粗差);

(5)材料顯微組織結構的多變性:化學組成改變,外界因素及時間變化引起相變和組織演變等均可能導致材料顯微組織結構變化,從而,除需要對靜態顯微組織形態進行定性、定量分析外,應注意是否存在對固態相變過程、顯微組織演變動力學和演變機理研究的必要;

(6)材料顯微組織結構可能具有的分形(fractal)特性和特定金相觀測可能存在的分辨率依賴特性:可能導致其顯微組織定量分析結果強烈依賴於圖像分辨率,當進行材料斷口表面組織形態進行定量分天文望遠鏡析以及對顯微組織數字圖像文件進行存儲和處理時更應注意這一點;

(7)材料顯微組織結構截面或投影觀測的局限性等等。鑄鐵片狀石墨及珠光體三維結構金相顯微鏡的深蝕觀測已表明該類局限性極易導致人們對截面圖像或投影圖像的錯誤解讀。
 


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透鏡的清潔使用後用干淨柔軟的綢布輕輕擦拭目放大鏡鏡和物鏡鏡片。聚光鏡和反光鏡只要擦干淨就可以了顯微鏡。有較頑固的污跡,可用長纖維脫脂棉或干淨的細棉布蘸少些二甲笨或鏡頭清洗液(3份酒精:1份乙醚)擦拭,然後用干淨細軟的綢布擦干或用吹風球吹干。


注意:清洗液千萬不能滲入到物鏡鏡片內部,否則會損壞物鏡鏡片。純酒精和二甲苯容易燃燒,在將電源開關打開或關閉時要特別當心不要引燃這些液體。物鏡和目鏡的生霉生霧的處理辦法准備30%無水乙醇+70%乙醚,將不同鏡頭單獨分開放置干燥劑器皿中,最好用棉花棒,紗布,柔軟的刷子等比較柔軟的東西來擦拭油鏡望遠鏡當時就要清洗。特別是10天文望遠鏡0X的油鏡,處理不當的話,前片容易浸油或開膠。目鏡可以自己拆下來清洗,16X目鏡注意別裝反了,前片凹面在上。物鏡不要隨便拆下。注意:擦洗鏡頭時,不能過用力,以防止損傷鍍膜層。一般2個月最好能集中保養金相顯微鏡一次。顯微鏡多時,各個鏡頭要標號以免弄錯了搭配。
 


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(1)防塵光學元件表面落入灰塵,不僅顯微鏡影響光線通過,而且經光學系統放大後,會生成很大的污斑,影響觀察。灰塵、砂粒落入機械部分,還會增加磨損,引起運動受阻,危害同樣很大。注意保持顯微鏡的清潔。


(2)防潮光學鏡片就容易生霉、生霧。機械放大鏡零件受潮後,容易生鏽。顯微鏡箱內應放置1~2袋硅膠作干燥劑。

(3)防熱避免熱脹冷縮引起鏡片的開膠與脫落。因此,生物顯微鏡要放置在干燥陰涼、無塵、無腐蝕的地方。使用後,要立即擦拭干淨,用防塵透氣罩罩好或放在箱子內。當顯微鏡閑置時,用塑料罩蓋好,並儲放在望遠鏡干燥的地方防塵防霉。將物鏡和目鏡保存在干燥器之類的容器中,並防些干燥劑。


(4)防腐蝕顯天文望遠鏡微鏡不能和具有腐蝕性的化學試劑放在一起。如硫酸、鹽酸、強堿等金相顯微鏡

 


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(1)取下顯微鏡的防塵罩,接通電源,金相顯微鏡開啟電源開關,根據玻片性質調整內置照明燈光亮度及光圈大小,使視野亮度處於合適範圍;



(2)將事先准備好的玻片放到載物台上,用標顯微鏡本片夾持器夾好,轉動移動手輪使等觀察樣品大致位於物鏡正下方;



(3)拉開顯微鏡的電子眼,並打開電腦上的工作站,將屏幕調整到合適大小放大鏡移到中間;



(4)先用低倍物鏡(4倍)觀察樣品,轉動粗准焦螺旋和移動手輪,把樣品移到視野中間並調至清晰;



(5) 轉動轉換器,使高倍物鏡(10倍)對准樣品,調節細准焦螺旋,使視野清晰;如果樣品稍有偏離視野中央則調節移動手輪把樣品調到中央;



(6) 再次轉動轉換器,使高倍物鏡(40倍)對准樣品進行觀察,方法同10倍物鏡操作方法;此時視野亮度可能會變暗,應當調節內置照明燈光亮度及光圈望遠鏡大小使視野亮度處於合適範圍;



(7) 觀察完樣品後,取下載玻片,先將聚光器降下,再將物鏡轉成天文望遠鏡“八”字形,轉動粗調節器使鏡筒下降,以免接物鏡與聚光器相碰,並將鏡筒緩緩下降到最低處,關掉電子眼及工作站,關閉電源,罩上防塵罩,將顯微鏡歸位。

 


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(1)儀器應避免陽光直射、高溫、潮濕、灰塵和酸堿天文望遠鏡氣體的腐蝕顯微鏡



(2)工作間應經常保持清潔,儀器使用後蓋上防塵罩;



(3)顯微鏡應放置在牢固穩定的工作台上;



(4)操作時應避免放大鏡望遠鏡物或手指弄污透鏡、金相顯微鏡濾色片。


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