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欣晟泰(图)|显微镜操作|凉山显微镜：

1金相显微镜主要用于鉴定和分析金属内部结构组织，它是金属学研究金相的重要仪器，是工业部门鉴定产品质量的关键设备，显微镜回收，该仪器配用摄像装置，可摄取金相图谱，并对图谱进行测量分析，对图象进行编辑、输出、存储、管理等功能。

金相显微镜由于易于操作、视场较大、价格相对低廉，直到现在仍然是常规检验和研究工作中常使用的仪器。近年来金相显微镜的改进主要有以下几点：

2普遍采用无限远光学系统

物镜按照无限远象距进行设计而不是象常规物镜那样按照有限象距进行设计，这种光学系统称为无限远色差和象差校正的光学系统或简称无限远光学系统。使用这种光学系统时，当入射光从试样表面反射再次进入物镜后，并不收敛而是保持为平行光束，直到通过镜筒透镜后才收敛并形成中间象，即一次放大实象，然后才供目镜再次放大。无限远光学系统的优点是显微镜中的各种光学附件（如暗视场光束分离器、偏振光分离器、用于微差干涉衬度）的棱镜、检偏振镜，以及其它附加滤色镜等）都可以放置在物镜凸缘与镜简透镜之间平行光束的空间，由于成象光束没有受到上述光学附件的干扰，物象的质量不会受到损害，从而简化了物镜设计中色差和象差的校正。此外，在无限远光学系统中，镜筒长度系数保持为一，无论物镜与目镜之间的距离有多远，也不需要一个固定的中转透镜系统。目前，德国的CarlZeiss公司和Leica公司、日本的Nikon公司和Olympus公司生产的金相显微镜均已先后采用无限远光学系统设计

3同焦面性设计

在新型显微镜中，更换物镜及目镜后不须重新调焦，一般只需略微调节微调旋钮，就可以使物象准确聚焦。为此，物镜和目镜的光学机械尺寸应满足同焦面性的要求，即：①所有物镜的共轭距离（即从试样表面到物镜初次放大实象象面之间的距离）相等：②所有物镜初次放大实象到目镜镜筒口的距离不变；③所有目镜的焦面与物镜初次放大实象的象面重合。同焦面性并不是物镜或目镜的一个固有特性，而是在新型显微镜的设计中为了便于使用者的操作而采取的一种措施。

对显微镜有效放大倍数的再认识显微镜的有效放大倍数（M）与物镜数值孔径（NA）的关系可以表示为：550NA＜M＜1100NA>，长期以来，显微镜使用者一直遵循这一关系式。但是，VanderVoort在其所著《金相学——原理与实践》一书中指出，上式是在用理想的眼睛观察具有理想反差物象的条件下推导出的，因此不要当做教条来遵循。实际上，分辨率不仅与物镜的分辨率有关，而且还与物象的反差有关。此外，照明条件、放大倍数、物镜质量，以及观察条件都会影响物象的反差，因而也会影响分辨率。他指出，显微镜保养，为了获得上线分辨率，下线效放大倍数应当是完美条件下的4倍左右，即M≈2200NA；同时，使用4000×或更高放大倍数的显微照片也是完全合理的。

4平场消色差物镜

现今新型显微镜已经普遍使用平场消色差物镜，甚至还可以配置更好的平场复消色差物镜。老式物镜初次放大实象的直径只有18mm～20mm，而平场消色差物镜则规定高度校正的初次放大平面象的直径为28mm，即象场面积增大了一倍，并使象场弯曲得到了很好的校正。

5高倍干物镜

为了便于观察高倍显微组织，现今显微镜一般均备有高倍干物镜。例如Nikon公司生产的EPIPHOT300型金相显微镜（图1）配置有放大100×、150×、200×的CFPlanApoEPI型干物镜，其NA值均为0.95。尽管干物镜的分辨率明显低于油浸物镜（100×油浸物镜的NA值一般可达1.40），但由于简化了操作并使试样免于被油污染，现今已获得更为广泛的使用。近年来，Olympus公司生产的GX系列显微镜甚至还配置有更高倍数（250×）的干物镜，尽管其NA值只有0.90，但是用它来进行观察或拍照，已经很容易使其放大倍数远超过传统上使用的数值（1100NA），这进一步证实了以上第1.3小节介绍的观点是正确的

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立体显微镜的选择标准

时至今日，立体显微镜仍基于提到的技术方法——格里诺或 CMO 原理。

四个事项需要仔细评估：

a）用途是什么？

b）哪种结构需要观察、记录或可视化？

c）有多少人在使用显微镜？

d）解决方案的可用预算是多少？

一旦上述因素已知，则可以归结为以下标准。放大倍数、变焦范围和物场景深和数值孔径光学质量和工作距离

人体工学

照明

放大倍数、变焦范围和物场

立体显微镜的总放大倍数，是变倍器、物镜和目镜的放大倍数的组合。

变倍器或变焦体像放大镜一样，变倍器由光学透镜构成，可以用来改变仪器的放大倍数。改变变倍器的位置，凉山显微镜，会改变图像放大的程度。图像放大的程度称为放大倍数。现代立体显微镜能够提供 16 倍放大（只有变焦体），20.5:1 的变焦范围，其特点是能够进行可靠测量的机动化或编码。

接下来，显微镜操作，图像通过目镜得到进一步放大。为找出目镜中观察到的目标的放大程度，用户必须将变倍器和目镜的放大倍数相乘。

然而为了保证完整性，提供公式如下：

MTOT VIS 为我们要计算的放大倍数。 VIS 代表“视觉”。

z 是变倍器的等级。

ME 为目镜的放大倍数。

MO 为主物镜的放大倍数（当格里诺系统中未使用辅助透镜时为 1 倍）

物场当从适当的距离向目镜中观察、而且瞳孔间距设置正确时，可以看到称为物场的一个圆形区域。 物场的直径根据放大倍数而变化。换言之，放大倍数和物场直径之间存在着数学关系。 10 倍目镜提供的物场数是23。这意味着变焦体和主物镜放大 1 倍时，物场大小为23mm。 3 倍放大时物场减少到三分之一，即物场的直径仅有7.66mm。

景深和数值孔径

在显微镜中，景深往往被视为一种经验参数。 实际上它是由数值孔径、分辨率和放大倍数之间的相关性确定的。为了得到良好视觉印象，现代显微镜的调整设施会在景深和分辨率——在理论上具有负相关性的两个参数——之间产生一种上线平衡。

视觉景深的实际价值

在视感景深这个问题上，Max Berek 发表观点的作者，早在 1927 年他就发表了经过大量实验得来的结果。Berek 公式给出了视觉景深的实际值，因此今天仍然使用。

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