如何辨别不同分类的显微镜？（第二期）

摘要：摘要:显微镜作为科学研究和日常实验中的重要工具,其种类繁多,各具特色。本文旨在探讨显微镜的主要分类及其特点,以更好地辨别和选择适合自身需求的显微镜类型。通过介绍偏光显微镜、金相显微镜、数码显微镜、倒置显微镜和工业显微镜五种典型显微镜,本文详细分析了它们的原理、

摘要:显微镜作为科学研究和日常实验中的重要工具,其种类繁多,各具特色。本文旨在探讨显微镜的主要分类及其特点,以更好地辨别和选择适合自身需求的显微镜类型。通过介绍偏光显微镜、金相显微镜、数码显微镜、倒置显微镜和工业显微镜五种典型显微镜,本文详细分析了它们的原理、应用领域及优缺点,为显微镜的选择和使用提供了参考。

一、偏光显微镜

偏光显微镜(Polarizing microscope)是用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种显微镜,在地质学等理工科专业中有重要应用。凡具有双折射的物质,在偏光显微镜下就能分辨的清楚,当然这些物质也可用染色法来进行观察,但有些则不可用,而必须利用偏光显微镜。反射偏光显微镜是利用光的偏振特性对具有双折射性物质进行研究鉴定的必备仪器, 可供广大用户做单偏光观察,正交偏光观察,锥光观察。

EVIDENT公司生产的奥林巴斯品牌的BX53-P偏光显微镜采用 UIS2 无限远校正光学镜组和独特的光学设计,在偏振光应用中拥有优秀的性能。在材料分析、岩石鉴定、矿物分类以及生物组织观察等方面具有重要作用,广泛应用于材料科学、地质学、生物学等多个领域,用于观察和分析具有双折射性质的物质。

主要特点

将普通光改变为偏振光进行镜检的方法,以鉴别某一物质是单折射(各向同性)或双折射性(各向异性)。双折射性是晶体的基本特性。因此,偏光显微镜被广泛地应用在矿物、化学等领域,在生物学和植物学也有应用。

偏光显微是鉴定物质细微结构光学性质的一种显微镜。凡具有双折射性的物质,在偏光显微镜下就能分辨的清楚,当然这些物质也可用染色法来进行观察,但有些则不可能,而必须利用偏光显微镜。

偏光显微镜的特点,就是将普通光改变为偏振光进行镜检的方法,以鉴别某一物质是单折射性(各向同性)或双折射性(各向异性)。

双折射性是晶体的基本特征。因此,偏光显微镜被广泛地应用在矿物、高分子、纤维、玻璃、半导体、化学等领域。在生物学中,很多结构也具有双折射性,这就需要利用偏光显微镜加以区分。在植物学方面,如鉴别纤维、染色体、纺锤丝、淀粉粒、细胞壁以及细胞质与组织中是否含有晶体等。在植物病理上,病菌的入侵,常引起组织内化学性质的改变,可以偏光显微术进行鉴别。

高精度成像:奥林巴斯偏光显微镜采用先进的光学系统,能够提供高清晰度的图像,确保观察结果的准确性。

多功能性:奥林巴斯部分型号的偏光显微镜集成了荧光、相差、暗场等多种观察方式,满足不同实验需求。

易于操作:注重用户体验,操作简便,便于科研人员快速上手。

主要用途

偏光显微镜是研究晶体光学性质的重要仪器,同时又是其他晶体光学研究法(油浸法、弗氏台法等)的基础。

偏光显微镜是利用光的偏振特性对具有双折射性物质进行研究鉴定的必备仪器,可做单偏光观察,正交偏光观察,锥光观察。将普通光改变为偏振光进行镜检的方法,以鉴别某一物质是单折射(各向同性)或双折射性(各向异性)。

双折射性是晶体的基本特征。因此,偏光显微镜被广泛地应用在矿物、化学等领域。在人体及动物学方面,常利用偏光显微术来鉴别骨骼、牙齿、胆固醇、神经纤维、肿瘤细胞、横纹肌和毛发等。以下是偏光显微镜的应用领域。

1、生物领域:

在生物体中,不同的纤维蛋白结构显示出明显的各向异性,使用偏光显微镜可得到这些纤维中分子排列的详细情况。如胶原蛋白、细胞分裂时的纺缍丝等。

2、各种生物和非生物材料鉴定:如淀粉性质鉴定、药品成分鉴定、纤维、液晶、DNA晶体等。

3、医学分析:如结石、尿酸晶体检测、关节炎等。

4、地矿分析:

除了常见的生物医学方面的应用之外,偏光显微镜还可用于对各种矿物及结晶体的偏光检测,被广泛应用于石油、采矿及半导体行业。LED照明及专用滤镜更是能够在质量控制及工业分析中进行应用。

奥林巴斯提供BX系列、CX系列等拥有包含偏光等多种观察方式的显微镜,可满足不同领域用户多种多样的使用需求。

三、金相显微镜

金相显微镜系统是将传统的光学显微镜与计算机(数码相机)通过光电转换有机的结合在一起,不仅可以在目镜上作显微观察,还能在计算机(数码相机)显示屏幕上观察实时动态图像,电脑型金相显微镜并能将所需要的图片进行编辑、保存和打印。

EVIDENT公司生产的奥林巴斯品牌金相显微镜(BX53M、GX53、DSX系列等)拥有优良的设计和便捷的控制功能,简化了复杂的显微检查任务;用户不需要长时间的培训即可掌握显微镜的大多数功能,不但具有方便而舒适的操作性,还增强了图像的再现性,很大程度减少了人为失误。

光学系统:

1、物境倍数:5X 10X 20X 50X 100X

2、目镜倍数:10X

3、视场数:20、22

4、物镜转盘:5孔

5、观察功能:明场、暗场、简易偏光、微分干涉

6、光源:LED光源

7、可扩展性:可配图像分析系统(数码相机、摄像头、图像分析软件

系统组成

金相显微镜:1、金相显微镜2、适配镜 3、摄像头(CCD) 4、图像采集软件 5、计算机

特点

特点:

1.采用世界上最优秀的无限远双重色彩校正及反差增强型(ICCS)光学系统,为用户提供最锐利的图像。

2.采用5种上部部件和3种下部部件及两个立柱组合方式,可根据您对材料检测的要求和经济成本进行任意灵活的组合,可实现对透明材料、不透明材料以及荧光材料的分析,同时具有强大的升级空间,保证您未来的检测要求。

3.业界最大式样高度可达到380毫米的,给您提供非凡的操作空间。

4. 贴近用户的灵活性,设备的部件升级无需专业人员,用户可自行操作完成。

2022年奥林巴斯科学事业部拆分独立,成立EVIDENT公司后,继续深耕金相显微镜产品。作为材料科学和工业检测领域的重要工具,奥林巴斯金相显微镜具备一系列显著的特点和特性,这些特点使其能够高效、准确地完成从样品观察到数据分析的全过程。

高分辨率成像:奥林巴斯金相显微镜采用高质量的光学元件和先进的成像技术,能够提供高清晰度的图像,确保用户可以观察到样品的细微结构和特征。

多样化的观察模式:支持多种观察模式,包括明场观察、暗场观察、偏光观察、微分干涉观察等,满足不同样品和实验条件下的观察需求。这些模式能够提供丰富的图像信息,帮助用户更全面地了解样品的性质。

灵活的放大倍率:配备多种放大倍率的物镜和目镜,用户可以根据需要选择适当的放大倍率进行观察,实现从宏观到微观的连续放大,满足不同观察尺度的需求。

先进的照明系统:内置高效、稳定的照明系统,提供均匀、明亮的照明效果,确保观察图像的清晰度和对比度。同时,支持多种照明方式,如透射光、反射光等,适应不同样品的观察需求。

舒适的观察体验:设计有符合人体工程学的观察台和调节机构,确保用户在长时间观察过程中保持舒适。同时,提供多种观察方式(如正立像、倒立像等)和视场范围选择,满足不同用户的观察习惯和需求。

模块化设计:系统组件采用模块化设计,便于用户根据实际需求进行选择和配置。这种设计不仅提高了系统的灵活性,还降低了用户的维护成本。

易于操作和维护:操作界面简洁明了,用户可以通过简单的操作完成各种设置和调整。同时,维护流程也相对简单快捷,降低了用户的维护成本和难度。

金相显微镜主要是通过对组织形貌的检查来分析钢材的组织与其化学成分的关系;可以确定各类钢材通过不一样的加工和热处理后的显微组织;以此来判断钢材的质量的好坏,如各类型的钢材夹杂物——氧化物、硫化物等在组织中的分布情况和数量以及金属晶粒度的大小等。

奥林巴斯金相显微镜作为一种先进的材料分析仪器,在多个领域都有着广泛的应用。

金属材料领域

微观结构观察:通过金相显微镜,可以对金属材料的微观结构进行细致观察,包括晶粒形态、相分布、界面结构等。

性能分析:结合显微组织分析,可以评估金属材料的力学性能、耐腐蚀性能、加工硬化特性等。

质量控制:在金属材料的生产过程中,金相显微镜用于检测材料缺陷、杂质分布等,确保产品质量。

其他应用领域

半导体工业:在半导体材料的制备和检测过程中,金相显微镜用于观察和分析材料的微观结构和缺陷。

工业检测:在工业生产中,金相显微镜用于检测各种工业产品的微观结构和性能,如汽车零部件、电子元器件等。

三、数码显微镜

数码显微镜又叫视频显微镜,它是将显微镜看到的实物图像通过数模转换,使其成像在显微镜自带的屏幕上或计算机上,主要用于教学用途。

数码显微镜的主要好处在于:传统的光学显微镜只能供一人使用,要分享显微镜的影像很困难,而要拍摄显微镜内的影像,亦往往需要用到特别的仪器帮助。然而,数码显微镜由于可以与电脑接驳,使显微镜内的视像可以透过连接到课室的投影机播放,使课室内的学生可以一同观看影像,对课堂秩序的管理亦有帮助。奥林巴斯数码显微镜DSX系列、APX100作为光学与数字技术结合的产物,在科研、工业检测、生物分析等多个领域有着广泛的应用。

数码显微镜是将精锐的光学显微镜技术、先进的光电转换技术、液晶屏幕技术完美地结合在一起而开发研制成功的一项高科技产品。从而,我们可以对微观领域的研究从传统的普通的双眼观察到通过显示器上再现,从而提高了工作效率。奥林巴斯数码显微镜系统DSX系列、APX100作为多功能和一体化的系统,被广泛应用于各个行业中,包括电子、金属、汽车、制造和研究领域,用于检测和分析各种样品。

特点

数码显微镜在观察物体时能产生正立的三维空间影像。立体感强,成像清晰和宽阔,又具有长工作距离,并是适用范围非常广泛的常规显微镜。它操作方便、直观、检定效率高,如3R的A200数码显微镜其适用于电子工业生产线的检验、印刷线路板的检定、印刷电路组件中出现的焊接缺陷(印刷错位、塌边等)的检定、单板PC的检定、真空荧光显示屏VFD的检定,也可对对印刷网格、字画等的鉴定等等,它将实物的图像放大后显示在计算机的屏幕上,可以将图片保存,放大,打印。配测量软件可以测量各种数据。

EVIDENT公司生产的奥林巴斯数码显微镜作为光学与数字技术结合的杰出代表,具有多个显著的特点。

高分辨率成像:奥林巴斯数码显微镜采用高质量的光学系统,配合先进的数字成像技术,能够提供清晰、细腻、高分辨率的图像。

多样化的观察模式:为了满足不同样品和观察需求,奥林巴斯数码显微镜提供了多种观察模式,如明场观察、暗场观察、相差观察、荧光观察等。这些模式可以根据样品的特性和观察目的进行灵活选择,以获得最佳的观察效果。

强大的数据处理能力:奥林巴斯数码显微镜内置了先进的图像处理软件,可以对采集到的图像进行各种处理和分析,如测量、计数、标注、3D重构等。这些功能不仅提高了工作效率,还确保了测量结果的准确性和可靠性。用户可以通过软件对图像进行快速处理,获取所需的数据和信息。

人性化的设计:奥林巴斯数码显微镜注重用户体验,设计人性化。显微镜的操作界面简洁明了,用户可以轻松上手。同时,显微镜还配备了触摸屏、遥控器等多种控制方式,方便用户根据实际需求进行选择。此外,显微镜的载物台、镜头等部件也经过精心设计,确保操作的稳定性和舒适度。

灵活的扩展性:奥林巴斯数码显微镜支持多种附件和模块的扩展,如相机、光源、滤光片、载物台等。这些附件和模块可以根据用户的实际需求进行选择和配置,以满足不同领域和场景的应用需求。例如,用户可以根据需要添加荧光附件进行荧光观察,或者更换不同类型的镜头以适应不同放大倍率的观察需求。

广泛的应用领域:由于具备上述特点,奥林巴斯数码显微镜在生物医学、材料科学、工业检测等多个领域得到广泛应用。无论是细胞和组织观察、病变过程研究还是材料微观结构分析,奥林巴斯数码显微镜都能提供可靠的观察和分析手段。

软件特点

1.可以根据用户设定的时间间隔依法捕捉静态图像;

2.可以以JPG、BMP、TIF及SFC形式保存图像;

3.图像具有1280x1024,1024x768,800x600等像素大小;

4.可计算机上全屏实时显示活体生物图像;

5.可以AVI格式摄录运动摄像。

6.有先进的测量功能,包括周长、宽度、半径、圆周及角度计算;

7.可以通过选择一个区域或图像,即时简便进行测量;

8.缩放功能使测量的起点和终点更精确;

9.数据可以导入电子数据表。

区别

数码显微镜与普通显微镜之间的不同,有下面的六大区别:

1.具有显微摄像功能,把观察到的显微效果保存下来,形成图文文件,可给相关部门互相传阅;普通显微镜只能通过目镜观察,不能进行显微摄像。

2.与电脑相接,可以实现多人同时观察;普通显微镜只能一人观察。

3.通过电脑屏幕预览,可以减少眼睛疲劳;普通显微镜则需要每时每刻通过目镜观察,容易造成眼睛过度疲劳。

4.数码显微镜的成像装置可以有测量,打印图文报告,录像等功能;普通显微镜只能单纯的进行显微观察。

5.数码显微镜是现代科学仪器仪表发展的一个新时代,具有很多普通显微镜没有的功能。它在科学研究、产品检测、教学演示、考古等方面都有迅速的发展。

6.数码显微镜的外观图片:

2022年奥林巴斯科学事业部拆分独立,成立EVIDENT公司之后,继续在数码显微镜领域发力。DSX系列、APX100数码显微镜均采用先进的光学系统和数字成像技术,能够提供高分辨率、清晰且细腻的图像。其成像效果通常优于普通显微镜,尤其在观察细微结构和细节时更为突出。

普通显微镜:虽然也能提供基本的成像功能,但在分辨率和清晰度方面可能不如奥林巴斯数码显微镜。

观察模式

奥林巴斯数码显微镜支持多种观察模式,如明场、暗场、相差、荧光等,可以根据样品特性和观察需求进行灵活选择。

普通显微镜通常只具备基本的观察模式,如明场观察,功能相对单一。

数据处理与记录

操作与便捷性

操作界面:奥林巴斯数码显微镜:操作界面简洁明了,用户可以通过触摸屏、遥控器等多种方式进行控制,操作便捷。

普通显微镜:操作相对繁琐,通常需要通过机械载物台和调焦装置进行样品的移动和焦距的调整。

自动化程度:奥林巴斯数码显微镜:部分型号具备自动化功能,如自动聚焦、自动扫描等,可以进一步提高工作效率和观察效果。

普通显微镜:通常不具备自动化功能,需要用户手动进行各项操作。

光源与照明方式

光源类型:奥林巴斯数码显微镜:可能采用多种光源类型,如LED、卤素灯等,以满足不同观察需求。部分型号还可能采用紫外线光源进行荧光观察。

普通显微镜:通常只采用一种或少数几种光源类型。

照明方式:奥林巴斯数码显微镜:可能采用透射式、反射式或落射式等多种照明方式,以获得最佳的观察效果。

普通显微镜:通常只采用一种照明方式。

扩展性与灵活性

扩展性:奥林巴斯数码显微镜:支持多种附件和模块的扩展,如相机、光源、滤光片、载物台等,可以根据用户需求进行灵活配置。

普通显微镜:扩展性相对有限,通常只能支持少数几种附件的添加。

灵活性:奥林巴斯数码显微镜:在观察过程中可以快速切换镜头和观察模式,满足不同观察需求。同时,其放大倍率范围也更广,可以适应更多样化的观察任务。

普通显微镜:在观察过程中可能需要频繁更换透镜和镜筒以获得不同的放大倍数和观察效果,操作相对繁琐且灵活性较低。

四、倒置显微镜

倒置显微镜的组成和普通显微镜一样,只不过物镜与照明系统颠倒,前者在载物台之下,后者在载物台之上,用于观察培养的活细胞,具有相差物镜。

主要种类

从用途分

生物倒置显微镜,金相倒置显微镜,偏光倒置显微镜,荧光倒置显微镜等

目镜类别

单目倒置显微镜,双目倒置显微镜,三目倒置显微镜

其中三目倒置显微镜除了双眼观察用的两目,还有一目是用来外接电脑或者数码相机,也就组成了电脑型倒置xx(生物/金相……)显微镜和数码型xx显微镜。(以上原先内容可以直接替换为下面内容)

按用途分类:

生物倒置显微镜:主要用于生物学领域,观察细胞、微生物等生物样本。其中,CKX53倒置显微镜,适用于活细胞观察、细胞采样和处理、图像采集和荧光观察在内的各类细胞培养需求。

金相倒置显微镜:用于金相分析,观察金属材料的显微组织。

GX53倒置金相显微镜,广泛应用于钢铁、汽车、电子及其他制造行业,可提供清晰、锐利的图像,对样品进行可靠的缺陷检测。

偏光倒置显微镜:适用于偏光分析,如观察矿物的光学性质。

荧光倒置显微镜:配备荧光装置,用于观察荧光标记的样本。

IX系列倒置显微镜,拥有灵活的结构,精简的光路设计,使得光损失降到最低,可为使用者提供高清晰度的宽场图像,也可以根据科研工作者的实验需要,高度扩展实验平台。

按观察方式分类:双目倒置显微镜:适合双眼观察,提高观察舒适度和效率。

三目倒置显微镜:除了双眼观察用的两目外,还有一目用于外接电脑或数码相机,便于图像采集和处理。

五、工业显微镜

工业显微镜是从不同角度观察物体,使双眼引起立体感觉的双目显微镜。用于金相学、地球科学、法医检查以及材料质控和研究。

改

工业显微镜是用于测量、质量控制、检测以及锡焊和制造工业的重要工具,可以用于金相学、地球科学、法医检查以及材料质控和研究等。其中,奥林巴斯工业显微镜提供包括激光共聚焦显微镜、数码显微镜、测量显微镜、金相显微镜等适用于各种分析应用,从常规检测到精密分析的显微镜产品。

通用 LED 照明

极度明亮的大功率 LED 照明为明场、暗场、干涉差、偏振光以及倾斜照明法提供了4500º K的恒定色温。为所有亮度级提供了真正的彩色图像。由于 LED 寿命长、耗能低,因此有节省能源的极大潜能。

通过高质量的显微镜物镜看到明亮的图像

显微镜的精髓在于它的光学元件。对于当今的数字世界来说,这是无法撼动的真理。质量显微镜物镜通过高分辨率和优化的像场,将亮度与强对比结合在一起。其中,DSX1000工业显微镜将易用性和高级功能相结合,有多种可轻松更换的镜头,可以快速从宏观视图变为微观视图,使用远心光学系统进行准确测量,在所有放大倍率下均可保证准确度和重复性。

装配先进的配件,例如DSX1000数码显微镜的放大倍数从27X至9637X、具有19,200 µm – 50 µm视场、提供平像场和大范围工作距离的SXLOB系列、 XLOB 系列以及出色分辨率的UIS2 系列。

DSX1000提供从宏观到微观的多种应对方案,仅需一套系统即可同时应对初步检验和微米级分析。

省力的显微镜,舒适的感受

DSX1000提供±90°的倾斜观察,且在显微镜倾斜时或载物台旋转时,同心光学设计能够始终保持良好的视野,使您可以从多角度观察样品。这种灵活性将您从单一的正上方观察样品的痛苦中解放出来,帮助您发现难以看见的缺陷

发展

16世纪末:显微镜的雏形开始出现,由荷兰眼镜制造商汉斯·詹森和扎卡里亚斯·詹森父子基于简单的放大镜原理制造。这些早期显微镜虽然简陋,但为后来的显微镜发展奠定了基础。

17世纪:显微镜技术得到了初步的发展。安东尼·范·列文虎克(Anton van Leeuwenhoek)通过自己磨制透镜,制成了能够放大几百倍的显微镜,并首次观察到了细菌、红细胞等微观结构,极大地推动了显微镜技术的发展。

17世纪中期:英国人罗伯特·胡克(Robert Hooke)在研究软木塞时发现了细胞,这是显微镜历史上最重要的事件之一。同时,复式显微镜开始出现,这种显微镜使用了不止一个镜片,从而提高了成像质量和分辨率。

18世纪:随着欧洲科学的复苏,显微镜技术也得到了进一步的发展。然而,由于当时玻璃制造技术的限制,显微镜的成像质量仍然不够理想。

19世纪:显微镜技术取得了显著的进步。高质量的光学玻璃被制造出来,显微镜的成像质量和分辨率得到了大幅提升。同时,显微摄影技术的出现使得对微生物的记录更加准确。

20世纪初:奥林巴斯的创始人——山下长抱着“无论如何都要制造出日本的国产显微镜”这一梦想,于1919年成立了公司,开始了实现梦想的挑战。

20世纪:随着数学、物理和材料科学的飞速发展,显微镜技术得到了质的飞跃。各种新技术相继出现,如油浸技术、暗视野显微镜等,进一步提高了显微镜的成像质量。