电极丝放大显微镜

据国外媒体9日报道，它和一枚50便士的硬币一样重，小到足以放到裤子口袋中，但这种开创性新型显微镜的作用可没有大打折扣。这种装置叫Foldscope，可提供2000多倍的放大效果，有望彻底改变放大物体的方式。　　一种可能彻底改变物体放大方式的新型显微镜已在秘鲁亚马逊雨林进行测试。这张照片显示，几只蚂蚁在显微镜下保护一只水蜡虫。　　这种装置叫Foldscope，可提供2000多倍的放大效果，它和一枚50便士的硬币一样重，小到足以放到裤子口袋中，或许会彻底改变物体放大的方式。　　波梅兰茨对这种微型显微镜进行了测试。这位野外生物学家在南美洲用它拍摄到鼠尾草花的这张特写照。　　波梅兰茨对这种微型显微镜进行了测试。这位野外生物学家在南美洲用它拍摄到鼠尾草花的这张特写照。　　美国加利福尼亚州洛杉矶市野外生物学家波梅兰茨(照片显示)测试了微型显微镜Foldscope。　　照片显示，一只蜘蛛感染冬虫夏草。这种寄生真菌取代了蜘蛛体内的组织。　　在这张用手机拍摄的照片中，100美元纸币的纤维清晰可见。　　波梅兰茨将微型显微镜Foldscope连接到手机上，然后拍摄到这些不同寻常的照片。　　这张用微型显微镜Foldscope拍摄的照片展示了一株马利筋草的绚烂细节。美国野外生物学家艾伦-波梅兰茨对它进行了试验。他在秘鲁亚马逊雨林中停留一个月，用这种微型显微镜捕捉到一系列惊人照片。这位25岁科学家用它拍摄了一组照片，展示了一只被感染的蜘蛛和一片被虫瘿覆盖的叶子。其他照片还展示了一朵花瓣的细胞和一只未知螨虫的放大图像。　　美国加利福尼亚州洛杉矶市的波梅兰茨表示：“使它成为革命性工具的是它探测致病因素或研究未知物种的方式。还有一点就是它的售价不到1美元。这使它可以得到广泛使用，或许适用于数百万人，例如孩子、医护人员和野外生物学家等。有时我们在野外根本不知道我们要观察什么，直到很晚的时候才明白这一点。”　　这位科学家说：“在有些情况下，你回到实验室，想获得一些不同于野外的发现，例如收集更多信息或进行更多的观察。但微型显微镜Foldscope使你在野外就可直接研究目标，然后你可以带它们回实验室，开展更加细致的科研工作。”　　波梅兰茨将微型显微镜Foldscope连接到手机上，然后拍摄到这些不同寻常的照片。该装置的尺寸是70毫米乘20毫米，重量仅0.3盎司(约合8.5克)。相比之下，一部传统显微镜却重达512盎司(约合15公斤)。　　不到10分钟内，可将一张平面纸组装成微型显微镜Foldscope。使用者可用折纸方法将它制作而成。这种微型显微镜是加利福尼亚州斯坦福大学生物工程系普拉卡什实验室一个研究小组的智慧结晶。　　波梅兰茨说：“微型显微镜Foldscope并不能替代可提供更高分辨率、更强大的传统显微镜。但后者有很多缺点，例如很大，又昂贵，还只能在实验室内使用。微型显微镜Foldscope被设计成一种便携式工具，可随时随地使用，让你及时近距离观察微观世界。我认为它不会取代传统显微镜，却毫无疑问，它会弥补传统显微镜的不足。大多数孩子从未用过传统显微镜，所以微型显微镜Foldscope可帮助贫穷地区的学生探索微观世界和科学。”

3月23-27日，北京连续雾霾，污染不断加重，在27日，AQI指数长时间维持在400上下。空气中细小的霾颗粒到底是什么样子呢?网友@张超_摇光通过显微镜将霾颗粒放大1000倍后，发现他们形状各异，有复合体，有生物颗粒，有矿物质的，看上去触目惊心。　　微博原文：&ldquo 给戴口罩的人们，给在户外奔忙的人们：这是今天一天收集的的北京雾霾颗粒，有复合体，有生物颗粒，有矿物质的，各种各样。显微镜1000倍(目视)拍摄，最后一张是250倍拍摄。&rdquo

表面分析技术包括飞行时间二次离子质谱，扫描探针显微镜，X射线光电子能谱等技术，在生物医药的生产和研发过程中，对于药物，细胞等表面和一定深度的成份信息的表征具有非常重要的意义，也是生物医药领域必不可少的分析表征手段。基于此，仪器信息网网络讲堂将于2022年9月23日举办“表面分析技术在生物医药领域的应用”网络研讨会，特邀5位专家带来精彩分享，聚焦AFM、XPS等最新应用进展！为相关从业人员搭建沟通和交流的平台，促进相关仪器技术及应用的发展。日程全览，点击报名时间专家09:30韩东（国家纳米科学中心 研究员）主要研究方向：纳米生物医学成像与表征、生命复杂流体与管理、生物力药理学。《生物型原子力显微镜表面分析技术在活体样品上的应用》报告摘要：21年经验，纯干货分享！纳米成像表征技术的源头应用与适应性改造生物活体纳米成像、表征设备功能群针对关键科学问题的新手段、新技术研发关于细胞的力学模型10:00樊友杰（布鲁克 应用工程师）《高速原子力显微镜在生物表面表征中的应用》报告摘要：快速原子力的发展克服了传统原子力速度上的局限，高空间分辨率的同时在毫秒尺度上研究生化动力学过程成为可能。介绍商业化的视频级速度的生物弄原子力显微镜在生物样品领域里的成像，在使用非常小的作用力同时得到亚分子级结构的分辨率。介绍快扫型原子力在探索不同的天然和人工聚合物动力学过程的一些实例，还有原位研究细胞膜表面的动力学过程，及二维光敏蛋白质晶体细菌视紫红质的动态过程。介绍JPK最新的力学成像模式“定量成像模式（QI™ ）”Bruker生物弄原子力的全针尖扫描模式可以从结构上非常好地与现代主流倒置显微镜进行无缝偶合。10:30王化斌(中科院重庆绿色智能技术研究院 研究中心主任/研究员)中国科学院首批岗位特聘研究员，重庆市高分辨三维动态成像检测工程技术研究中心主任；长期从事光谱、成像及力学方面的研究工作。《原子力显微镜在生物样品成像和力学测量中的应用》报告摘要：介绍原子力显微的不同成像模式及应用实例分享原子力显微镜不同力学分析技术及应用情况11:00蔡斯琪（岛津企业管理（中国）有限公司 产品专员）《XPS表面分析技术在生物医药领域中的应用》报告摘要：X射线光电子能谱仪是表面分析领域中一种崭新的分析技术，通过测量固体样品表面约10nm左右被激发出光电子的动能，进而对固体样品表面的元素成分进行定性、定量及价态分析。报告中主要介绍XPS原理、技术特点以及XPS在生物材料及医疗器械等领域的应用，旨在让科研工作者对XPS表面分析技术在生物医用领域的应用有所了解。11:30周江涛（苏黎世联邦理工学院 助理研究员）主要研究兴趣有原子力显微镜及相关显微成像分析技术，在生物纳米纤维材料的形成机理和应用的研究。《原子力显微镜在成像及与光热谐振结合的微纳表面化学分析技术》报告摘要：简要原子力显微镜的原理及应用示例重点介绍原子力显微镜与可见/红外光结合的光热谐振技术，以及他们在纳米尺度的高灵敏度表面化学结构分析点击图片，即可免费参会，和嘉宾线上互动！

自从1673年列文胡克发明显微镜，至今已经历了大约三百多年的历史，显微镜也从过去的单目变为双目乃至三目,由简单的观察变为可拍照，由初始的放大300倍左右到现在放大1000倍左右。 最近10年，随着数码摄影技术、信息技术和自动化技术的革新，显微镜的外观、舒适性、自动化程度以及方便性都出现了很大的发展。显微镜的外观上出现了一些革命性的变化，性能上有了进一步的提高。全球显微镜生产商都为此做出了不懈的努力。通过对一些特色产品的比较分析，不难发现显微镜设计上的一些特点，从中可以判断出未来显微镜的发展方向。 一、 拍得更清晰 显微镜目的就是为了更好地观察微生物，要求看得更清楚。显微镜厂商为此开发出各种各样的显微镜镜头来消除各种色差和场曲。最近，在显微镜上普遍采用了UIS2光学系统，它充分体现了无限远校正方式的优越性。光线通过物镜后成为平行光束通过镜筒，并在结象透镜处折射或完成无相差的中间象。UIS2无限远光学系统的物镜具有在宽波长范围内（由紫外至近红外区）具有一致的高透过率。同时具有更高的信噪比，不需要额外补偿就可以得到更为清晰的图像。例如美国AMG公司的EVOS fl大屏幕数码荧光显微镜所拍出的图像已经接近于激光共聚焦的水平。 二、 放大倍数更高 对于大多数显微镜来说，对样本的物理放大倍数是物镜放大倍数与目镜的放大倍数乘积。通常情况下，目镜的放大倍数为10倍或者16倍。以40倍物镜为例，也不过是放大400倍或者是640倍，如今却能够将放大倍数提高到840倍。例如美国AMG公司开发的倒置显微镜，在物镜下采用了21倍的光学放大，使得我们能够通过40倍的物镜就可以观察到放大倍数更高的图像了。如果换成100倍的油镜，就可以通过显示器观察到放大到惊人的2100倍甚至更高的图像，无不让人赞叹技术的发展之快。 三、 更为人性化的设计 一提到显微镜，我们的第一印象就是：弯着腰，低着头，抬着手臂，眼睛盯着目镜来观察。对于长期从事显微镜观察的科研人员来说，这一&ldquo 固定姿势&rdquo 往往会引起身体上的疲劳，肌肉损伤。曾经有一位科研人员因为长期观察显微镜而落下了颈椎病。因此改变传统的显微镜观察模式成为一项非常有必要而且紧迫的任务。 不过最近，各大显微镜厂商相继推出了一些更为人性化的显微镜，如美国AMG公司推出了大屏幕倒置显微镜系列，Nikon推出的Coolscope 显微镜，Olympus推出的智能生物导航仪FSX100，leica推出的DMD108等，均是无目镜的显微镜，直接通过液晶显示器来观察，实现了观察细胞就像玩电脑，就像看电影，大大减轻了显微镜观察时的疲劳。 四、 一体化的显微镜 也许现在我们接触到的显微镜大多是机械式的，需要手动来调焦距、调光源、调样品的位置，特别是针对细胞培养，出现了大量连续培养过程中显微观察的要求。为此，各个显微镜厂商设计了能够用于连续培养显微观察的显微镜或配件，如Nikon公司的显微活细胞工作站Biostation IM和Biostation CT，其中Biostation IM是专门针对35mm细胞培养皿设计的，系统中包含了温控系统，CO2气体系统和显微成像系统，可以实现自动化控制，连续培养显微成像。Biostation CT则是更为大型的系统。AMG公司整合了美国Ibidi公司开发的连续细胞培养配件，在其倒置显微镜上也可以实现温控和CO2的供气，从而实现细胞连续培养显微观察，它可以连续观察达60个小时，所采集的图像可进行视频连续播放，从而观察细胞生长过程中形态的动态变化。德国显微镜厂商Leica和Zeiss也开发了自己的连续培养显微观察配件。 五、 专门的网络化显微镜 在临床医学上，专家远程会诊，病理资源共享将会为疑难杂症的诊断和对症治疗提供更大的可能性，这就需要能够实现自动化远程操作的显微镜来观察病理切片。Nikon公司的Coolscope和Leica公司的DMD108为临床远程病理会诊提供了方便，它们专门为载玻片显微观察设计，自动转换物镜，自动对焦，得到的图像可直接通过网络发送到异地进行专家会诊。 六、 光源的革新 对于荧光显微镜，其稳定的激发光源对样本数码成像起着关键性的作用，到现在为止绝大多数显微镜还在使用卤钨灯或者是高压汞灯，一方面这类光源使用寿命短，需要3到4各月更换一次，每次更换后都需要专业工程师进行位置校准；另外一方面，这类光源的强度会随着使用寿命而衰减；还有一方面，这类光源对于显微镜操作来说需要预热来等待光源强度稳定，而且光源关闭后需要等待30分钟左右才能重启，这就造成了使用上的极大不便。 现在LED灯成为大家公认的新一代照明产品，它具有能耗低、光强稳定、寿命长等优点。AMG公司的倒置显微镜系列全部采用了LED光源系统，完全消除了前面所提到的卤钨灯和高压汞灯的使用不便，而且AMG针对荧光倒置显微镜开发了专利的Light cube&ldquo 光立方&rdquo 单色激发光源系统，光源强度可调，不同的单色激发光源可自由更换，在显微镜光源方面可以说是一场前所未有的革命。Leica的DMD108和Nikon的Coolscope也采用了LED光源，因此可以预见未来将会有更多的显微镜厂商采用LED光源。 结束语：综上所述，可以看出最近几年是显微镜出现革命性发展的阶段，越来越多的更为人性化、自动化的理念应用到显微镜设计上，显微镜的性能也大大提高，不仅仅是看到图像，还可以看得更大、更清晰，操作上可以自动化，可以远程控制。还有一些很鲜明的显微镜特点如Olympus 的FXS100的智能化设计，AMG 的EVOS fl荧光成像时无需暗室的独特暗盒设计等由于篇幅有限，无法详细介绍。 以前，在显微镜领域全球一直是Nikon、Olympus、Leica和Zeiss这四家占据着绝大多数的市场，如今美国AMG公司凭借其在倒置显微镜方面的独特设计，开始在显微镜市场上暂露头角。中国内地也出现了很多显微镜生产商，也许在不远的将来，中国制造的显微镜也可以让显微镜领域耳目一新，精神一振，我们期待着这一天早日到来。 参考资料网络来源： 1.http://www.amgmicro.com 2.http://www.leica-microsystems.com/ 3.http://www.nikoninstruments.com/content/download/5113/47632/version/2/file/BioStation-IM.pdf 4.http://www.olympusamerica.com/files/FSX100_brochure.pdf 5.http://www.szsn.cn/szsn_Article_11468.html 欢迎选购，详情请联系东胜创新各地办事处咨询。 　　东胜创新公司www.eastwin.com.cn 　　北京：010-51663168，上海：021-64814661，广州：020-38331360

温故知新，从历史刊物文章中学习早期电镜产品技术历程，以下内容摘自《Popular Electronics》1959年11月刊（Vol. 11, No. 5），文章题目“The Amazing Electron Microscope”，作者Morris M. Rubin。（由“RF Cafe”网收录）光学显微镜的分辨率受到光波长的限制。天文学家William Dawes首先提出了一种量化的方法，这种方法基于视觉上分辨距离较近的恒星的能力。被称为道斯极限，4.56/D弧秒的值是由经验确定的(D是仪器的孔径，单位是英寸)。任何具有完美光学系统的光学系统的放大倍数的理论上限在2000左右。正如这篇1959年《Popular Electronics》上这篇文章所描述，电子显微镜通过发射一束半径远小于可见光波长的电子，并测量其反射，从而消除了这种分辨极限。图像必然是“假色”，因为我们无法感知到电子束所显示的表面的真实波长/颜色。《Popular Electronics》1959年11月刊封面与目录整理译文如下，以飨读者。“惊人的电子显微镜作者：Morris M. Rubin在光学显微镜分辨率达到极限后很久，电子显微镜的分辨率还在继续提高……高达 20万倍。从第一位伟大的显微镜设计师安东列文虎克（Antony van leeuwenhoek）时代起，科学家们就将显微镜作为他们的主要工具之一。年复一年，随着光学玻璃制造技术的改进，新的更好的显微镜使科学家能够看到越来越微小的物体。随后，大约在1890年，光学显微镜分辨率的提升似乎已经走到了尽头。超过大约 2000 倍的放大倍数，即使是最精细、设计最完美的显微镜也只能看到一个模糊的斑点。光本身的基本特征阻碍了更强大显微镜的发展。与声音类似，光以可测量长度的波传播。例如，在可见光谱的中，波的长度约为 6/250000 英寸。为了让光波区分物体上的两个点，两点之间的距离必须是光波长度的三分之一，即6/ 250000英寸以上，小于约半波长的物体无法被光学显微镜清晰放大，无论其透镜多么完美。科学家们推断，既然根本的瓶颈是“普通”光的波长相对较长造成，那么如果有可能使用某种波长较短的光，就可以实现更有效的放大。于是，人们探索了这种可能性，并利用紫外光(其波长约为可见光的三分之一)，设计出可以放大到5000倍的显微镜，放大倍数达到可见光显微镜极限的两倍多。此时，光学显微镜达到了其设计能力的天花板。如果科学家想要更大的放大倍数，他们必须找到一种新的方法。电子的“营救”电子显微镜的理论在20世纪20 年代提出。实验表明，当电子受到高压场加速时，它们会获得可测量的特征波长。电压越高，电子速度越大，表观波长越短。此外，已经证明电子可以被磁场弯曲或折射，类似光可以被光学透镜弯曲和折射。因此，光学显微镜的分辨率极限，就可以通过使用更短波长电子流替代光，从而获得更高放大倍数，这似乎是合乎逻辑的。有了这样的重要概念，科学家们开始着手设计电子显微镜。到20世纪30年代后期，实验型的电镜已经在欧洲、加拿大和美国投入使用。随后，在1940年，RCA公司推出美国第一台商用电子显微镜。虽然按照目前的标准，这些最初的电镜产品设计还比较落后，但相比有史以来最好的光学显微镜则要优越的多。甚至紫外线显微镜的放大倍数也仅限于 5000 倍，而这些早期的电子显微镜却能够放大 10万 倍。今天的模型放大倍数超过 20万倍——足以看到人类头发直径百万分之一的物体——并且通过照相技术进一步放大图像，可以将直径放大至100万倍以上。电子取代光。与光学显微镜的原理类似，电子显微镜使用一系列镜头逐步放大样品。但是，虽然光学显微镜使用玻璃透镜来弯曲光线，而电子显微镜的“透镜”是线圈——类似于电视机的偏转线圈——可以弯曲和偏转电子流。电子显微镜与普通光学显微镜的比较。基本原理是一样的，但是电子显微镜使用线圈来磁偏转和聚焦电子束，而不是用玻璃透镜来弯曲和折射光线。电子枪发射的电子通过聚光透镜，聚光透镜将电子束集中在样品上。由于样本被制样切成部分透明的薄片，在任何一点上，电子通过它的数量都随标本的密度而变化。这样就产生了一种不同电子密度变化的图案。虽然这种图案肉眼是看不见的，但可以通过在标本下方放置荧光屏来显示。然而，在实际操作中，电子通过物镜，这是进行放大的第一步。就在它们到达投影镜头之前，一个“展开”的密度图案就形成了，中心区域随后被投影镜头进一步放大。放大的标本可以直接在荧光屏（其外观和工作方式类似于电视屏幕）上查看，或者可以通过特殊相机拍摄图像（通常内置于电子显微镜中）。放大所得照片可以进一步放大样品。关于价格。除了光学系统，电子显微镜还必须有超稳定的高压电源和高效率的真空系统。这种复杂性导致了当今电子显微镜的高昂价格——从 12000 美元到40000 美元不等，具体取决于所需的放大倍率、品牌等。以上展示了两种最广泛使用的电子显微镜。左边是RCA EMU-3，可以放大20万倍。右边是Norelco EM100B，放大到90000倍。Norelco（荷兰飞利浦）和 RCA（美国无线电公司）是这些装置的最大生产商。德国和日本的制造商也活跃在该领域。俄罗斯人也参与其中，生产了一种电子显微镜，该显微镜似乎是 1940 年 RCA 模型的改编版。首台RCA电子显微镜的共同发明者，James Hillier博士，左边显示的是RCA的EMB模型，在1940年上市。局限性。尽管电子显微镜可能有用，但它仍然有其局限性。由于高压电子对生物体是致命的，电子显微镜不能用于观察活的细菌、病毒等。另外，电子束不能穿透超过 1/25000 英寸，所以电子显微镜不能用于观察更厚的物体——例如苍蝇的翅膀。后一个问题的解决方案是开发特殊设备，这些设备可以切割出足够薄以允许电子通过的待观察物体的切片。这种“切片机”如何处理较软的材料我们很容易想到，但我们如何切下一层 1/25000 英寸厚的钢？这个问题的答案非常简单。钢材表面的“复制品”是在柔软的材料上制成的，例如蜡。复制品很容易切片，当它安装在非常薄的透明膜上时，它会取代显微镜中的原始物体。重要性。现在全国各地的实验室都在使用大约一千台电子显微镜。它们是寻找疾病（尤其是癌症）原因的研究中的宝贵工具，同时，它们在解决各种工业问题方面也很有用。例如，可以通过仔细检查电子显微镜照片来判断橡胶轮胎的磨损质量，从而无需进行漫长而繁琐的路试。最近在纽约举行的苏联展览上展出的一个1959年的俄罗斯电镜但是，电子显微镜最令人兴奋的应用是在细胞研究中。细胞通过蛋白质合成过程生长、滋养和再生。在电子显微镜的帮助下，科学家们第一次能够看到这些过程——这才是真正的“生命的秘密”。人类是一种永不满足的好奇生物。电子显微镜是满足人类求知欲和理解力的最有效手段之一。你能认出这些图片吗？所有这些都是在电子显微镜的帮助下拍摄的（答案在页面底部）。答案1. (a) 总放大倍数 160,000X；飞利浦电子公司提供2. (c) 总放大倍数 425,000X；由法兰西学院和 RCA 提供3. (c) 总放大倍数 112,000X；由麻省理工学院 CE Hall 博士提供4. (d)；总放大倍数 68,000X；由 Esso Research & Engrg 公司提供5. (c) 总放大倍数 14,680X；由陶氏化学公司和 RCA 提供”

赛恩科仪双通道锁相放大器OE1022D被以色列维茨曼研究所应用在SQUID扫描显微镜测量中，维茨曼研究所已累计采购了十多台赛恩科学仪器的锁相放大器，该型号锁相放大器获得以色列维茨曼研究所的认可，具体见如下用户评价：

项目名称：北京师范大学2013年教学科研设备采购项目(二)　　招标编号：CEIECZB03-13YS075　　采购人名称：北京师范大学　　采购代理机构全称：北京中教仪国际招标代理有限公司　　采购代理机构地址：北京市西城区大木仓胡同北一巷1号　　开标时间：2013年8月1日 上午9：00　　采购代理机构联系方式：010-66097390 010-66059134　　传真：010-66023548　　联系人：杨硕 张洁 胡洋　　各投标人，北京中教仪国际招标代理有限公司招标的以上项目，于2013年8月1日发布中标结果公告。现对本项目&ldquo 第2包：原子力显微镜&rdquo 中标结果做出以下变更　　第02包 原子力显微镜　　中标人：天美(中国)科学仪器有限公司　　中标金额：￥ 280,000.00　　特此公告　　评委名单如下：刘陇昌 丁明玉 姚青芳 王俊玲 龚吉蕊　　北京中教仪国际招标代理有限公司　　2013年9月5日

双十一刚过，肯定有不少小伙伴剁手了吧。双十一不只是电商的购物狂欢节，还是令人心痛的单身日。小编作为单身狗着实羡慕那甜美的爱情。所以我只能化悲愤为力量全身心的投入到工作中去。作为仪器工作者本以为显微镜就是我最好的伙伴，后来发现我还是太年轻了，在这个讲究CP感的时代里，我着实被宽场显微镜里最甜的CP秀了满满一脸。作为报复的手段，我要把他们的故事讲给大家听，宽场显微镜最甜CP-景深扩展与反卷积，接下来我就好好扒一扒它们的前世今生。首先有请我们的男主角闪亮登场。景深扩展又称Z-Stacking，在说他的故事前，我们需要明白什么是景深。当镜头对着处于焦面物体拍摄时，被拍摄物体与其前后的景物有一段清晰的范围，这个范围我们将其称为“景深”。为了让大家更好的理解，我在这里给大家举个例子。图源：网络，侵删就像图中一样，我们在观察与拍照过程中，有时仅可以看清楚花瓣，有时花瓣根茎叶都可以看清楚，这就是因为景深大小不同所致，大景深看清的物体多如左图，小景深看清的物体少如右图，那为什会产生这样的区别呢？一个镜头只有一个焦平面。处于焦平面上的物体经过物镜会在目镜或相机芯片上形成一个点，非焦平面上的点会形成一个模糊圆，这个圆术语叫做弥散圆（circle of confusion），怎么去理解这段话呢？如图所示，黑色线条为焦平面，焦平面上的点经过物镜，在相机芯片或视网膜上形成一个小圆点，两条绿色的线分别是非焦平面，非焦平面点经过目镜会形成一个圆圈，这个圆圈就是弥散圆（circle of confusion）。如果我们远离这张图片，那会发生什么呢？我们中间的这个小点就看不到了，上下的两个圆斑会越来越小，一直小到和这个点一样大的时候，我们这时候就认为它不是斑，而是点了。如果弥散圆小到人眼或芯片无法鉴别看起来就是一个点，那这个弥散圆称为容许弥散圆，可产生容许弥散圆的平面之间的距离称为景深。我们再简单一点，显微镜的景深就是当前镜头，可以看清楚样品的厚度。对于观察者来说，同视野下能看清楚样品的厚度越厚越好，越厚就证明镜头的景深越大。在显微观察中是否可以无限制追求大景深呢？答案是否定的。因为景深与物镜的NA值负相关，而NA值与物镜的分辨率及放大倍数正相关。关系如下图所示：图源：网络，侵删如何在高倍镜下获得大景深的图像呢？这就轮到我们的男主出场了—景深扩展。在宽场显微镜中，增大显微图像景深的通常做法是对样品进行不同厚度位置的扫描，并采集程序列图像，以一定的规则进行融合，通过计算重建一幅大景深图像。图源：网络，侵删目前显微镜实现景深扩展的基础是什么？硬件基础：显微镜景深扩展分为手动景深扩展与自动景深扩展。对应的硬件基础分别为手动准焦螺旋（手动Z轴）与电动准焦螺旋（电动Z轴）。软件基础：Z轴控制与图像处理。如果想把我们男主角的魅力发挥到极致，电动Z轴必不可少。因为与手动景深扩展相比电动的优势有：1、一致性更高 2、步进精度更高 3、可重复性更好 4、操作更为简便。从上文的介绍中大家明白了景深扩展优化了显微镜在竖直方向的成像效果，那与他在一起的反卷积的功能也就呼之欲出了：优化宽场显微镜水平方向的成像效果。接下来有请我们的女主角登场，同样的，在讲她的故事之前，我们要明白宽场显微镜存在分辨率的极限。图源：网络，侵删从分辨率的公式中可以看出分辨率与NA值正相关。还记得上文中提到的景深与其负相关吗？所以说从家庭背景的角度上景深扩展与反卷积就开始彼此纠缠了。书归正文，通过分辨率公式我们可以得出分辨率的极限是200nm，为了纪念公式的提出者—德国的光学物理学家恩斯特阿贝，人们把这个极限值称为阿贝极限。人们为了突破分辨率极限诞生了以共聚焦显微镜为代表的超高分辨率显微镜。它们通过改变照明结构来突破宽场显微镜的分辨率极限，以获取更加清晰的观察结果。今天我们讨论的是宽场显微中的最甜CP，共聚焦显微镜改变了光路结构不在今天的讨论范围内。那除了硬件改变来提高分辨率，可不可以不改变宽场显微镜的光路结构，通过软件来实现分辨率的突破呢？答案是有的，那就是我们的女主角反卷积。图源：网络，侵删我们先看上面的图，如图所示理想的镜头成像时，一个对焦平面上的物点会投影为一个像点，但事实上理想的镜头是不存在的，镜头总是存在一些缺陷会导致一个物点会投影为很多点，一个点经过镜头后成的像由点扩散函数PSF(Point Spread Function)来描述。是不是听起来有些懵？简单给大家做个比喻，有美女或帅哥站在你的面前，理论上你可以清楚地看到他的容貌，但实际过程中你和美女帅哥之间多了一块毛玻璃，这块毛玻璃就是扩散函数，那能不能把这块毛玻璃打碎呢？可以的，这就需要用我们的女主角反卷积了。图源：网络，侵删如图所示，我们会有一个很自然的想法就是，如果我们有实际镜头的成像，另外还知道了镜头的PSF，即我们知道了上式的b和c，是否可以得到更加理想的成像x呢？这个过程称为去卷积Deconvolution。经过上面的介绍，相信大家就会明白为什么我会把景深扩展与反卷积称为宽场显微镜最甜CP了吧。男主角景深扩展充满活力地在Z轴方向上下翻飞，优化显微镜竖直方向的成像效果。女主角反卷积稳重包容在水平方向突破自我。这里我还要提一点特别重要的，很多小伙伴认为反卷积作为一种算法没有硬件的改变是不是随意搭配任何机型都可以实现。其实不然，每一个公司的每一个型号上的每一颗物镜都只有唯一的反卷积公式。最后总结一下，想必大家应该明白我为什么去写这篇文章了。在显微观察过程中存在很多不同的功能，我选择跟成像质量最相关的功能拿出来跟大家说一下，就是希望小伙伴们在学习与工作中更好的去使用显微镜。口说无凭眼见为真嘛，大家可以用自己实验室的显微镜试一下这对CP的魅力，这两个功能虽然在市面上很常见，但是能集二者与一身的显微镜并不多，怎么解决呢？欢迎大家来试用我们的ECHO显微镜吧。Revolve Generation 2正倒置荧光显微镜Revolution正倒置一体智能显微成像系统

最小最轻的远程医疗显微镜面世可助资源条件落后地区提高医疗卫生水平　　据物理学家组织网4月22日报道，美国科学家发明了一种世界上最小、最轻的微型显微镜。该新型无透镜成像技术被认为不仅削减了与医疗照顾相关的成本，还将给资源条件有限的地区提供快捷、廉价的医学诊断，也将远程医疗向前推进了一步。　　美国加州大学洛杉矶分校的电子工程副教授艾多安奥兹坎使用了一种“基于侧影成像的无透镜超宽视野单元监测阵列平台”(LUCAS)的成像技术。LUCAS的特点是，摈弃放大物体所用的透镜，通过采用发光二极管照亮物体及数字传感阵列来捕捉影像，从而产生微粒或细胞的全息图像。分析样本经由一个小芯片载入，芯片内装有用以监测健康状况的唾液或血液涂片。在使用血液涂片时，该显微镜能准确鉴别出细胞或微粒，如红细胞、白细胞和血小板等。　　这台显微镜和一个鸡蛋的重量差不多，仅46克，是一个自成一体的成像设备，其仅有的外设为一个可与智能手机、掌上电脑(PDA)或计算机相连的USB接口，可经此供电。除了比常规显微镜更为紧凑轻巧外，该无透镜显微镜还省却了要经过专业技术人员才能分析成像的需要，图像经由计算机分析后就可即时获取结果。再加上一些不太昂贵的附件后，还能改装成一个微分干涉对比显微镜(亦称诺玛尔斯基显微镜)，改装附件的成本仅100美元至200美元。微分干涉对比显微镜可用以获取样本的密度信息，通过突出线条和边缘的对比度来形成看似立体的图像。　　这台功能强大、成本低廉的无透镜显微镜可装入一个极小包装；大量设计元素将使其在资源条件有限的地区，特别是非洲的一些国家大显身手，帮助监测诸如疟疾、艾滋病和肺结核等疾病。　　在以上地区，医疗的两个关键需求是：易用性和耐久性。该显微镜的使用将培训减至最低程度，其大视野成像的特点，令样本不再需要在显微镜内进行扫描或精确对齐；操作简单到只需将样本装满芯片，然后将其移至显微镜边上的一个槽内 由于其具有大孔径，还能避免因碎屑阻塞光源引起的问题 另外，由于几乎没有活动部件，使得显微镜相当坚固 而且还能被数字化集成为远程医疗网络的一部分，成为填补基础设施和移动工具之间缺隙的典范。　　相关研究成果发表于英国皇家化学会《芯片实验室》杂志网络版。

锂离子电池相关技术，自上世纪60年代开始研究，并在90年代初，首次进行商业化于摄像机之上。经过逐代的技术革新，锂离子电池技术成功商业化走向市场，成为主流的电池技术。当前锂离子电池被广泛应用于我们生活中的各个场景，诸如智能手机、笔记本电脑，以及电动汽车、电动自行车等各个领域。作为重要的动力源，锂离子电池的生产需要严格的质量监控。光学显微镜作为常用的检测设备，在锂电池的生产中有着广泛的应用。奥林巴斯DSX1000数码显微镜极片涂布工艺检查极片涂布的效果对电池容量、一致性以及安全性有重要影响，生产过程中需要检查涂布后的极片是否满足工艺要求。对于起伏明显的缺陷/样品，要求显微镜具有较大的景深，才能在视野下同时看清不同焦平面的样品形貌。数码显微镜DSX1000提供了大景深物镜的选择，帮助用户应对此类型样品的检查。数码显微镜DSX1000提供全套17种物镜，包含大景深物镜使用数码显微镜DSX1000采集2D/3D图像后，用户可借助分析软件对样品的形貌特征进行测量。DSX1000系统不仅支持线宽、表面积、角度和直径等2D特性的测量，还支持高度、体积、横截面积和其他3D特性的测量。使用数码显微镜DSX1000测量极片浆料的涂布厚度对于涂布厚度的测量，用户除了对极片截面直接进行观察测量；也可通过采集3D图像、并使用软件的轮廓测量功能的方式，就可由轮廓线的高度差得到涂布厚度的大小。数码显微镜DSX1000一键3D功能帮助进行快速完成图像采集和后续的数据测量工作极片分切工艺检查毛刺对电池的危害巨大，尺寸较大的毛刺可能直接刺穿隔膜，导致电池内部短路。因此需要对电极毛刺进行严格监控。而极片分切工艺是电池制造中毛刺产生的主要过程，因此在此工艺段需要重点关注毛刺的检查。毛刺检查任务有两个重点：检查毛刺是否存在测量毛刺尺寸大小使用数码显微镜DSX1000检查分切后的极片边缘是否存在毛刺并测量毛刺尺寸大小电池的电极毛刺朝向不固定，需要从多个角度进行检查，确保没有遗漏。数码显微镜DSX1000的光学显微镜放大头部可以向左或向右倾斜进行观察，最大倾斜角度为90°。多角度倾斜观察的设计可帮助用户灵活应对毛刺检查。倾斜观察效果进行毛刺检查时，一般是先在低倍下进行极片的宏观检查，发现异常后再切换到更高的放大倍率进行毛刺的判定和测量。数码显微镜DSX1000放大倍率可覆盖23X~8220X，帮助用户实现对同一样品从宏观到微观的检查。DSX1000对同一样品进行变倍观察（从20X到2000X）材料表面粗糙度控制为了保证电子能在集流体和电极材料间进行有效转移，生产中需要控制集流体金属箔表面的粗糙度大小。使用激光显微镜OLS5100测量负极集流体（铜箔）的表面粗糙度激光共聚焦显微镜OLS5100为非接触式的测量工具，无需担心损伤样品及因样品损伤导致的测量数据错误。奥林巴斯激光共聚焦显微镜OLS5100即使在弱反射信号下也能采集到所需的数据。因此对于光反射率低的样品（如，黑色电极材料）也能轻松进行表面粗糙度的测量。对于同一个样品，OLS5100可完成符合标准的线粗糙度和面粗糙度测量任务。激光显微镜OLS5100可同时获得样品的激光图、真彩色图和高度图生产全程清洁度监控在锂离子电池的生产过程中，残留的颗粒污染物特别是金属颗粒物可能导致产品性能不良或使用寿命缩短，严重时可能导致电池起火爆炸，因此生产中需要进行严格的清洁度管控。哪些环节需要监控清洁度？电极材料来料磁性异物检查、极耳焊接后残留金属颗粒物检查、电池外壳颗粒污染物检查、生产环境沉淀颗粒检查… … 全自动清洁度检测系统CIX100帮助用户高效完成锂电池生产中的清洁度分析任务。全自动清洁度检测系统CIX100清洁度检测系统CIX100分析的特点：可轻松检测2.5微米以上的颗粒污染物专利偏光检测技术，一次扫描即可识别反光和非反光颗粒全自动分析流程，无需繁杂的人员培训支持多种国际清洁度分析标准一机多用，兼具金相显微镜材料分析功能

蔡司公司近日公布了2012/13财年的业务报告。蔡司在2012/13财年获得历史最高的收入，41.90亿欧元(去年同期：41.63亿欧元)，利润为3.35亿欧元(息税前利润)(去年同期：4.20亿欧元)，报告显示，蔡司在高速发展的经济体如中国和印度等增长迅速，而各业务中，工业计量业务成为蔡司的主要增长点。蔡司的显微镜业务本年度出现了下滑，原因是由于政府和公共部门投资的减少，为了可持续地减少对政府采购的依赖，蔡司显微镜业务部门将专注于扩大显微镜系统在工业领域的业务。　　在中国，印度和拉丁美洲获得高增长　　蔡司81%的收入来自直接销售(去年同期：79%)，19%左右来自合作伙伴(去年同期：21%)。公司85%的业务来自德国以外(去年同期：85%)。在高速发展的经济体，如中国，印度和拉丁美洲，蔡司获得了特别高的增长，收入增加了11%。　　在亚洲/太平洋地区(APAC)地区的营收增长了6%(货币调整后)，达到7.96亿欧元(去年同期：欧元7.82亿)，在美洲地区的营收总额为11.27亿欧元(去年同期：10.86十亿欧元)，增加了百分之五(货币调整后)。　　蔡司在欧洲，中东和非洲的经济区(EMEA)实现了2%的业务增长。总收入为14.52亿欧元(去年同期：14.26亿欧元) ，其中包括德国的5.12亿欧元，同比增长百分之五(去年同期：4.87亿欧元)。　　有针对性的收购面向未来的技术　　在2012/13财政年度，蔡司还通过对面向未来的技术有针对性的收购扩大了其产品组合，其中一个重要的投资是收购三维X射线显微镜制造商Xradia公司。通过此次收购，蔡司正在扩大其显微业务，并满足多式联运显微镜成像技术日益增长的需求。X射线显微镜将补充ZEISS光学显微镜和电子显微镜产品组合，使蔡司能提供材料和生命科学的交叉技术应用解决方案。　　随着收购的三维在线测量解决方案供应商HGV Vosseler公司，蔡司增强了作为汽车行业解决方案供应商的地位，并在过程控制和车身结构检查领域扩充了产品线。　　此外，蔡司收购了专门从事光电，并行数据处理和超精密工程的KLEO Halbleitertechnik公司60%的股权。蔡司这次收购是对面向未来的用于电子产品的生产制造过程的激光直写技术的投资。　　研究与开发支出进一步增加　　蔡司在2012/13财政年度投资4.11亿欧元用于其研究和开发活动，相当于大约10%的收入，并比去年同期(去年同期：3.90亿欧元，9%的收入)增加了5%。　　蔡司集团研究及开发部门共有2,685名员工，相当于员工总数的约11% (去年同期：2,474名员工 百分之十)。为研发新技术和解决方案，蔡司建立了包括全球的一些知名大学和研究机构的网络。截至报告发布之日，蔡司在全球拥有5,863项专利，在22012/13财政年度申请了421项新专利(去年同期：396)。　　在2012/13财政年度各业务部门的发展　　半导体制造技术业务部门仍面临下滑的市场，收入9.34亿欧元，比去年同期下降了不到百分之三(去年同期：9.67亿欧元)。在2013年，下半年市场有略微的复苏，但半导体制造技术部门面临的最大挑战是面向未来的极紫外(EUV)光刻微芯片生产技术在稳定量产方面的进展。可用于量产芯片的EUV技术预计于2015/16财政年度推出。　　在2012/13财政年度工业计量事业群增加7%收入，共5.28亿欧元(去年同期：4.95亿欧元)。工业计量业务在中国和北美非常成功，而德国和整个欧洲市场已显示出一个稳定的趋势，不过客户的服务需求仍然很高。　　在2012/13财政年度显微镜事业群收入6.29亿欧元，比去年同期下降了3%(去年同期：6.5亿欧元)。这主要是由于政府和公共部门投入的减少，尤其是在美国和欧洲的许多地方。但是在高速发展的经济体，显微镜业务继续呈现大幅增长，并赢得市场份额。为了可持续地减少对政府采购预算的依赖，该事业群将专注于扩大显微镜系统的工业应用业务。　　医疗技术业务集团比去年同期收入增长百分之五至10.32亿欧元(去年同期：9.84亿欧元)，首次突破十亿大关，使得医疗技术业务集团成为目前在蔡司集团收入最高的业务部门。这一业务在各领域都有所增长，如眼外科和显微外科，人工晶状体的业务增长尤为强劲。　　视力保健事业群收入8.41亿欧元，尽管市场环境艰难和业务缺乏有吸引力的利润空间，但仅略低于去年的数字(去年同期：8.60亿欧元)，而且该业务集团中盈利明显增加，集团前几年发起的全球生产和分销网络的重组与现代化显示出了正效应，并对盈利和业务集团在2012/13财政年度的现金流作出了重大贡献。　　相机镜头，运动光学和天文仪器设备的业务在2012/13财政年度加在一起共产生1.95亿欧元收入，比去年同期增长了将近10%(去年同期：1.78亿欧元)。翻译：魏昕

研究人员对线虫有着复杂的情感，崇敬、亲密，执着。几十年来，科学家已经鉴定并绘制了所有959个成年雌雄同体细胞和1031个成年雄性细胞的发育图。布伦纳称秀丽隐杆线虫为“大自然馈赠给科学的礼物”。线虫是常见的土壤线虫，线虫其个体小，体长仅1-2mm，体态透明，繁殖速度快且数量多，2-3天一代，有雌雄同体和雄虫，平均每代可产生300-500个线虫，可为实验提供大量且均一的样本。线虫在遗传与发育生物学、行为与神经生物学、衰老与寿命、人类遗传性疾病、病原体与生物机体的相互作用、药物筛选、动物的应急反应、环境生物学和信号传导等领域已经得到广泛应用。明场中的线虫筛查在常规解剖镜下可观察到虫体外形结构，使用体视显微镜可以实现对线虫的有效筛选以提高数量。配备灯架或小型照明底座的常规体视显微镜非常适用于线虫筛查,当与辅助物镜一起使用时，它可以实现更高的放大倍率和分辨率,可以轻松制作具有高对比度的线虫图像，即使在低放大倍率下也是如此。对于教学人员来说，它们也是特别好的解决方案。(型号推荐：MHZ101/MHZ201)MHZ101/MHZ201体视显微镜在明场中进行线虫筛查的优势:居中 LED，标本成像具有良好的对比度和均匀的照明；易于存放，体积紧凑轻巧，不使用时可直接置放于壁橱架子上；空间大，有足够的空间让用户用于取虫、显微注射等操作；标本处理简化，最大限度地减少了平板意外掉落的可能性；没有外部灯、电缆，也没有可能从底座上掉下来的设备，适用于学生课程。 转基因线虫育种及荧光筛选 由于转基因通常与绿色荧光蛋白 (GFP)结合，因此可以使用荧光体视显微镜对其进行选择。其他荧光标记如 DsRed在高表达水平下可能有毒，因此通常选择 GFP 标记。使用广州明慧的MHZF700和NSZ818体视荧光显微镜，可以对线虫进行高效荧光筛查。MHZF700和NSZ818体视荧光显微镜优势：搭配BGUV三色荧光模块，支持特殊波段需求定制；极佳的信噪比和清晰的荧光图像，数字成像时最为出色；具备适用于各种常规观察和检查任务从宏观到微观的灵活性；纤薄底座和高亮度LED，方便样品的取放和操作，减少样本转移耗费的时间。

光学显微镜至今已有三百多年的历史，从观察细胞的初代显微镜发展到如今打破分辨率极限的超分辨显微镜。近年来，生命科学领域蓬勃发展，对显微成像技术不断产生新的需求，光学显微镜不断向更高分辨率、快速成像、3D成像等高端技术方向发展。我国高端光学显微镜市场长期处于被国外产品垄断的局面，许多关键核心部件依赖进口。令人欣喜的是，近五年来，市场上涌现出多种国产高端光学显微镜，包括超分辨显微镜、双光子显微镜、共聚焦显微镜、光片显微镜等，逐渐打破当前市场格局。基于此，仪器信息网特别制作“破局：国产高端光学显微镜技术‘多点开花’”专题，并向国产光学显微镜企业广泛征稿（投稿邮箱：lizk@istrumen.com.cn)。 本篇为北京世纪桑尼科技有限公司（以下简称“世纪桑尼”）投稿，作者重点从共聚焦技术角度叙述了共聚焦显微镜的发展现状，世纪桑尼共聚焦成像模块产品是最早的国产共聚焦商业化产品之一。仪器信息网：请回顾一下贵公司光学显微镜技术的发展历程。近20年中国的激光加工产业发展迅猛，增速全球领先，而且绝大部分部件都已经实现国产化，形成了国内供应链，这是我国所有激光相关企业共同努力的结果，也是中国强国梦的基础。北京世纪桑尼科技有限公司成立于2001年，一直致力于激光扫描振镜及控制系统的研发生产，是国内最早开发同类产品的高科技企业，打破了同类产品完全依赖进口的局面，产品被广泛应用于激光加工、激光医疗、激光演示等各个领域。2002年公司推出了第一代CS系列扫描振镜产品——扫描振镜是控制光束（主要是激光）高速地、精确地扫描样品的器件，主要应用在激光打标。激光打标系统和共聚焦扫描成像相比，仅是少了荧光返回分离和检测单元。2014年，经过在激光打标领域的多年积累，我司正式立项开发共聚焦扫描成像系统。第一个项目是阵列（多点）扫描共聚焦成像系统SUNNY ASM，于2015年中完成开发，并于当年年底完成第一台销售。图1 ASM与Zeiss LSM780联用为什么第一个项目选择看似更高端（至少从国外产品对比来说，多点扫描共聚焦是当时最贵的）的阵列扫描共聚焦？因为阵列扫描共聚焦使用的是EMCCD或sCMOS这样的相机成像，开发时只需要将相机的曝光和振镜的扫描做好同步就可以使系统正常工作，甚至是很好地工作，相对来说比较简单。而对于单点扫描共聚焦成像系统来说，还需要涉及到信号转换电路和图像软件的开发——这两点我们直到今天也仍然在优化，以使产品性能更上一层楼。2017年，我司立项单点扫描共聚焦成像系统。2018年初完成样机试制，并于7月份在兰州大学生科院做了第一次演示：当时用的是老师自己的IX71倒置显微镜，只有7：3的分光，但我们拍的线虫肌动蛋白仍然非常清晰。图2 线虫肌动蛋白，100X物镜2019年，我们在广西大学完成了第一台CSIM 100共聚焦扫描成像系统的销售，至今已有7套系统/模块的销售。我们可以为已经采购了研究级显微镜的单位配套CIM共聚焦模块及激光器、配套的控制软件，升级为一套完整的共聚焦显微镜，满足研究人员对共聚焦显微镜的需求，又大大降低了科研经费的投入，这也是我们开发这套系统的初衷。这样的系统我们目前已经完成了几个单位，系统操作方便实用、图片质量不逊色于国外大品牌产品，得到了用户的良好反馈。仪器信息网：当前贵公司主推的产品和技术有哪些。贵公司在高端光学显微镜方面有哪些独具优势的技术？ 当前，我司在生物成像领域主推的产品是CSIM 100/110共聚焦扫描成像系统，后续的工作除了继续优化系统性能、丰富软件功能外，我们也在开发我们自己的超分辨系统，基于环形光束替代高斯光束方法的超分辨技术。共聚焦成像系统是一个光、机、电一体化的工程，要做好共聚焦产品，需要在这三方面同时都做好，不能有短板。否则，做出来的产品只是能用，能动起来完成基本的扫描成像，但得到的图像无法满足实际的应用需求，更不用说追求更好的图像质量了。另外，不管是国外还是国内，第一家做出共聚焦成像系统产品的从来都不是传统的光学显微镜公司，尽管显微镜公司在光学和机械方面一直有着巨大的技术优势。从这里可以看出，电，尤其是高质量的信号转换电路才是开发出一款共聚焦产品的关键，而我司拥有二十年的振镜电机、驱动电路和控制技术的开发制造经验，在电方面有巨大的优势。相对来说，我司在高端光学显微镜（主要指共聚焦）方面的技术优势主要有两点：1、光路结构方面：利用光路可逆性原理，激光和荧光相向穿过同一个针孔，使激发与成像在任何时候都严格共轭，始终保持100%的样品信号采集率；光路稳定性高，免维护。2、自主开发了信号转换放大电路。相对传统共聚焦使用的跨阻放大电路，我们的信号转换放大电路拥有更高的信号转换效率、更低的背景噪声、更宽的动态范围。仪器信息网：您如何看待国产光学显微镜生产商和进口品牌厂商的差距（请结合具体产品回答）？国产高端光学显微镜发展还面临哪些问题？激光扫描共聚焦显微镜是二十世纪80年代发展起来的一项具有划时代的高科技产品 ，它是在荧光显微镜成像基础上加装了激光扫描装置，在反射光 的光路上加上了一块半反半透镜 ，将已经通过透镜的反射光折向其它方向，在其焦点上有一个带有针孔的挡板，小孔就位于焦点处，挡板后面是一个光电倍增管 。利用计算机进行图像处理，把光学成像的分辨率提高了30%--40%，使用紫外或可见光激发荧光探针 ，从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像。其中光电倍增管探测器是很重要的组成部件，是日本滨松公司生产的，国内还没有成熟的同类产品可以替代，相关企业的产品正处于研发阶段，我们也在密切关注。物镜的性能，主要是数值孔径、消色差等级、平场性能和透光率等方面都还有不小的差距，但如果仅限于应用最广泛的可见光波段，差距已经不大了，至少用共聚焦拍一般的荧光图像，无法仅从图像上分辨哪个是国产拍的、哪个是进口产品拍的。国产高端光学显微镜的发展，最大的问题是用户对国产高端仪器的认可度不足。跑市场，经常能听到这么一句话：“买国产产品出了问题或不能满足要求，做决策的老师就要负责任；买进口产品出了问题，则认为这是目前技术水平的极限，和老师无关。”甚至今年都还有一些省份的政府和专家出面论证，某些仪器只建议采购进口产品。这让我们感到很困惑，难道进口产品都是一个水平、一个档次，就没有高端和低端的区别？低端产品就一定比国产产品好?是否做过对比？如何做的对比，还是只是闭门谈论？产品出现问题，国产产品会被认为质量不行，进口产品则是自己运气不好，在这样的情况下，用户对设备各方面的认识还有待提高，不要被销售人员误导。以上这些，对于国产厂商都是需要去面临和亟待解决的问题。更好地支持国产仪器发展，第一，要靠政策的引导，如科研单位采购国产设备退税就是非常好的政策，希望能够进一步细化，目前退税只退到学校，而不是课题组，对于课题组来说采购成本并没有减少。采购进口设备时，则只需要按免税价格报价。第二，要有权威的检验检测结论。第三，要进行技术和功能利用追踪——例如，招标参数强调了1nm的光谱分辨率，那么在该设备运行期间，这个功能有多少的使用率，出了多少成果。仪器信息网: 您认为，未来几年高端光学显微镜的技术趋势和热点市场需求有哪些？贵公司未来产品技术发展规划是怎样的？超分辨、共聚焦、宽场显微镜大体对应了前沿实验、成熟实验和基本实验，共聚焦成像应该有更广泛的使用面。然而，国外共聚焦显微镜产品的价格仍然“高高在上”，这阻碍了共聚焦成像技术帮助科研人员提升实验水平。未来，降低采购费用和使用成本必将是共聚焦产品的发展趋势。从技术来看，分辨率更高、灵敏度更好、成像速度更快一直都是显微镜的追求，未来的发展大概也会如此。但受限于元器件的发展，未来短期内可能会在通过反卷积计算和人工智能来提高图像的分辨率、信噪比方面有更快的发展。目前光学显微镜市场热点有两点：一、超分辨和活细胞成像，需求主要在经费充足的、已经购买一台或多台共聚焦显微镜的实验室或中心平台；二、单点扫描共聚焦成像系统，降低采购成本，尽可能地满足一般实验室需求。世纪桑尼未来发展希望能够填补国内空白、逐步替代进口产品。依托公司现有的产品和技术实力，研发多通道共聚焦模块、超分辨共聚焦系统、双光子共聚焦系统，为广大的科研人员提供高端实用的分析仪器。国家的强大需要高科技产业的发展，需要拥有自主知识产权的仪器设备，需要培养更多的科研人才，这是我们作为中关村高新技术企业的社会责任，我们义不容辞。

生物课上，一台显微镜、一片菜叶子加上一只青蛙或者鲫鱼，一场生物显微解剖课开场了。各自不免兴奋，显微镜是多么神奇的一个东西!它让我们能够看到流淌江水中的各种微生物，能够知晓细胞内形形色色的细胞器，能够区分出猩猩有24对染色体而人却只有23对。　　这都要归功于16世纪一个叫Zacharias Jansen的荷兰人，我们不清楚他如何想到将两个镜片叠在一起并放在管子的两头，但是这个奇怪想法催生出的工具，却能够在压缩最小的时候放大3倍，拉到最长时可以放大达到10倍。他在孩童时期的嘻哈把玩，将我们带进了令人瞠目结舌的微观世界。　　▲玩出来的显微镜　　很奇怪，做出显微镜的第一人不是生物学家，而是一个观星的人&mdash &mdash 现代物理学与天文学之父伽利略。1609年，在听说了这个孩子的发明后，他不仅研究明白了这些镜片在一起能够放大很多倍的原理，还制造出了一台更为精密的工具，并将其命名为occhiolino(也被称为little eye)。从此，现代意义上的显微镜走进人们的视野。　　然而，显微镜真正发展成为一个学科，成为窥视微观世界的独门兵器，还是要等到17世纪六、七十年代。列文虎克，这个出生于1632年的荷兰小伙子，在稚嫩的年纪就不得不面对父亲的去世，被迫来到阿姆斯特丹的一家干货商店当学徒，在那里他接触到放大镜，产生极大的兴趣。闲暇之余，他便耐心地磨起了自己的镜片。或许是太无聊，或许是太好玩，他一生中竟然磨制了400多个透镜，放大倍数竟然可以达到300倍!利用自制的显微镜，列文虎克为我们展现了一个全新的微观世界，他第一个发现并描绘了细菌，展现了一滴水中的世界，准确地描述了红细胞，证明了马尔皮基推测的毛细血管层是真实存在的，他成为了微生物学的奠基人。　　与列文虎克同期的，还有一个叫做罗伯特&bull 胡克，被称为&ldquo 伦敦的莱奥纳多&bull 达&bull 芬奇&rdquo 的英国博物学家。你说对了，&ldquo 胡克定律&rdquo 就是以他名字命名的。他不仅提出了弹性材料的胡克定律，万有引力的平方反比关系，设计了真空泵，还利用自制的显微镜发现了软木中的&ldquo 小室&rdquo ，并将&ldquo cell&rdquo 一词深深地刻进了现代人的脑海中。从此，显微镜的发展进入了快车道，出现了形式多样、拥有不同功能的各色显微镜。　　▲光学显微镜　　灯泡的发明让那些狂热的显微镜粉丝们欣喜不已，终于可以在晚上也可以使用高倍镜片来触摸微观世界了。但是当他们将光源经聚光镜投射在被检样本上后，却发现在视野中除了有那些小东西，竟然还发现了灯丝的影像。直到1893年，一个叫柯勒的年轻人，发明了二次成像技术，成功地将热焦点落在了被检样本之外，不仅光线均匀了，而且也不会损伤样本。这种被称为柯勒照明的光源系统，成为了现代光学显微镜的关键部件。　　显微镜的变革，也使细胞学迎来了最为辉煌的发展时期。细胞器、染色体等细胞染色方法的出现，使人们对于细胞这一生命最基本单位有了相当深入的认识。但是，染色毕竟影响甚至杀死了细胞，跟一堆死细胞玩真是太没意思了!直到20世纪二、三十年代，弗里茨&bull 泽尔尼克在研究衍射光栅的时候，发明了相差显微技术，这一情况才被彻底改变。　　再后来，出现了各种形形色色的显微镜，按照设计方式的不同，有正立的、倒立的，还有解剖显微镜，按照目镜的个数，有单目镜的、双目镜的，还有直接数码相机采集图像的，有使用偏振光作光源的，还有不将光直接射入样本的暗视野显微镜，还有选定特定波长的光波照射样本，以产生荧光的荧光显微镜。　　▲瓶颈所在　　十八世纪，光学显微镜的放大倍数已经可以达到1 000倍，直到现在人们也只能将其提高到1 600倍左右这个极限了。不是因为技术不够，而是因为显微镜的最大分辨率受到光源波长的限制。　　光在传播途径中，如果碰到的障碍物或者小孔的尺寸远大于光的波长时，就会被反射回去或者穿透过去，可以看作是沿直线传播。但是当物体尺寸与光波差不多甚至还要小的时候，光波就会发生衍射现象并绕过去。不论我们怎样磨镜片，或者使用油镜来提高清晰度，显微镜的分辨率最多也只能达到光波长的一半。而我们肉眼通常能感知的可见光，波长范围在0.39&mu m ~0.76&mu m，即便使用0.39&mu m左右的紫外光，理想状况下，也就能达到0.2&mu m的分辨率。所以，要想提高分辨率，只能改变光源，并且改用仪器来探测放大的图像。　　▲新时代的骄子　　当人们意识到用光学显微镜看不到原子般细微的物质，那么就会想法进一步提高显微镜的分辨率，别的办法行不通，那就只能寻找比光波波长还短的光源。还有哪些波的波长比光波还短?当然是电子。注意，是电子，不是家里电线中220 V的电&hellip &hellip 　　1924年，德布罗意提出了波粒二象性的假说，根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。接着汉斯&bull 布什又开创了电磁透镜的理论。这些使人们产生了制作显微镜的新想法：为什么不用具有波动性的电子做&ldquo 光源&rdquo ，再用电磁透镜来放大呢?于是，1932年德国工程师恩斯特&bull 鲁斯卡和马克斯&bull 克诺尔制造出了第一台透视电子显微镜，这是近代电子显微镜的先导，鲁斯卡也因此获得了1986年度的诺贝尔物理奖。　　电子显微镜有着与光学显微镜相似的成像原理，它的神奇之处在于用电子束代替光源，而电磁场也化身成了透镜：高速的电子束在真空通道中穿越聚光镜再透过样品，带着样品内部的结构信息投射在荧光屏板上，最终转化成可见光影像。另外，由于电子束的穿透力很弱，用于电子显微镜的标本，需要用超薄切片机制成厚50纳米左右的超薄切片，稍微厚一点，电子就可能做无用功。如果给飞奔的电子再来一马鞭，电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍，分辨率可以达到纳米级(10-9 m)。　　用电子束代替光看起来已经是一个反常规的奇妙主意，但让人想不到的还在后面。1983年，IBM公司苏黎世实验室的两位科学家格尔德&bull 宾宁和海因里希&bull 罗雷尔，发明了扫描隧道显微镜，这是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面结构的仪器。这种显微镜比电子显微镜更激进，它的出现完全抛开了传统显微镜的概念。　　最神奇的是，扫描隧道显微镜没有镜头!没有镜头也敢叫&ldquo 显微镜&rdquo ?没错，这不是山寨的时候出了问题，它原原本本就是这么设计的。扫描隧道显微镜依靠&ldquo 隧道效应&rdquo 进行工作，如同一根唱针扫过一张唱片。一根有着原子般大小的探针慢慢通过被分析的物体，当探针距离物体表面很近时(大约在纳米级的距离)，电子会穿过物体与探针之间的空隙，形成一股微弱的电流。如果探针与物体的距离发生变化，这股电流也会相应改变，通过测量电流我们就能知道物体表面的形状。所以，当电流经过一个原子，便能极其细致地描绘出它的轮廓，通过绘出电流量的波动，我们就可以得到单个原子的美丽图片。　　电子显微镜的出现，&ldquo 神马&rdquo 细菌、病毒、DNA、蛋白质大分子、原子核、电子云啥的，都得规规矩矩老实听话，要不，来探针下现个原形?　　▲未知的微观世界　　对人来说，安全电压是36 V，可是对于电子显微镜下的观测样品，其接收到的辐射剂量等同于10万吨当量的氢弹在30米远处爆炸的辐射量!当生物标本暴露于电子束中时，细胞结构和化学键将迅速崩溃，所以电子显微镜虽然精妙却无法用于活细胞的观察。　　麻省理工大学Mehmet教授的研究小组提出，通过使用量子力学的测量技术可以让电子束被约束起来，在稍远的距离感应被观察的物体，一次扫描样品的一个像素，并将这些像素组合起来拼出整个样品的图像，从而避免损坏实验样品。倘若研究成功，它可以使研究人员看到分子在活体细胞内的活动，比如酶在活细胞中的功能或是DNA的复制过程，用以揭示生命和物质的基本问题。　　看电影，你一定希望看到3D的画面。同样的，长期的2D显微镜成像，也让人们感到审美疲劳，于是3D图像技术如雨后春笋般发展起来。共聚焦显微镜已经能够通过移动透镜系统对一个半透明的物体进行三维扫描，通过计算机系统的辅助，对实验材料从外观到内在、从静态到动态、从形态到功能进行观察。　　同时，随着数码摄影技术、信息技术和自动化技术的革新，显微镜的外观、舒适性、自动化程度以及方便性都在提高。例如近几年的大屏幕倒置显微镜，直接通过液晶显示器来观察，研究细胞结构就像在电脑上看电影，大大减轻了显微镜观察时的疲劳。

p　　锂离子电池广泛用于家用电子产品中，现在正投身于电动车辆动力提供和电网能量储存。但锂电池有限的充电次数和在其使用寿命期间容量降低的趋势，已经促成了对改进技术的大量研究。/pp　　由美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)研究人员带领的国际团队使用电子显微镜的先进技术，用以展示锂离子电池电极的材料比例如何影响其原子级别的结构，以及表面与其余材料的差异。这项工作成果发表在《能源与环境科学》杂志上。/pp　　掌握电池材料内部和表面结构如何在广泛的化学成分范围内变化，将有助于未来对阴极转化的研究，并可能推动新电池材料的开发。/pp　　伯克利实验室分子铸造研究所的科学家Alpesh Khushalchand Shukla表示：“这一新发现可能会改变研究阴极内相变的方式，以及由此导致的同类材料的容量损失。研究工作表明彻底刻画新材料的原始状态以及使用后状态极其重要，以避免误解。”/pp　　分子铸造研究中心的研究员以往的研究表明，含有“过量”锂阴极材料的结构，可解决长期以来的争论。在分子铸造厂美国国家电子显微镜中心(NCEM)和英国达斯伯里的国家高级电子显微镜研究机构SuperSTEM分别使用一套电子显微镜后，研究小组惊奇发现，尽管整个原子级阴极材料的内部在所有组分中保持相同的结构图案，减少锂的量将导致结构内某些原子位置的随机性增加。/pp　　通过比较不同的阴极材料组成与电池性能，研究人员还表明：通过使用较低比例的锂与其他金属可以优化电池性能与容量的关系。最令人惊讶的发现是：未使用阴极的表面结构与阴极内部非常不同。在研究者进行的所有实验中都发现了表面具有不同结构的薄层材料，并称为“尖晶石”阶段。之前的多项研究则忽略了该薄层材料可能出现在新阴极或已使用阴极这一事实。/pp　　通过系统地改变锂与过渡金属的比例，就像在一个新的饼干配方中尝试不同数量的成分一样，研究小组能够研究表面和内部结构之间的关系并测量材料的电化学性能。该团队从多个角度拍摄了每批阴极材料的图像，并创建了每种结构的完整的3D渲染图。/pp　　SuperSTEM实验室主任Quentin Ramasse认为：“在与电池技术相关的长度尺度上获得这样精确的原子级信息是一项挑战，这就是为何电子显微镜凭借多种成像和光谱技术成为可再生能源研究中不可或缺的多功能工具的最好例子。”/pp　　研究人员还使用了一种新开发的技术，称为4-D扫描透射电子显微镜(4-D STEM)。在透射电子显微镜(TEM)中，图像在电子穿过薄样品后形成 在传统的扫描透射电极显微镜(STEM)中，电子束聚焦到一个非常小的点(直径小至0.5纳米或十亿分之一米)，然后该点在样品上来回扫描工作，如同草坪上的割草机。/pp　　传统STEM中的检测器仅计数每个像素中有多少电子散射(或不散射)。然而在4D-STEM中，研究人员使用高速电子探测器记录每个扫描点上每个电子散射的位置，它允许研究员在大视野内以高分辨率测量样品的局部结构。/pp　　NCEM的研究科学家Colin Ophus补充道：“引进高速电子相机使我们能够从非常大的样品尺寸中提取原子尺度的信息。4D-STEM实验意味着我们不再需要在可解析的最小特征与可观察的视场之间进行权衡-即可以一次分析整个粒子的原子结构。”/p

新材料是传统产业升级和战略性新兴产业发展的基石。近年来，中国新材料产业蓬勃发展，关键材料取得突破、前沿技术不断涌现。７月８日－11日，中国材料大会2024于广州白云国际会议中心举行，大会致力于面向国家重大需求、推动新材料前沿重大突破，Evident携带多款创新工业显微镜产品亮相，与行业同仁一同探索材料的微观世界，为新材料的发展贡献力量。当前，高新产业的发展不断催生对于新材料的需求，进而对材料的微观结构设计和性能优化研究提出了更具前瞻性的要求。作为专业的光学仪器和解决方案提供商，Evident致力于提供材料学领域整体解决方案，其显微镜产品广泛应用于金属、陶瓷、半导体、化学材料等领域的微观形貌观察，助力实现精准的质量分析与控制。OLS5100 3D激光显微镜：亚微米级测量标杆OLS5100激光显微镜以其卓越的测量精度和光学性能，在亚微米级测量方面树立了标杆。在电子材料领域，新材料向更高性能、更小尺寸和更高集成度发展。Evident OLS5100显微镜以其精细的亚微米级三维成像能力，可深入观察半导体材料的微观结构，帮助提高电子元件性能。此外，其专用的LEXT物镜和Smart Lens Advisor（智能镜头顾问）的结合，确保了测量的准确性，为用户提供值得信赖的检测结果。随着全球对可持续能源解决方案的需求不断增长，新能源材料、储能材料和节能材料的研究变得尤为关键。在锂电池电极材料的生产中，为了保障电子在集流体与电极材料之间有效转移，生产中材料表面的粗糙度控制十分重要。作为非接触式工具，OLS5100显微镜在不损失样品的情况下获得精准数据，清晰捕获传统显微镜难以获得的精细图案和缺陷。值得一提的是，OLS5100配备智能实验管理助手，能够简化工作流程并提供高质量数据，让材料检测的流程更加快速、高效。激光显微镜OLS5100可同时获得样品的激光图、真彩色图和高度图DSX1000数码显微镜：多功能、一体化创新工具DSX1000数码显微镜则是Evident在数字化显微技术领域的又一力作。它将光学技术与数字技术有机融合，成为一台集体视镜、工具显微镜、金相显微镜、偏光显微镜等功能于一体的多功能高度自动化的显微系统，集成明场、暗场、偏斜、偏光、MIX、微分干涉等六种观察模式，多款物镜支持23X-8220X放大倍率，为研究人员提供综合性成像和显微镜解决方案。在汽车、航空航天及其他制造领域，轻质材料、高温材料和耐腐蚀材料的需求日益增长。DSX1000显微镜配备的PRECiV软件提供多种选配模块，包括符合行规和国际标准的材料解决方案，如晶粒度、铸铁分析、最恶劣视场、孔隙率、相分析、非金属夹杂物等。此外，DSX1000的远心光学系统有效降低在整个放大范围内的图像失真率，保证了测量的准确度和重复性。其丰富的观察方法和灵活的载物台设计，使得研究人员能够轻松应对各种复杂外形的样品。一键式呈现样品的明场、暗场、斜射、偏振、MIX（明场和暗场）、偏光和微分干涉的图像在同一界面中，即使是初学者也能快速找到合适的观察方式。活动现场，Evident展台吸引了众多行业专家、研究人员及合作伙伴，Evident光学技术的创新应用引发了关注与热议。在制造大国向制造强国迈进的征程上，新材料的突破性进展对于加速产业升级具有重要作用，展望未来，Evident仍将顺应时代发展浪潮，以高质量的解决方案推动产业向“新”发展，为中国制造业的发展筑牢基石。

自然界中一些最基本的过程发生在微观尺度上，远远超出了我们肉眼所能看到的极限，这推动了技术的发展，使我们能够超越这个极限。早在公元4世纪，人们发现了光学透镜的基本概念，并在13世纪，人们已经在使用玻璃镜片，以提高他们的视力和放大植物和昆虫等对象以便更好地了解他们。随着时间的推移，这些简单的放大镜发展成为先进的光学系统，被称为光学显微镜，使我们能够看到和理解超越我们感知极限的微观世界。今天，光学显微镜是许多科学和技术领域的核心技术，包括生命科学、生物学、材料科学、纳米技术、工业检测、法医学等等。在这篇文章中，我们将首先探讨光学显微镜的基本工作原理。在此基础上，我们将讨论当今常用的一些更高级的光学显微镜形式，并比较它们在不同应用中的优缺点。　　　　什么是光学显微镜?　　光学显微镜用于通过提供它们如何与可见光相互作用(例如，它们的吸收、反射和散射)的放大图像来使小结构样品可见。这有助于了解样品的外观和组成，但也使我们能够看到微观世界的过程，例如物质如何跨细胞膜扩散。　　显微镜的部件以及光学显微镜的工作原理　　从根本上说，显微镜包括两个子系统：一个用于照亮样品的照明系统和一个成像系统，该系统产生与样品相互作用的光的放大图像，然后可以通过眼睛或使用相机系统进行观察。　　早期的显微镜使用包含阳光的照明系统，阳光通过镜子收集并反射到样品上。今天，大多数显微镜使用人造光源，如灯泡、发光二极管(LED)或激光器来制造更可靠和可控的照明系统，可以根据给定的应用进行定制。在这些系统中，通常使用聚光透镜收集来自光源的光，然后在聚焦到样品上之前对其进行整形和光学过滤。塑造光线对于实现高分辨率和对比度至关重要，通常包括控制被照亮的样品区域和光线照射到它的角度。照明光的光学过滤，使用修改其光谱和偏振的光学过滤器，可用于突出样品的某些特征。图1：复合显微镜的基本构造：来自光源的光使用镜子和聚光镜聚焦到样品(物体)上。来自样品的光被物镜收集，形成中间图像，该图像由目镜再次成像并传递到眼睛，眼睛看到样品的放大图像。　　成像系统收集与样品相互作用的照明光，并产生可以查看的放大图像(如上图1)。这是使用两组主要的光学元件来实现的：首先，物镜从样品中收集尽可能多的光，其次，目镜将收集的光中传递到观察者的眼睛或相机系统。成像系统还可包括诸如选择来自样品的光的某些部分的孔和滤光器之类的元件，例如仅看到已从样品散射的光，或仅看到特定颜色或波长的光。与照明系统的情况一样，这种类型的过滤对于挑出某些感兴趣的特征非常有用，这些特征在对来自样本的所有光进行成像时会保持隐藏。　　总的来说，照明和成像系统在光学显微镜的性能方面起着关键作用。为了在您的应用中充分利用光学显微镜，必须充分了解基本光学显微镜的工作原理以及当今存在的变化。　　简单复合显微镜　　单个镜头可以用作放大镜，当它靠近镜头时，它会增加物体的外观尺寸。透过放大镜看物体，我们看到物体的放大和虚像。这种效果用于简单的显微镜，它由单个镜头组成，该镜头对夹在框架中并从下方照明的样品进行成像，如下图2所示。这种类型的显微镜通常可以实现2-6倍的放大倍率，这足以研究相对较大的样本。然而，实现更高的放大倍率和更好的图像质量需要使用更多的光学元件，这导致了复合显微镜的发展(如下图3)。图2：通过创建靠近它的物体的放大虚拟图像，将单个镜头用作放大镜。图3：左：简单显微镜。右：复合显微镜。　　在复合显微镜中，从底部照射样品以观察透射光，或从顶部照射样品以观察反射光。来自样品的光由一个由两个主要透镜组组成的光学系统收集：物镜和目镜，它们各自的功率倍增，以实现比简单显微镜更高的放大倍率。物镜收集来自样品的光，通常放大倍数为40-100倍。一些复合显微镜在称为“换镜转盘(nose piece)”的旋转转台上配备多个物镜，允许用户在不同的放大倍数之间进行选择。来自物镜的图像被目镜拾取，它再次放大图像并将其传递给用户的眼睛，典型的目镜放大率为10倍。　　可以用标准光学显微镜观察到的最小特征尺寸由所使用的光学波长(λ)和显微镜物镜的分辨率决定，由其孔径数值(NA)定义，最大值为NA =1空中目标。定义可区分的最小特征尺寸(r)的分辨率极限由瑞利准则给出：　　r=0.61×(λ/NA)　　例如，使用波长为550nm的绿光和典型NA为0.7的物镜，标准光学显微镜可以分辨低至0.61×(550nm)/0.7≈480nm的特征，这足以观察细胞(通常为10µm大小)，但不足以观察较小生物的细节，例如病毒(通常为250-400nm)。要对更小的特征成像，可以使用具有更高NA和更短波长的更先进和更昂贵的物镜，但这可能不适用于所有应用。　　在标准复合显微镜(如下图4a)中，样品(通常在载玻片上)被固定在一个可以手动或电子移动以获得更高精度的载物台上，照明系统位于显微镜的下部，而成像系统高于样本。然而，显微镜主体通常也可以适应特定用途。例如，立体显微镜(如下图4b)的特点是两个目镜相互成一个小角度，让用户可以看到一个略有立体感的图像。在许多生物学应用中，使用倒置显微镜设计(如下图4c)，其中照明系统和成像光学器件都在样品台下方，以便于将细胞培养容器等放置在样品台上。最后，比较显微镜(如下图4d)常用于法医。图4：复合显微镜。a)标准直立显微镜指示(1)目镜，(2)物镜转台、左轮手枪或旋转鼻镜(用于固定多个物镜)，(3)物镜、调焦旋钮(用于移动载物台)(4)粗调，(5)微调，(6)载物台(固定样品)，(7)光源(灯或镜子)，(8)光阑和聚光镜，(9)机械载物台。b)立体显微镜。c)倒置显微镜。　　光学显微镜的类型　　下面，我们将介绍一些当今可用的不同类型的光学显微镜技术，讨论它们的主要操作原理以及每种技术的优缺点。　　亮视野显微镜　　亮视野显微镜(Brightfield microscopy，BFM)是最简单的光学显微镜形式，从上方或下方照射样品，收集透射或反射的光以形成可以查看的图像。图像中的对比度和颜色是因为吸收和反射在样品区域内变化而形成的。BFM是第一种开发的光学显微镜，它使用相对简单的光学装置，使早期科学家能够研究传输中的微生物和细胞。今天，它对于相同的目的仍然非常有用，并且还广泛用于研究其他部分透明的样品，例如透射模式下的薄材料(如下图5)，或反射模式下的微电子和其他小结构。图5：亮视野显微镜。左图：透射模式-在显微镜下看到的石墨(深灰色)和石墨烯(最浅灰色)薄片。在这里，图像上看到的亮度差异与石墨层的厚度成正比。右图：反射模式-SiO2表面上的石墨烯和石墨薄片，小的表面污染物也是可见的。　　暗视野显微镜　　暗视野显微镜是一种仅收集被样品散射的光的技术。这是通过添加阻挡照明光直接成像的孔来实现的，这样只能看到被样品散射的照明光。通过这种方式，暗场显微镜突出显示散射光的小结构(如下图6)，并且对于揭示BFM中不可见的特征非常有用，而无需以任何方式修改样品。然而，由于在最终图像中看到的唯一光是被散射的光，因此暗场图像可能非常暗并且需要高照明功率，这可能会损坏样品。　　图6：亮视野和暗视野成像。a)亮视野照明下的聚合物微结构。b)与a)中结构相同的暗视野图像，突出显示边缘散射和表面污染。c)与a)和b)相似的结构，被直径为100-300nm的纳米晶体覆盖。仅观察到纳米晶体散射的光，而背景光被强烈抑制。　　相差显微镜　　相差显微技术(Brightfield microscopy，PCM)是一种可视化由样品光路长度变化引起的光学相位变化的技术.这可以对在BFM中产生很少或没有对比度的透明样品进行成像，例如细胞(如下图7)。由于肉眼不易观察到光学相移，因此相差显微镜需要额外的光学组件，将样品引起的相移转换为最终图像中可见的亮度变化。这需要使用孔径和滤光片来操纵照明系统和成像系统。这些形状和选择性地相移来自样品的光(携带感兴趣的相位信息)和照明光，以便它们建设性地干涉眼睛或检测器以创建可见图像。图7：人类胚胎干细胞群落的相差显微图像。　　微分干涉显微镜　　与PCM类似，微分干涉显微镜(differential interference contrast microscopy，DICM)通过将由于样品光路长度变化引起的光学相位转换为可见对比度，从而使透明样品(例如活的未染色细胞)可视化。然而，与PCM相比，DICM可以实现更高分辨率的图像，并且减少了由PCM所需的光学器件引入的清晰度和图像伪影。在DICM ，照明光束被线性偏振器偏振，其偏振旋转，使其分裂成两个偏振光束，它们具有垂直偏振和小(通常低于1µm)间隔。穿过样品后，两束光束重新组合，从而相互干扰。这将创建一个对比度与图像成正比的图像差在两个偏振光束之间的光相位，因此命名为“差”干涉显微镜。DICM产生的图像出现与采样光束之间的位移方向相关的三维图像，这导致样品边缘具有亮区或暗区，具体取决于两者之间的光学相位差的符号(如下图8)。图8：微分干涉对比显微镜。左：DICM的原理图。右图：通过DICM成像的活体成年秀丽隐杆线虫(C.elegans)。　　偏光显微镜　　在偏振光显微镜中，样品用偏振光照射，光的检测也对偏振敏感。为了实现这一点，偏振器用于控制照明光偏振并将成像系统检测到的偏振限制为仅一种特定的偏振。通常，照明和检测偏振设置为垂直，以便强烈抑制不与样品相互作用的不需要的背景照明光。这种配置需要一个双折射样品，它引入了照明光偏振角的旋转，以便它可以被成像系统检测到，例如，观察晶体的双折射以及它们的厚度和折射率的变化(如下图9)。图9：偏光显微镜。橄榄石堆积物的显微照片，由具有不同双折射的晶体堆积而成。整个样品的厚度和折射率的变化会导致不同的颜色。　　荧光显微镜　　荧光显微镜用于对发出荧光的样品进行成像，也就是说，当用较短波长的光照射时，它们会发出长波长的光。示例包括固有荧光或已用荧光标记物标记的生物样品，以及单分子和其他纳米级荧光团。该技术采用了滤光片的组合，可阻挡短波长照明光，但让较长波长的样品荧光通过，因此最终图像仅显示样品的荧光部分(如下图10)。这允许从由许多其他非荧光颗粒组成的样品中挑出和可视化荧光颗粒或已被染料染色的感兴趣细胞的分布。同时，荧光显微镜还可以通过标记小于此限制的粒子来克服传统光学显微镜的分辨率限制。例如，可以用荧光标记标记病毒以显示其位置在生物样品的情况下，可以表达荧光蛋白，例如绿色荧光蛋白。结合各种新颖形式的样品照明，荧光显微镜的这一优势实现了“超分辨率”显微镜技术，打破了传统光学显微镜的分辨率限制。荧光显微镜的主要限制之一是光漂白，其中标记物或颗粒停止发出荧光，因为吸收照明光的过程最终会改变它们的结构，使它们不再发光。图10：荧光显微镜。左：工作原理-照明光由短通激发滤光片过滤，并由二向色镜反射到样品。来自样品的荧光通过二向色镜，并被发射滤光片额外过滤以去除图像中残留的激发光。右图：有机晶体中分子的荧光图像(晶体轮廓显示为黄色虚线)。由于来自其他分子和晶体材料的荧光，背景并不完全黑暗。　　免疫荧光显微镜　　免疫荧光显微镜是主要用于在微生物的细胞内的生物分子可视化的位置荧光显微镜的具体变化。在这里，用荧光标记物标记或固有荧光的抗体与感兴趣的生物分子结合，揭示它们的位置。(如下图11)图11：免疫荧光显微镜。肌动蛋白丝(紫色)、微管(黄色)和细胞核(绿色)的免疫荧光标记的两个间期细胞。　　共聚焦显微镜　　共聚焦显微镜是一种显微镜技术，它可以逐点成像来自样品的散射或荧光。不是一次对整个样品进行照明和成像，而是在样品区域上扫描源自点状光源的照明点，敏感检测器仅检测来自该点的光，从而产生2D图像。这种方法允许以高分辨率对弱信号样本进行成像，因为来自采样点之外的不需要的背景信号被有效抑制。在这里，所使用的波长和物镜在所有三个维度上都限制了成像光斑的大小。这允许通过将物镜移动到距样品不同的距离，在样品内的不同深度处制作2D图像。然后可以组合这些2D图像“切片”以创建样本的3D图像，这是所讨论的其他宽视场显微镜技术无法实现的，并且还允许以3D方式测量样品尺寸。这些优势的代价是无法一次性拍摄图像，而是必须逐点构建图像，这可能非常耗时并阻碍样本的实时成像(如下图12)。图12：单分子荧光的共聚焦荧光图像。小点对应于单个分子的荧光，而较大的点对应于分子簇。此处的荧光背景比简单的荧光显微镜图像弱得多，如亮点之间的暗区所见。　　双光子显微镜　　双光子显微镜(Two-photonmicroscopy，TPM)是荧光显微镜的一种变体，它使用双光子吸收来激发荧光，而不是单光子激发。在这里，通过吸收两个光子的组合来激发荧光，其能量大约是单个光子激发所需能量的一半。例如，在该方案中，通常由单个蓝色光子激发的荧光团可以被两个近红外光子激发。在TPM中，图像是逐点建立的，就像在共聚焦显微镜中一样，也就是说，双光子激发点在样品上扫描，样品荧光由灵敏的检测器检测。与传统荧光显微镜相比，激发和荧光能量的巨大差异导致了多重优势：首先，它允许使用更长的激发波长，在样品内散射较少，因此穿透更深，以允许在其表面下方对样品进行成像并创建3D样品图像。同时，由于激发能量低得多，光漂白大大减少，这对易碎样品很有用。激发点周围的荧光背景也大大减少，因为有效的双光子吸收仅发生在激发光束的焦点处，因此可以观察到来自样品小部分的荧光(如下图13)。　　TPM的一个缺点是双光子吸收的概率远低于单光子吸收，因此需要高强度照明，如脉冲激光，才能达到实用的荧光信号强度。图13：双光子显微镜。花粉的薄光学切片，显示荧光主要来自外层。　　光片显微镜　　光片显微技术是荧光显微术的一种形式，其中样品被垂直于观察方向的薄“片”光照射，从而仅对样品的薄切片(通常为几微米)进行成像。通过在样品在光片中旋转的同时拍摄一系列图像，可以形成3D图像。这要求样品大部分是透明的，这就是为什么这种技术通常用于形成小型透明生物结构的3D图像，例如细胞、胚胎和生物体。(如下图14)图14：光片显微镜。左：工作原理。右：通过荧光成像用光片显微镜拍摄的小鼠大脑的荧光图像。　　全内反射荧光显微镜　　全内反射荧光(Totalinternal reflection fluorescence microscopy ，TIRF)是一种荧光显微技术，可通过极薄(约100nm厚)的样品切片制作2D荧光图像。这是通过照明光的渐逝场激发样品的荧光来实现的，当它在两种不同折射率(n)的材料之间的边界处经历全内反射时就会发生这种情况。消逝场具有与照明光相同的波长，但与界面紧密结合。在TIRF显微镜中，激发光通常在载玻片(n=1.52)和样品分散的水介质(n=1.35)之间的界面处发生全内反射。渐逝场的强度随距离呈指数下降来自界面，这样在最终图像中只能观察到靠近界面的荧光团。这也导致来自切片外区域的荧光背景的强烈抑制，这允许拾取微弱的荧光信号，例如在定位单个分子时。这使得TIRF非常适用于观察参与细胞间相互作用的荧光蛋白(如下图15)的微弱信号，但也需要将样品分散在水性介质中，这可能会限制可以测量的样品类型。图15：TIRF图像显示培养的视网膜色素上皮细胞中的蛋白质荧光。每个像素对应67nm。　　膨胀显微镜　　膨胀显微镜背后的基本概念是增加通常需要高分辨率显微镜的样品尺寸，以便可以使用标准显微镜技术(尤其是荧光显微镜)对其进行成像。这适用于保存的标本，例如生物分子、细胞、细菌和组织切片，可以使用下图16中所示的化学过程在所有维度(各向同性)均匀扩展多达50倍。扩展样本可以隔离感兴趣的个别特征通常是隐藏的，可以使它们透明，从而可以对它们的内部进行成像。图16：膨胀显微镜的样品制备。细胞首先被染色，然后连接到聚合物凝胶基质上。然后细胞结构本身被溶解(消化)，使染色的部分随着凝胶各向同性地膨胀，从而使染色的结构更详细地成像。　　光学显微镜中的卷积　　除了使光学系统适应特定用例之外，现代光学显微镜还利用了数字图像处理，例如图像去卷积。该技术通过补偿光学系统本身固有的模糊，可以提高空间分辨率以及光学显微镜拍摄图像的定位精度。这种模糊可以在校准步骤中测量，然后可以用于对图像进行去卷积，从而减少模糊。通过将高性能光学元件与先进的图像处理相结合，数字显微镜可以突破分辨率的极限，以更深入地观察微观世界。(如下图17)图17：图像解卷积。左：原始荧光图像。右：解卷积后的图像，显示细节增加。　　光学显微镜与电子显微镜　　光学显微术通常使用可见光谱中的光波长，由于瑞利准则，其空间分辨率固有地限制为所用波长的大约一半(最多约为200nm)。然而，即使使用具有高NA和高级图像处理的物镜，也无法克服这一基本限制。相反，观察较小的结构需要使用较短波长的电磁辐射。这是电子显微镜的基本原理，其中使用电子而不是可见光照亮样品。电子具有比可见光短得多的相关波长，因此可以实现高达10000000倍的放大倍数，甚至可以分辨单个原子。(如下图18)　　图18：同心聚合物结构中纳米晶体放大15000倍的扫描电子显微镜图像，即使是细微的细节，例如基材的孔隙，也能分辨出来。　　总结与结论　　光学显微镜是一种强大的工具，可用于检查各种应用中的小样本。通过调整用于特定用例的照明和成像技术，可以获得高分辨率图像，从而深入了解样品中的微观结构和过程。文中，我们讨论了各种光学显微镜技术的特点、优势和劣势，这些技术在光线照射和收集方式上有所不同。显微镜种类优点技术限制典型应用亮视野显微镜结构相对简单，光学元件很少低对比度、完全透明的物体不能直接成像，可能需要染色对彩色或染色样品和部分透明材料进行成像暗视野显微镜显示小结构和表面粗糙度，允许对未染色样品进行成像所需的高照明功率会损坏样品，只能看到散射图像特征细胞内颗粒成像，表面检测相差显微镜实现透明样品的成像复杂的光学设置，需要的高照明功率会损坏样品，通常图像较暗跟踪细胞运动，成像幼虫微分干涉对比显微镜比PCM更高的分辨率复杂的光学设置，需要的高照明功率会损坏样品，通常图像较暗活的、未染色的细胞和纳米颗粒的高分辨率成像偏光显微镜来自样品非双折射区域的强背景抑制，允许测量样品厚度和双折射需要双折射样品成像胶原蛋白，揭示晶体中的晶界荧光显微镜允许挑出样品中的单个荧光团和特定的感兴趣区域，可以克服分辨率限制需要荧光样品和灵敏的检测器，光漂白会减弱信号成像细胞成分、单分子、蛋白质免疫荧光显微镜使用抗体靶向可视化特定的生物分子大量样品制备，需要荧光样品，光漂白识别和跟踪细胞和蛋白质共聚焦显微镜低背景信号，可以创建3D图像成像速度慢，需要复杂的光学系统3D细胞成像，荧光信号较弱的成像样品，表面分析双光子显微镜样品穿透深度、背景信号低、光漂白少成像速度慢，需要复杂的光学系统和大功率照明神经科学，深层组织成像光片显微镜图像仅样品的极薄切片，可通过旋转样品创建3D图像成像速度慢，需要复杂的光学系统细胞和生物体的3D成像全内反射荧光显微镜强大的背景抑制，极精细的垂直切片成像仅限于样品的薄区域，需要复杂的光学系统，样品需要在水介质中单分子成像，成像分子运输膨胀显微镜提高标准荧光显微镜的有效分辨率需要对样品进行化学处理，不适用于活体样品生物样品的高分辨率成像　　参考：　　1. Rochow TG, Tucker PA. A Brief History of Microscopy. In: Introduction to Microscopy by Means of Light, Electrons, X Rays, or Acoustics. Springer US 1994:1-21. doi:10.1007/978-1-4899-1513-9_1　　2. Smith WJ. Modern Optical Engineering: The Design of Optical Systems. McGraw-Hill 1990. ISBN: 0070591741　　3. Shribak M, Inoué S. Orientation-independent differential interference contrast microscopy. Collected Works of Shinya Inoue: Microscopes, Living Cells, and Dynamic Molecules. 2008 (Dic):953-962. doi:10.1142/9789812790866_0074　　4. Gao G, Jiang YW, Sun W, Wu FG. Fluorescent quantum dots for microbial imaging. Chinese Chem Lett. 2018 29(10):1475-1485. doi:10.1016/j.cclet.2018.07.004　　5. Chalfie M, Tu Y, Euskirchen G, Ward W, Prasher D. Green fluorescent protein as a marker for gene expression. Science. 1994 263(5148):802-805. doi:10.1126/science.8303295　　6. Baranov M V., Olea RA, van den Bogaart G. Chasing Uptake: Super-Resolution Microscopy in Endocytosis and Phagocytosis. Trends Cell Biol. 2019 29(9):727-739. doi:10.1016/j.tcb.2019.05.006　　7. Miller DM, Shakes DC. Chapter 16 Immunofluorescence Microscopy. In: Current Protocols Essential Laboratory Techniques. Vol 10. 1995:365-394. doi:10.1016/S0091-679X(08)61396-5

目前，世界显微技术发展日新月异，而共聚焦显微技术的出现更是受到了广大专家学者的普遍关注，但在我国共聚焦显微镜的发展却还仍然处于起步阶段。因此，为了让中国的广大业内人士真正深入的了解到共聚焦显微镜的用途与应用、切身体验共聚焦显微镜在其领域当中所发挥的作用，近日，蔡司光学仪器与普瑞赛司仪器有限公司将联手在北京、上海和辽宁鞍山三地打造共聚焦显微镜演示中心。　　面向中国用户对高端共聚焦显微镜不断增长的需求，作为共聚焦显微镜的创始人与行业标准领导者，此次蔡司与普瑞赛司联合打造的共聚焦实验中心将为中国的共聚焦产业发展融入国际尖端技术的新鲜血液，同时为中国的用户提供最专业的专家配备以及一整套贴合中国本土企业应用和实验室配备的共聚焦显微整体解决方案。与此同时，实验中心的成立还旨在为中国的用户建设一个可以相互交流互动的大型共聚焦显微镜的体验中心。中心落成后，将面向客户无偿地开展试样拍摄、共聚焦技术交流、技术培训等各项业务与活动。届时欢迎各个领域的专家、学者和共聚焦使用者莅临指导与互动交流。　　同时，为了最大限度的让全国各地的客户和共聚焦显微镜爱好者了解和体验蔡司产品，蔡司共聚焦显微镜的全国巡展也即将在全国拉开帷幕。　　更多近况敬请关注中国材料显微镜网www.microscopy.com.cn。

新型台式扫描电镜TM4000今日上市实现简便和高效的操作，广泛助力产业发展和科研进步台式显微镜“TM4000”（以下简称“TM4000”）及“TM4000Plus”（以下简称“TM4000Plus”）由日立高新技术公司自主研发，并于今日（7月25日）起向日本及海外市场同步发售。这两种机型可简化日常工作，提高工作效率，为客户的研究开发和制造业的分析业务提供帮助。台式显微镜 台式扫描电镜”作为扫描电子显微镜（SEM）在生物技术和材料等领域得到广泛应用。本系列产品于2005年4月开始销售，可放在办公桌上，设计紧凑，比普通SEM更受广大用户欢迎。它不仅应用于研究机构，而且还越来越广泛地应用于工业领域，成为制造业品质管理的利器。但是，随着台式显微镜越来越多地用于生产现场，操作人员必须经常观察样品，而不了解专业知识的操作人员日益增多。所以作为日常分析工具的电镜，其操作的高效化和简单化就变得尤为重要。TM4000/TM4000Plus“TM4000”和“TM4000Plus”可简化从样品观察、图像确认到生成报告等一系列操作过程，大幅提高了工作效率。还标配了报告生成功能，观察结束后可十分轻松地将拍摄的图像制作成MicrosoftWord、Excel、PowerPoint格式的报告。此外，选配项还可实现更多功能。可在样品仓内加装光学相机来拍摄照片，以往通过经验寻找目标位置*1，现在可在显示屏上直接操作。在拍摄SEM图像时，由于“TM4000”和“TM4000Plus”配置双轴马达台*2，原来需手动调整的操作，现在只需在显示器上选择要观察的位置即可。 *1寻找目标位置：指确认正在观察的样品位置和寻找要观察的样品位置的操作。一般情况下，电子显微镜放大倍率较高，不仅仅需要观察局部图像，还要观察整体的图像。*2双轴马达台：根据操作人员的观察需求，可自动将样品移动到SEM图像拍摄位置的装置。 另外，在确认拍摄的SEM图像时，由于SEM图像放大倍率高，找到所有SEM图像的观察位置需要花费一定时间。而这两种机型可使用软件将低倍率和高倍率SEM图像的位置关系进行关联，并将结果显示在显示器上，使各图像的位置更为直观。 两种机型经过全新设计，尺寸和重量比前代机型更小，还可选配光学相机和双轴马达台，今后将会被应用到更广泛的领域。 “TM4000”和“TM4000Plus”每年全球销量将有望达400台， 日立高新技术将在8月6日~8月10日在美国密苏里举办的“Microscopy & Microanalysis 2017 Meeting”及9月6日~9月8日在幕张展示中心（日本千叶县）举办的“JASIS 2017”上展示上述两种机型。 日立高新技术科学系统事业部以2020年成为电子显微镜行业全球第一为中期战略目标，争取早日实现全球台式电子显微镜累计总销量5000台，为全球制造业作出更大的贡献。作为最先进、最前沿的事业创新型企业，今后以成为提供高新技术和解决方案的全球一流企业为目标，始终站在客户的立场，快速满足客户和市场需求。产品特点报告生成简单化仪器支持输出Microsoft公司发行的Word、Excel、PowerPoint格式，预置图像插入模板，生成报告非常简单。2．可根据观察目的设置仪器 样品仓内的真空度及加速电压有多种选择，可根据需求自行设置。3．简化寻找视野、图像拍摄、图像确认等一系列操作过程（选配） 通过在样品仓内安装光学相机来拍摄整个样品，可实现在显示器上观察样品的同时，寻找样品目标位置。而且，仅需在显示器上点击希望观察的位置，即可进行SEM图像拍摄。还可使用软件将低倍率和高倍率SEM图像的位置关系进行关联，并将结果显示在显示器上，使各图像的位置更为直观。 关于日立高新技术公司：日立高新技术公司，于2013年1月，融合了X射线和热分析等核心技术，成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术，精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新，因此公司变为日立高新的子公司，同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学，扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料，产品线更丰富的日立高新技术集团，将继续引领科学领域的核心技术。

随着我国材料学研究的不断进步与发展，材料显微镜正在得到广泛的应用与重视，作为材料显微镜领域最具权威的门户网站，中国材料显微镜网已经成功地举办了两届材料显微镜征文大赛，并取得了良好的反响与效果。为了继续助力我国材料学的科研与学术研讨，加强相关从业者的技术水平，并为广大学者提供一个相互交流的互动平台。网站决定于2013年3月11日正式开始启动&ldquo 第三届蔡司杯材料显微镜征文大赛&rdquo ，欢迎广大显微镜的使用者与科研工作者踊跃参赛，我们会为优秀作品的投稿者提供丰厚的奖品。诚挚期待您的加入！一、参赛对象 科研工作者；各企事业单位显微镜相关从业人员；在校大学生、研究生以及材料学、金属热处理等相关领域的从业者及爱好者。二、参赛要求1． 参赛文章为参赛者原创2． 投稿范畴为材料领域显微镜及扫描电镜相关的技术文章、论文、实验心得、使用维护心得、选型常识等（带有使用显微镜及扫描电镜拍摄的图片的文章优先入选）3． 本次比赛只接受电子版的参赛文章，文件格式必须为.pdf或.doc4． 投稿数量不限，多投稿者奖项及礼品的发放以参赛者所获的最高奖项为准；一篇作品只有一份礼品，文章有多个作者的礼品发放以投稿者为准。5． 参赛文章可以为已经发表过的文章，但不得使用在其他大赛中曾获奖的作品参赛6． 参赛文章要求格式标准、工整。三、参赛方式 投稿者请先自行在中国材料显微镜网进行注册，然后将参赛作品发送至邮箱1759108479@qq.com或2641755448@qq.com，并以以下形式组织邮件标题：&ldquo 第三届蔡司杯征文大赛+真实姓名+中国材料显微镜网站注册名；邮件正文请写明：网站注册名、真实姓名、工作单位、手机号码、真实详细的地址与邮编、有效邮箱等信息&rdquo ，这些将作为您获奖后联系您及为您邮寄奖品的重要信息。四、评选标准1． 技术难度；2． 实用性；3． 显微镜图片质量；4． 创新点；5． 网络关注度。五、日程安排1． 投稿：2013年03月11日&mdash 2013年04月30日 2． 作品展示、评选：2013年04月30日&mdash 2013年05月28日3． 网络评选平台开放：2013年05月08日&mdash 2013年05月28日4. 公布评选结果：2013年05月30日六、 活动奖项 本次大赛的奖品将采用奖励网站&ldquo 礼金&rdquo 积分的形式，您可以使用所获得的&ldquo 礼金&rdquo 积分到我们网站的积分商城换取您心仪的等值实物礼品。 一等奖 1名 1000礼金 + 荣誉证书 二等奖 5名 500礼金 + 荣誉证书 三等奖 20名 300礼金 + 荣誉证书 优秀奖 30名 100礼金+ 荣誉证书 网络人气奖 3名 100礼金+ 荣誉证书 所有参与本次大赛的投稿者均可获得30礼金+ 荣誉证书（与所获奖项不可兼得）七、 主办方声明： 1． 解释权声明：本次大赛的一切解释权归主办方中国材料显微镜网所有，主办方有权根据具体情况对大赛规程进行调整，调整内容将第一时间在中国材料显微镜网网站论坛进行公布。如有疑问请发送邮件至1759108479@qq.com或致电400-7096-155进行咨询。2． 免责声明：中国材料显微镜网提倡推崇原创作品评选，因此在比赛中因版权、著作权不明确而产生的法律纠纷等，由参赛者个人全权负责，中国材料显微镜网不承担任何责任。3. 权利声明：所有参赛作品都将被视为授权大赛主办方无偿用于大赛及相关活动的宣传和推广。主办方有权取消违反大赛规则选手的参赛资格。4． 本次征文大赛征集赞助商，有意向者请致电400-7096-155进行咨询。 中国材料显微镜网管理中心2013年03月11日

显微镜相机助您轻松拍摄高质量的显微镜图像显微镜相机可以将显微镜中观察到的微小物体放大并通过软件进行图像处理和分析，实时显示在电脑或手机屏幕上，让用户轻松地拍摄高质量的显微镜图像。显微镜相机能够满足高级科研应用的各类需求，具有高清晰度、高亮度和高分辨率等优点，让人们更加清晰地观察微观世界。显微镜相机应用领域：1.生命科学：显微镜相机可以用于细胞、组织和器官的结构和功能观察、组织切片、病理学等方面。2.材料科学：显微镜相机可以用于材料分析、表面形貌观察等方面。3.教育科研：显微镜相机可以用于学校实验室、科研机构等场所。针对不同的应用场景和需求，显微镜相机的参数也有所不同，常见的参数包括分辨率、帧率、像素大小等，可以通过显微镜摄像头定制，定制专属的光学参数和软件功能，获得更清晰、更准确的视野。△显微镜USB2.0 CMOS相机USB2.0与CMOS图像传感器相机(USB2.0 Advanced CMOS 相机)；采用USB2.0作为数据传输接口；硬件分辨率横跨1.2M~8.3M等多种 实时8/12位切换，任意ROI尺寸。△显微镜USB3.0 CMOS相机采用Sony Exmor CMOS背照式传感器的C接口CMOS USB3.0相机；传感器采用双层降噪技术，具有超高的灵敏度以及超低噪声；分辨率横跨40万~2000万，图像传输速度快，随相机提供高级视频与图像处理应用软件；广泛用于显微图像的拍摄与记录。△显微镜USB3.0 CCD相机USB3.0接口CCD相机，其感光芯片采用索尼ExView HAD CCD芯片；采用SONY EXview技术的C接口CCD相机，分辨率有1.4M~12M等多种；IR-CU红外窗口，滤除红外，又起保护传感器的作用；在黑暗的环境下也可得到高亮度的照片；FPGA控制支持长达1分钟长曝光，保证捕获弱荧光图像；可用于弱光或荧光图像的拍摄与分析。△显微镜制冷相机高效制冷模块，大大降低了图像噪声，保证了图像质量的获取。双级专业设计的高性能TE冷却结构，散热速度快；温度任意可控，最高达50度温度降幅，确保在视频或图像噪声小的情况下尽可能高的光电转换量子效率；防结雾结构，确保传感器表面在低温情况下不会防结雾；支持触发操作模式，软件触发或外部触发，支持一次触发采集单张或多张图片。通过数码成像系统，可以直接在电脑上观察图像，还能将所成像在电脑上保存成图片，大大的方便了使用者将图像数据保存的要求，也更加方便了资料数据的管理和编辑。并且能通过专业的软件图像进行调整，标注，拼接，合成，测量等，形成图文文件，可互相传阅。≥≥≥更多显微镜相机款式型号≥≥≥更多显微镜相机款式型号 如需显微镜摄像头定制或者了解更多解决方案，请与我们联系！

中药显微鉴定是利用显微镜观察植(动)物药材内部的细胞、组织构造及细胞内含物，明确其显微特征，从而达到鉴别目的的一种鉴定方法，是中药四大传统鉴定方法之一具有简便、经济的特点。1977年版《中国药典》规定了药材显微鉴定，之后显微鉴定被广泛应用于药材和中成药的鉴定，2020年版《中国药典》收载的显微鉴别更是达到2140项。一、中药显微镜鉴定遇到的问题及需求1、使用操作问题：随着显微鉴定被广泛列入中药材、中成药的鉴别项下，显微鉴定又需要操作者具备丰富的理论知识和实践经验，使得显微鉴定成为检验人员的负担。需求：操作要足够简单，减少操作人员的学习时间成本。2、制片带来的观察问题：太软，太硬的材料难以切片，切片厚度太厚或不均一。需求：为满足整体观察需要，对显微镜的景深有很高要求。3、粉末状药品及特殊质地药品难以制片需要整体观察的问题。需求：为满足大面积样品整体观察需求，要求成像面积比较大。4、为了分辨不同药品之间的区别问题：既需要高分辨的局部高清成像用以分辨细胞器等细微结构，又需要在整体上对整个药品进行完整的全视野成像。需求：为满足细胞器等细微结构的荧光检测，要求显微镜的放大倍数和分辨率比较高。5、除明场观察外，部分药材鉴定需要荧光标记观察药材细微结构的问题。需求：既需要彩色明场观察又需要高灵敏度荧光观察。▲ 虫草明场切片二、传统显微镜在中药材显微鉴定中的使用1.手动光学显微镜，操作步骤多，效率低，无法快速精准的进行大视野成像，无法进行自动的景深扩展不能满足较厚样品的观察需求。▲ 图源：网络2.体视镜虽满足厚样品的观察需求但物镜分辨率不够，导致图像细节不清晰，不同层面的荧光串扰也严重影响了荧光成像效果。▲ 图源：网络3. 虽然配有自动载物台的电动显微镜可以解决较大面积样品大视野成像的问题，但是由于积木式设计所带来的操作及调试的繁琐使得显微鉴定成为检验人员的负担。▲ 图源：网络4. 针对性的玻片扫描系统，针对扫片的大视野成像的需求进行了部分优化但还是难以解决操作繁琐问题。同时因为高度的特化性不能满足特殊样品（不能进行制片的样品，粉末状样品，微生物样品）的观察需求。▲ 图源：网络由此可以看出，传统显微镜在中药鉴定领域存在诸多问题，有没有一款显微镜既可以满足中药鉴定的所有需求，又操作简便，减少操作人员的学习时间成本？答案是肯定的REVOLUTION为您在中药鉴定领域带来前所未有的使用体验。三、REVOLUTION在中药鉴别中的优势1.突破性的设计REVOLUTION采用正倒置一体的设计，兼具五种观察方式为一体同时配备智能化的软件系统，满足中药显微鉴定领域的切实需求。2.强大的软件功能3.独有的高速全视野明场/荧光扫描将20倍镜下多色荧光全视野扫描速度提升到了1分钟，是传统显微镜速度的10倍，极大提高了用户的工作效率。4.全自动Z轴全景深观察在高倍镜(等于及高于40倍物镜)下，在保持高分辨观察的同时，可以对厚度较大的样本进行全景深扫描，合成，实现全景深观察。5.Digital Haze Reduction(DHR)功能该技术可以在镜下实时显示高分辨图像，分辨率比传统成像提高了一倍，成像速度与普通荧光成像速度相同。通过该功能，用户可以观察到更加细微的结构。▲ DHR前▲DHR后6.一体化的硬件设计与智能化的软件搭配突破了人机交流的鸿沟，触屏式极简化操作，极大降低了学习难度，用户经过简单培训，2小时即完全掌握操作方法极大的提高了实验效率，减轻了实验人员的操作负担。四、总结：REVOLUTION全电动荧光显微镜从用户的实际需求出发，通过颠覆性的设计与智能化的软件，在满足中药鉴定所有需求的同时，降低了用户的学习成本使用户轻松简便的进行中药显微鉴定，减轻了实验操作人员的负担，极大的提高了实验效率。｜申请试用｜我们的仪器可以申请试用哦！扫描下方二维码关注“深蓝云生物科技”公众号，点击“云活动”→“试用中心”即可。

新一期美国《纳米通讯》杂志发表的一项研究显示，自然界的蜘蛛丝是一种天然的超级透镜，可以有效帮助常规光学显微镜突破“视力”极限。这是生物超级透镜首次登上科技舞台，为超级透镜研究开辟了全新的发展方向。　　这项研究由英国班戈大学电子工程系的王增波主持，并与牛津大学弗里茨沃尔拉特教授等人合作完成。　　王增波对记者说：“这项研究的漂亮之处就在于它的简单性，超级透镜设计和制备一直是个比较复杂的课题，需要专业的知识和设备。但天然的蜘蛛丝居然可以实现超级透镜的功能，根本不需要加工，就能使显微镜分辨率提升2至3倍。”　　观测时，研究人员首先利用透明胶带把蜘蛛丝放置于样品上，并在样品和蛛丝的缝隙之间注入无水酒精以提高成像质量，然后利用普通白光显微镜进行观测。由于蜘蛛丝对光的折射，原有“看不见”的纳米结构被放大2到3倍，从而把传统光学显微镜的分辨极限由200纳米提高到至少100纳米。　　王增波说，他们利用蜘蛛丝透镜直接观察到了蓝光光盘上的线槽。蓝光光盘线槽最细只有100纳米，使用普通显微镜原本是看不见的。下一步，他们将探索利用蜘蛛丝透镜来观测亚细胞结构和细菌病毒。　　蜘蛛丝透镜的发现纯属偶然。“一天我跟我家小孩在后院玩儿，看到了好几个新结的蜘蛛网，细细长长的丝，比头发丝还细，突然产生了用蜘蛛丝成像的想法。很快，我们就在实验上得到了证实。”王增波回忆道。

首先介绍一下医用光学显微镜，它在很多的校园里用于教学科学研究，它的结构非常的匀称，显微镜的即体非常的稳定和刚性，整体上下是一体化结构，在电压方面，可以自我适应110伏特-220伏特的电压，无限远无应力物镜，提供像质更好，它能够提供给使用者非常清晰非常美观的微观世界。而且它的偏光载物台是专业的金属设置，转动、操作舒适，可以任意旋转，使用是非常方便的。　　显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜、反光镜和聚光器四个部件。广义的说也包括照明光源、滤光器、盖玻片和载玻片等。　　（一）、物镜　　物镜是决定显微镜性能的zui重要部件，安装在物镜转换器上，接近被观察的物体，故叫做物镜或接物镜。　　1、物镜的分类　　物镜根据使用条件的不同可分为干燥物镜和浸液物镜；其中浸液物镜又可分为水浸物镜和油浸物镜（常用放大倍数为90—100倍）。　　根据放大倍数的不同可分为 低倍物镜（10倍以下）、中倍物镜（20倍左右）高倍物镜（40—65倍）。　　根据像差矫正情况，分为消色差物镜（常用，能矫正光谱中两种色光的色差的物镜）和复色差物镜（能矫正光谱中三种色光的色差的物镜，价格贵，使用少）。（所谓象差是指所成的像与原物在形状上的差别；色差是指所成的像与原物在颜色上的差别）　　（消除色差（当不同波长的光线通过透镜的时候，它们折射的方向略有不同，这导致了成像质量的下降）　　2、物镜的主要参数：　　物镜主要参数包括：放大倍数、数值孔径和工作距离。　　①、放大倍数是指眼睛看到像的大小与对应标本大小的比值。它指的是长度的比值而不是面积的比值。例：放大倍数为100×，指的是长度是1μm的标本，放大后像的长度是100μm，要是以面积计算，则放大了10,000倍。　　显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。　　②、数值孔径也叫镜口率，简写N• A 或A，是物镜和聚光器的主要参数，与显微镜的分辨力成正比。干燥物镜的数值孔径为0.05-0.95，油浸物镜（香柏油）的数值孔径为1.25。　　③、工作距离是指当所观察的标本zui清楚时物镜的前端透镜下面到标本的盖玻片上面的距离。物镜的工作距离与物镜的焦距有关，物镜的焦距越长，放大倍数越低，其工作距离越长。例：10倍物镜上标有10/0.25和160/0.17，其中10为物镜的放大倍数；0.25为数值孔径；160为镜筒长度（单位mm）；0.17为盖玻片的标准厚度（单位 mm）。10倍物镜有效工作距离为6.5mm，40倍物镜有效工作距离为0.48mm 。　　3、物镜的作用是将标本作*次放大，它是决定显微镜性能的zui重要的部件——分辨力的高低。　　分辨力也叫分辨率或分辨本领。分辨力的大小是用分辨距离（所能分辨开的两个物点间的zui小距离）的数值来表示的。在明视距离（25cm）之处，正常人眼所能看清相距0.073mm的两个物点，这个0.073mm的数值，即为正常人眼的分辨距离。显微镜的分辨距离越小，即表示它的分辨力越高，也就是表示它的性能越好。　　显微镜的分辨力的大小由物镜的分辨力来决定的，而物镜的分辨力又是由它的数值孔径和照明光线的波长决定的。　　那么医用光学显微镜到底在哪些领域有所应用呢？适合电子、地质、矿产、冶金、化工和仪器仪表等行业，在这些行业领域中，用于观察透明、半透明或不透明的物资,例如金属陶瓷、集成块、印刷电路板、液晶板、薄膜、纤维、镀涂层以及其它非鑫属材料，除此之外，也适合医药、农林、*、学校、科研部门作观察分析用。透反射式矿相显微镜不仅能实时观察动态图像，还能将所需要的图片进行编辑、保存和打印。透反射式矿相显微镜广泛应用于生物学、细胞学、组织学、药物化学等研究工作。如果医用光学显微镜物象不在视野中心，可移动玻片，将所要观察的部位调到视野范围内。（注意移动玻片的方向与视野物象移动的方向是相反的）。如果视野内的亮度不合适，可通过调整光圈的大小来调节，如果在调节焦距时，镜台下降已超过工作距离（5.40mm）而未见到物象，说明此次操作失败，则应重新操作，切不可心急而盲目地上升镜台。

1月24日是国际教育日，蔡司选在这一天，全球发布了Primostar 3，这是一款面向数字教学和常规实验的新一代紧凑型显微镜。适用于教学和实验室的日常工作，用于组织学、细胞生物学、植物学、食品微生物学等领域样品的显微观察和成像。蔡司Primostar 3简单易用、坚固耐用、即插即用，让学生和实验室工作人员可以花更多的时间去探索微观世界或专注于实验研究。 为您的应用和工作量身定制 蔡司Primostar 3 有固定配置的多个套装，您可以选择现成的配置组合，满足不同的教学和实验需求。比如，全科勒版套装包含了一系列巧妙和实用的功能，配备双光源，您可以在色彩丰富的30w的卤素灯和色温恒定、照明均匀的长寿命LED光源之间轻松切换，以适应不同的显微成像要求。另外，如果您再增加一个荧光模块，就可以将蔡司Primostar 3升级成一台LED荧光显微镜。植物榛子明场 放大倍数40x更丰富的数字化方案 蔡司Primostar 3可提供内置800万像素超清数码相机或其它外置数字化成像接口。通过成像应用程序蔡司 Labscope，可以轻松地将教室中的显微镜连接到同一个局域网内，让学生们一起讨论学习，并让高清拍摄、共享显微图像变得更方便快捷。蔡司Labscope教师管理软件模块有助于教师高效地管理和组织整个显微数码教室进行互动教学。凭借其出色的数字化功能，蔡司Primostar 3将为现代数字教学和远程教学定义新标准。 蔡司Primostar 3 HD组合套装占用空间小，易于储存 蔡司Primostar 3 人性化设计细致入微，其设计紧凑，占用空间小，更易于存储；机身背部设计了绕线架，当您使用完显微镜，可以将电缆整齐地缠绕在机身背部；还专门设计了搬运手柄，方便您移动、收纳显微镜；另外，蔡司Primostar 3选用坚固耐用的材质，即使经过长时间连续使用，所有的组件也能正常工作。所以，我们为这款显微镜提供长达5年的保修期。 免费索取《显微技术探秘》欢迎免费订阅Wiley系列特别版图书—《显微技术探秘》（共99页），数量有限，先到先得。识别二维码，免费索取图书

人的肉眼分辨本领在0.1毫米左右，我们是怎么一步步地看见细菌、病毒，乃至蛋白质结构的呢？这背后离不开这群“强迫症”。采访专家：张德添（军事医学科学院国家生物医学分析中心教授）“我非常惊奇地看到水中有许多极小的活体微生物，它们如此漂亮而动人，有的如长矛穿水而过，有的像陀螺原地打转，还有的灵巧地徘徊前进，成群结队。你简直可以将它们想象成一群飞行的蚊虫。”1675年，一名荷兰代尔夫特市政厅的小公务员给英国皇家学会写了这样一封信，向学会的会员们描述自己用自制的显微镜观察到的奇妙景象。作为给当时欧洲最富盛名的学术组织寄去的一封学术讨论信件，这名公务员并没有进行大篇幅严谨却枯燥的科学论证，而是用朴实的语言，在字里行间留下了自己发现新事物时那种孩童般的惊奇与喜悦。这位当时默默无闻的小公务员，正是大名鼎鼎的微生物学和显微镜学先驱者—安东尼范列文虎克。在50年的时间里，列文虎克用制作的显微镜观察到了细菌、肌纤维和精细胞等微观生物，并先后给英国皇家学会寄去了300多封信件来讨论他的新发现。正是在列文虎克的不懈坚持下，人类观察世界的眼睛终于来到了微生物层面。初代显微镜：拨开微生物世界的迷雾列文虎克能发现色彩斑斓的微生物世界，主要得益于他在透镜制作方面的天赋。他一生中制作了多达400多台显微镜，与今日我们熟知的显微镜存在很大不同，列文虎克的显微镜绝大多数属于单透镜显微镜，仅由一个小黄铜板构成，使用时需要仰身将这个铜板面向阳光进行观察。列文虎克凭借他的一系列惊人发现迅速成为当时科学界的“网红级”人物。然而真正奠定显微镜学理论基础的，则是同时期的英国科学家罗伯特胡克。在列文虎克还在钻研透镜制作技艺时的1665年，在英国皇家学会负责科学试验的胡克，就制作了一台显微镜，与列文虎克使用的单透镜显微镜不同，这是一台复式显微镜，其工作原理和外形已经很接近现代的光学显微镜了。胡克用这台显微镜观察一片软木薄片，发现了密密麻麻的格子状结构，酷似当时僧侣居住的单人房间，因此胡克就用英语中单人间一词“cell”来命名这种结构，而这个单词在当代被翻译为“细胞”。不久，胡克写就了《显微图谱》一书，将这一重要观察成果写入书中。胡克的研究成果很快引起了列文虎克的注意，他曾研究过胡克的显微镜，但最后还是使用了自制的单透镜显微镜来进行观察。原因就在于胡克显微镜存在严重的色差问题。所谓色差，就是在光线经过透镜时，不同颜色的光因折射率不同，会聚焦于不同的点上，使得样品的成像被一层色彩光斑所包围，严重影响清晰度。列文虎克提出的解决方案也很简单，就是在透镜研磨的精细程度上下功夫，将单透镜制成小玻璃珠，并将之嵌入黄铜板的细孔内，这样在放大倍数不低于胡克显微镜的基础上，最大程度避免色差对成像的干扰。但代价是，由于观察时是需要对着阳光，对观测者的眼睛伤害很大。除了色差，早期显微镜还存在着球面像差问题，即光线在经过透镜折射时，接近中心与靠近边缘的光线不能将影像聚集在一点上，使得成像模糊不清。自显微镜诞生之日起，色差和球面像差就成为“与生俱来的顽疾”，一直制约着人们向微观世界进军的步伐。直到19世纪，光学显微技术才在工业革命的助力下完成了一次实质性蜕变，从而在根本上解决了这两个难题。挑战色差与球面像差：逐渐清晰的微观视角首先是1830年，一个名为李斯特的英国业余显微镜学爱好者首先向球面像差发起挑战，他创造性地用几个特定间距的透镜组，成功减小了球面像差影响。此后，改进显微镜的主阵地很快转移到了德国，其中1846年成立的蔡司光学工厂，更是在此后一个世纪里成为领头羊。1857年蔡司工厂研制出第一台现代复式显微镜，并成功打入市场。不过在研制和生产过程中，蔡司也深受色差之苦：当时通行的增加透镜数量的做法，虽能提升显微镜的放大倍数，却仍无法消除色差对成像清晰度的干扰。1872年，德国耶拿大学的恩斯特阿贝教授提出了完善的显微镜学理论，详细说明了光学显微镜的成像原理、数值孔径等科学问题。蔡司也迅速邀请阿贝教授加盟，并研制出一批划时代的光学部件，其中就包括复消色差透镜，一举消除了色差的影响。在阿贝教授的技术加持下，蔡司工厂的显微镜成为同类产品中的佼佼者，很快成为欧美各大实验室的抢手货，并奠定了现代光学显微镜的基本形态。不久，蔡司又拉来了著名化学家奥托肖特入伙，将其研制的具有全新光学特性的锂玻璃应用在自家产品上。1884年，蔡司更是联合阿贝与肖特，成立了“耶拿玻璃厂”，专为显微镜生产专业透镜。显微镜技术的突飞猛进也让各种现代生物学理论不断完善，透过高分辨率的透镜，微观世界中各种复杂的结构逐步以具象的形式呈现在人类眼前。由于微观层面的生物结构大多是无色透明的，为了让他们在镜头下变得清晰可见，当时的科学家普遍将生物样品染色，以此提高对比度方便观察。这一方法最大的局限在于，染料本身的毒性往往会破坏微生物的组织结构，这一时期染剂落后的材质，也无法实现对某些特定组织的染色。直到1935年荷兰学者泽尼克发现了相衬原理，并将之成功应有于显微镜上。这种相衬显微技术，利用光线穿过透明物体产生的极细微的相位差来成像，使得显微镜能够清晰地观察到无色透明的生物样品。泽尼克本人则凭借此次发现斩获了1953年的诺贝尔物理学奖。军事医学科学院国家生物医学分析中心教授，长期致力于电子显微镜领域研究的张德添向记者介绍道：“人的肉眼分辨本领在0.1毫米左右，而光学显微镜的分辨本领可以达到0.2微米（1毫米=1000微米）的水平，能够看到细菌和细胞。但由于光具有波动性，衍射现象限制了光学显微镜分辨本领的进一步提高。”二战结束后，随着各种新理论新技术的不断应用，光学显微镜得到了长足进步，但也是在这一时期，光学显微镜的潜力已经被发掘到了极限。为蔡司工厂乃至整个显微镜学立下汗马功劳的阿贝教授就提出了“分辨率极限理论”，认为普通光学显微镜的分辨率极限是0.2微米，再小的物体就无能为力了—这一理论又被称为“阿贝极限”，这就好像一层屏障将人类的探索目光阻隔在更深度的微观世界大门之前，迫使科学家们另寻他途。电子显微镜：另辟蹊径，重新发现既然可见光存在这样的短板，那么能否利用其他波长较短的光束来实现分辨率的突破呢？张德添进一步介绍道：“1924年后，人们从物质领域内找到了波长更短的媒质—电子，从而发明了电子显微镜，其分辨本领达到了0.1纳米的水平。”1931年，德国科学家克诺尔和他的学生鲁斯卡在一台高压示波器上加装了一个放电电子源和三个电子透镜，制成了世界首台电子显微镜，就此为人类探索微观世界开拓了一条全新的思路。电子显微镜完全不受阿贝极限的桎梏，在分辨率上要远远超越当时的光学显微镜。鲁斯卡在次年对电子显微镜进行了改进，分辨率一举达到纳米级别（1微米=1000纳米）。在这个观测深度，人类终于亲眼看到了比细菌还要小的微生物—病毒。1938年，鲁斯卡用电子显微镜看到了烟草花叶病毒的真身，而此时距离病毒被证实存在已经过去了40年时间。对于电子显微镜技术的发明，张德添这样评价道：“电子显微镜是人们认识超微观世界的钥匙和工具，它解决了光学显微镜受自然光波长限制的问题，将人们对世界的认识从细胞水平提高到了分子水平。” 从肉眼只能观察到的毫米尺度，到光学显微镜能够达到的微米尺度，再到电子显微镜能进一步下探到纳米尺度，显微成像技术正在迅速突破人类对微观世界的认知极限。不过电子显微镜本身的缺憾也愈加明显。由于电子加速只能在真空条件下实现，在真空环境之下，生物样品往往要经过脱水与干燥，这意味着电子显微镜根本无法观测到活体状态下的生物样品，此外电子束本身又容易破坏样品表面的生物分子结构，这就导致样品本身会丢失很多关键信息。这一顽疾在此后又困扰了科学家多年。直到1981年，IBM苏黎世实验室的两位研究员宾尼希与罗雷尔，用一种当时看起来颇有些“离经叛道”的方法，首先解决了电子束损害样品结构的问题。他们利用量子物理学中的“隧道效应”，制作了一台扫描隧道显微镜。与传统的光学和电子显微镜不同，这种显微镜连镜头都没有。在工作时，用一根探针接近样品，并在两者之间施加电压，当探针距离样品只有纳米级时就会产生隧道效应—电子从这细微的缝隙中穿过，形成微弱的电流，这股电流会随着探针与样品距离的变化而变化，通过测量电流的变化人们就能间接得到样品的大致形状。由于全程没有电子束参与，扫描隧道显微镜从根本上避免了加速电子对生物样品表面的破坏。扫描隧道显微镜在今天也被称为“原子力显微镜”，“在微米甚至纳米水平，动态观察生物样品表面形貌结构的变化规律，原子力显微镜是有其独特优势的”，张德添向记者解释说，“如果条件允许，还可以检测生物大分子间相互作用力的大小，为结构与功能关系研究提供便利。”1986年，宾尼希和罗雷尔凭借扫描隧道显微镜，获得当年的诺贝尔物理学奖，有趣的是，与他们一起分享荣誉的，还有当初发明电子显微镜的鲁斯卡，当时的他已是耄耋老人，而他的恩师克诺尔也早已作古。新老两代电子显微镜技术的里程碑人物同台领奖，成为当时物理学界的一段佳话。老树新芽：突破“阿贝极限”的光学显微镜电子显微镜在问世之后的几十年间，极大拓展了人类对生物、化学、材料和物理等领域认知疆界。而无论是鲁斯卡，还是宾尼希和罗雷尔，他们所作的贡献不仅让自己享誉世界，还助力其他领域的学者登上荣誉之巅。比如英国化学家艾伦克鲁格凭借对核酸与蛋白复杂体系的研究获得1982年度诺贝尔化学奖，而他的科研成果正式依靠高分辨电子显微镜技术和X光衍射分析技术而取得的。在克鲁格获奖的当年，以色列化学家达尼埃尔谢赫特曼更是使用一台电子显微镜，发现了准晶体的存在，并独享了2011年的诺贝尔化学奖。目前，电子显微镜已经成为金属、半导体和超导体领域研究的主力军。但在生物和医学领域，电子显微镜本身对生物样品的损害，依旧是难以逾越的技术难题。于是不少科学家开始从两条路径上寻求解决之道：一条是研发冷冻电镜技术，这种技术并不改变电子显微镜整体的工作模式，而是从生物样品本身入手，对其进行超低温冷冻处理。这样状态下，即使处在真空环境中，样品也能保持原有的形态特征与生物活性。“由于观测温度低，生物样品也处于含水状态，分子也处于天然状态，样品对辐射的耐受能力得以提高。我们可以将样品冻结在不同状态，观测分子结构的变化。”张德添向记者解释道。瑞士物理学家雅克杜波切特、美国生物学家乔基姆弗兰克和英国生物学家理查德亨德森凭借这项技术分享了2017年度诺贝尔化学奖。新冠疫情暴发后，冷冻电镜技术又为人类研究和抗击疫情做出了突出贡献。2020年，西湖大学周强实验室就利用这种技术，首次成功解析了此次新冠病毒的受体—ACE2的全长结构，让人类对新冠病毒的认识向前迈出了关键性一步。另一条路径是从传统的光学显微镜入手。在电子显微镜的黄金时代，不少科学家就开始着手研制超高分辨率光学显微镜，甚至开始尝试突破一直以来困扰光学显微镜的“阿贝极限”，而“荧光技术”就成为实现这一切的关键。早在19世纪中叶，科学家们就发现：某些物质在吸收波长较短而能量较高的光线（比如紫外光）时，能将光源转化为波长较长的可见光。这种现象后来被定义为“荧光现象”。荧光现象在自然界是普遍存在的，这一现象背后的原理也在20世纪迅速被应用在光学显微镜上。1911年，德国科学家首次研制出荧光显微镜装置，用荧光色素对样品进行荧光染色处理，并以紫外光激发样品的荧光物质发光，但成像效果不佳，而且把荧光物质当作染色剂，和早期的染色剂一样，本身的毒性会伤害活体样品。直到1974年，日本科学家下村修发现了绿色荧光蛋白，其毒性远弱于以往的荧光物质，是对活体标本进行荧光标记的理想材料——这一发现成为日后科学家突破“阿贝极限”的有力武器。时间来到1989年，供职于美国IBM研究中心的科学家莫尔纳首次进行了单分子荧光检测，使得光学显微镜的检测尺度精确到纳米量级成为可能。随后在莫尔纳的基础上，美国科学家贝齐格开发出一套新的显微成像方法：控制样品内的荧光分子，让少量分子发光，借此确定分子中心和每个分子的位置，通过多次观察呈现出纳米尺度的图像。通过这种方法，贝齐格轻而易举地突破了光学显微镜的阿贝极限。几乎在同时，德国科学家斯特凡赫尔在一次光学研究中突发奇想：根据荧光现象原理，如果用镭射光激发样品内的荧光物质发光，同时用另一束镭射光消除样品体内较大物体的荧光，这样就只剩下纳米尺度的分子发射荧光并被探测到，不就能在理论上得到分辨率大于0.2微米的微观成像了吗？他随即开始了试验，并制成了一台全新显微镜，将光学显微镜分辨率下探到了0.1微米的水平。困扰光学显微技术百年的阿贝极限难题，就这样历经几代科学家的呕心沥血，终于在本世纪初被成功攻克。莫尔纳、贝齐格和赫尔三位科学家更是凭借“超分辨率荧光显微技术”分享了2014年度的诺贝尔化学奖。时至今日，在探索微观世界的征途上，光学显微镜和电子显微镜互有长短、相得益彰。当然在实际应用中，科学家越来越依赖于将多种显微成像技术结合使用。比如今年5月，英国弗朗西斯克里克研究所就依托钙化成像技术、体积电子显微技术等多种显微成像技术，成功获得了人类大脑神经网络亚细胞图谱。在未来，多种显微成像技术相结合，各施所长，将进一步完善我们在生物、医学、化学和材料等领域的知识结构，把这个包罗万象的奇妙世界更完整地呈现在我们眼前。

美国休斯敦大学研究人员近日开发出一种新型光学镜头，能直接贴在智能手机上，将图像放大120倍，分辨率达到1微米，而成本只需3美分。相关论文发表在《生物医学光学》杂志上。　　休斯敦大学电气与计算机工程副教授石为川(音译)说，这种镜头能像显微镜一样工作，成本低，使用方便，因此非常适合用在中小学生教室里。它还可用在临床上，让那些小型偏远的诊所也能与其他地方的专家共享图像。　　据每日科学网报道，这种镜头用聚二甲硅氧烷(PDMS)制成。PDMS是一种浓度像蜂蜜的材料，能精确附着在一个预热表面逐渐凝固。论文第一作者、博士生宋宇龙(音译)说，镜头的曲率，也就是放大率取决于PDMS的加热时间和加热温度。最后形成的镜头柔韧灵活，就像柔软的隐形眼镜，但它们更厚，也略小一些。这种镜头可以简单地贴到智能手机的摄像头上，即可把摄像头变成显微镜，光学放大120倍后，图像分辨率能达到1微米。而且，由于PDMS和玻璃并不会永久性地粘在一起，用过后镜头还可以很容易地取下来。　　传统镜头是通过机械抛光或注射成型制成的，材料一般是玻璃或塑料。虽然也有液体镜头，但不能凝固，要装在特殊容器里保持稳定。宋宇龙说，其他液体镜头需要附加设备才能贴在智能手机上，这种镜头能直接贴上去而不会掉下来，还能重复使用。对于研究来说，要拍摄人类皮肤毛囊组织的幻灯片，就可以用智能手机-PDMS系统或奥林巴斯IX-70显微镜。在放大120倍时，智能手机镜头比得上奥林巴斯100倍显微镜，有软件支持的数字放大还能进一步提高。　　研究人员估计，造一个这种镜头总成本可能是3美分。相比之下，传统科研用显微镜则要花上万美元。因而，这种镜头很适宜中小学生使用，是他们进行田间或室内研究的一种廉价、便利的手段。他们只需把镜头贴在智能手机上，就能通过电子邮件或文档很容易地共享照片，而且由于这种镜头非常便宜，丢了或坏了也不是大事。

在科学技术发展的历史上，出现过许多风靡一时、但如今只存在于博物馆的科学仪器，日光显微镜就是一例。现代显微镜大多使用人造光作光源，“日光”与“显微镜”的组合确实已经过时。但其实日光显微镜作为一种独特的光学仪器，其使用方式和实际效果远远超出现代人的想象——它从18世纪中期开始，独领风骚近百年，自有其独特之处。顾名思义，日光显微镜是以太阳光作为光源的显微镜，但它实际上可看作显微镜和投影仪的结合。日光显微镜有一块方形的木板 ，一边置反光镜，另一边固定一支镜筒，玻片安装在镜筒末端。日光显微镜必须在黑暗的房间里使用，操作者将它固定在窗户上，反光镜在室外，在室内调整反光镜的角度，阳光可反射进入镜筒，并通过镜筒内的聚光镜和凸透镜，将标本的图像放大，投射到墙上的屏幕供人观看。日光显微镜于18世纪40年代问世，发明者是德国的医生、解剖学家和物理学家约翰纳撒尼尔利伯库恩，除了研制日光显微镜，他最广为人知的工作还包括肠道研究——大肠黏膜中广泛分布的利氏肠腺窝（Crypts of lieberkuhn）就是以他的名字命名的。利伯库恩在1739年左右发明了日光显微镜，不过据说当时该装置还没有镜子，在它进入英国后，伦敦著名的光学仪器工匠约翰卡夫为它添加了镜子。倡导用显微镜开展科学研究的英国博物学家亨利贝克随后发表了关于日光显微镜使用的论文。日光显微镜开始在英国流行起来。亨利贝克明确指出“当使用这种显微镜时，房间必须尽可能黑暗，因为房间的黑暗和阳光的亮度决定了图像的清晰度和完美度”。可以说，借助自然的阳光和黑暗的房间，日光显微镜创造了一个场景，在此场景中，微观世界的物体从镜片之下被释放出来，它们的图像进入宏观世界——观众可以不直接通过显微镜，就能观看它们的样貌，欣赏它们的活动。1694年，荷兰数学和物理学教授尼古拉斯哈特索克发明了螺旋筒型显微镜，这种仪器便于携带到现场，易于使用，并且可以大规模生产。1702年，英国眼镜和仪器制造商詹姆斯威尔逊简化和推广了这种显微镜。大多数螺旋筒型显微镜由一个宽螺纹圆柱体组成，可以拧入或拧出镜筒，以便在固定于铜板之间的载玻片上聚焦。哈佛大学就收藏了一台用螺旋筒型显微镜改造的日光显微镜，其设计者爱德华布罗姆菲尔德是毕业于哈佛大学的一位发明家和艺术家。这台日光显微镜可能是美国殖民地时期制造的第一台显微镜，其制作拼接图纸现保存在哈佛医学院。日光显微镜及其技术在18世纪下半叶引起了特别关注，据印刷品描述和现存日光显微镜的数量可以推测其在当时非常流行。伦敦精密光学仪器制造商爱德华奈恩出售仪器所附的传单中有句话：“在所有类型的显微镜中，日光显微镜可以被认为是最有娱乐性的。”由此可窥见日光显微镜为何受欢迎。在18世纪一些自然哲学著作中，日光显微镜被认为是哲学仪器，与普通显微镜和望远镜处于同一类别。而到了19世纪，人们已经开始把日光显微镜当成玩具，专业的研究者甚至对日光显微镜持鄙视的态度，英国显微镜学家戈林曾这样评价日光显微镜：普通日光显微镜的图像可以被认为是一个单纯的影子，只适合于娱乐妇女和儿童……它最多只能给我们提供一个跳蚤的影子，或者一个像鹅或驴子一样大的虱子……无聊的庸人总是会对这种镜片感到满意，因为他们不知道显微镜除了能将物体的体积放大之外，还能做什么。在19世纪，光学仪器逐渐进入家庭生活和公共展览，成为非常受欢迎的一种娱乐仪器。伦敦的科学仪器制造商菲利普卡彭特1808年开始在伯明翰生产眼镜和显微镜，此后他积极投身万花筒和改良型幻影灯的研发和销售中，均取得了不俗的成绩，其研发的产品非常受消费大众的喜爱。1826年，卡彭特在伦敦威斯敏斯特摄政街24号开设了一家商店，策划了一个名为“微观世界”的展览，成为当地颇受欢迎的景点。这个展览最初就使用日光显微镜吸引顾客前来观看，观众们坐在提前准备的座位上，观看放大的图像。展览从早上11点持续到晚上8点，天黑后，卡彭特以燃烧可燃气体作为光源，后来在阴天时也如此操作，从而使图像更加明亮。可以说，在卡彭特这位19世纪的科学仪器制造商看来，科学和娱乐并没有明确的界限，他抓住了大众日益增长的娱乐需求，成功地将这种上个世纪中期的光学仪器转化成一种流行的新奇事物。如今我们去电影院看电影，其实也可以看作是这种科学+娱乐活动的延续。

奥林巴斯公司（代表董事兼总裁：竹內康雄）宣布在全球范围内推出 DSX1000 数码显微镜，它极大地改善了用户的检验工作流程，能够通过简易的操作实现对各种样品的分析。这款新产品由奥林巴斯科学事业于2019年6月3日面向全球发布。 DSX 系列数码显微镜将我们卓越的光学技术与先进的数字技术融为一体。DSX1000 数码显微镜用于观察和测量各种样品，包括电子元件和金属材料。此显微镜使用简单，只要放上样品，就可以轻松地完成 3D 观察、测量、报告自动生成等一系列操作。 您只需要一台 DSX1000 显微镜就可满足各种观察和分析需要，改善检验的工作流程。镜头数量增加至 15 个，涵盖20-7,000X的放大倍率。用户还可以利用该显微镜的六种观察方法，对各种样品进行观察与测量。比如突出显示样品表面的不规则和轮廓形貌。显微镜头部和载物台可以分别进行± 90°的自由角度调节，从而满足对各种复杂外形样品的任意角度观察。另外，新开发的算法可以实现更快的 3D 图像采集，与奥林巴斯传统数码显微镜相比，速度快了近十倍。最后，我们将根据每位用户的工作环境校准显微镜，以帮助用户实现精确、高效的观察和测量。新 品 首 发NEW ARRIVAL主要特点放大倍率范围 20–7,000X，可旋转式载物台。可迅速切换物镜和六种观察方式。远心光学系统保证了在整个放大范围内的测量准确度。放大倍率范围 20–7,000X，可旋转式载物台DSX1000 数码显微镜新增了 5 个物镜，物镜总数达到 15 个。20-7,000X 的放大倍率范围实现了精确观察，而长工作距离物镜则实现了对不规则样品的观察，例如电路板和机加工零件。显微镜头部和载物台都可以旋转± 90°，更易于观察和分析薄样品，如晶圆，或大型样品，如汽车部件。 可调节的头部和载物台显微镜头部和载物台可以分别旋转± 90°使用高分辨率长工作距离的物镜长工作距离使用户能够观察不规则形状的电子基板。 20–7,000X 放大倍率下的晶圆图像对比可迅速切换物镜和六种观察方式显微镜的电动变焦光路结合了先进的观察功能，可实现六种观察方法和对比度增强功能：明场、暗场、MIX、偏光、简易偏振和微分干涉。偏光观察和对比度增强功能可以突出样品表面的不规则和轮廓形貌。例如，此功能可用于在观察晶圆表面较大的不规则形状与细微破损和划痕之间快速切换。从而用户可以观察到使用其他方法难以检测到的对象。太阳能电池图像对比（左图：明场观察，右图：偏光观察）单侧光线照射突出了表面的不规则形状。该项技术适用于观察不规则形状、扭曲的样品和槽口。集成电路 (IC) 芯片图像对比（左图：常规；右图：带对比度增强功能）色彩清晰明亮的图像替代了明暗图像。远心光学系统保证了在整个放大范围内的测量精确性。*汽车制造商、精密设备和其他产品制造商必须精确测量和分析产品的规格，以证明产品的安全性。DSX1000 数码显微镜使用远心光学系统，在整个放大范围内图像失真极低，实现了有保证的准确度和重复性的高精度测量。为了确保准确度，在完成 DSX1000 显微镜的安装后，奥林巴斯的技术人员将根据客户使用环境对每台显微镜进行校准。 远心光学系统和非远心光学系统的图像采集对比图改变聚焦位置不会改变图像大小。此新闻稿中的公司名称和产品名称分别是其对应公司的商标或注册商标。*必须由奥林巴斯进行校准。奥林巴斯科学事业科学事业的主要产品为光学显微镜、工业视频内窥镜、无损检测设备和合金分析仪。通过这些产品，科学事业帮助维持社会基础设施的安全和稳定，包括医疗、生命科学和工业领域的研发；生产设施的质量改善；飞机和其他大型设备的检验等等。奥林巴斯将于 2019 年 10 月 12 日迎来百年华诞。我们向支持我们公司发展的客户和股东表示诚挚的感谢。我们期待秉承“实现世界人民的健康、安心和幸福生活”的使命，继续为社会做出贡献。

奥林巴斯公司非常荣幸地宣布，将于6月3日在日本、中国、韩国和泰国发布LEXT OLS4500 纳米检测显微镜。LEXT OLS4500是一种工业用新型显微镜，能够进行无缝放大观察，实现从几百微米到几纳米的测量。　　LEXT OLS4500 纳米检测显微镜将激光显微镜与扫描探针显微镜*3(SPM)组合在同一台机器上，从而允许更大范围放大倍率下的观察与测量(从50倍到100万倍)。奥林巴斯公司与Shimadzu公司联合开发了LEXT OLS4500。　　LEXT OLS4500集成了激光显微镜功能，对于复杂表面非接触性3D测量，具有行业领先的可重复性*1和准确性*2保证，新的功能比如一键单击即可自动获取3D图像，图像获取速度大约是现有奥林巴斯各种型号产品的两倍。　　● 主要特性　　LEXT OLS4500 纳米检测显微镜功能上的新特性：　　单一扫描区域里的高分辨率观察和高精确性测量　　设计便于新手操作，包括自动3D图像获取功能　　3D图像获取速度大约是现有奥林巴斯各型产品的两倍　　组合了光学显微镜、激光显微镜和探针显微镜功能的一体机　　● 发布背景　　近年来，随着便携式数据装置和工业设备变得越来越小，性能越来越高，而使用人员同时还要求这些产品中使用的传感器和其它电子组件更加小型化，性能更强。由于这些组件也要求严格的质量控制，因此也需要能够测量表面特性，比如梯度和粗糙度的高度可靠的3D形状测量器械。同时，需要细微表面特性量化控制的行业范围扩展迅速，包括自动和特色材料部。相应地，样本的特性也更多样化，包括具有复杂形状，或粘连特性的样本，尤其对于研发中使用，以及生产过程中使用的器械，对其的要求日益增加。奥林巴斯3D测量激光显微镜LEXT系列可以观察并测量尺寸从几百微米到亚微米的样品，卓越的3D表面特性的能力使其在工业和专业研究领域得到广泛使用。目前，奥林巴斯公司已添加了新的型号，以满足在更大范围里以更高的精确性进行测量和观察的要求。　　● 主要特性　　LEXT OLS4500纳米检测显微镜的特性　　1. 高分辨率观察和更大范围的高准确性测量　　由于大范围上的测量通常要使用低放大倍率，因此此类图像的清晰范围有个限制。为解决这个问题，新的显微镜可以实施高分辨率观察，并使用拼接功能在大范围上实施高精确性测量，即将625幅不同放大倍率的图像组合在一起，从而可以用高分辨率来识别小的区域。而过去的大多数激光显微镜一直用于研发，及其相关领域，以观察很小的样本，以高精确性来观察很大的范围的能力也在工业中开启了显微镜作为质量控制工具的先河。　　2. 设计易于新手操作，包括自动3D图像获取功能　　传统上3D成像需要复杂的设定(亮度和上下限)。采用新的智能扫描模式后，用户一键单击即可获取3D图像。该功能设计允许即使是初次使用者，获取的结果也等同于经验丰富的操作者。　　3. 3D图像获取的速度大约是现有奥林巴斯各种型号的两倍　　新型的Ultra-Fast型号获取3D图像的速度大约是现有Fast型号的两倍，比Fine型号快九倍。加速了样品观察和测量，大幅提高了效率。　　4. 单一器械组合了光学显微镜、激光显微镜和探针显微镜*5功能　　SPM技术与LEXT OLS4100功能的组合意味着可以用很大范围的放大倍率来进行观察和测量，从几十倍到100万倍。也就是说可以将该显微镜用于3D测量，从微米范围里相对比较大的样本到纳米尺寸的样本。此外，使用光学或激光显微镜功能，该显微镜可以快速而准确地切换到超高放大倍率SPM观察(大约100万倍)，而不会丢失要观察的位置的踪迹。比如，在研究所里对新材料实施形状测量时，可以实施各种类型的观察，而不用变换样本，并且能够以最适合的放大倍率进行测量。　　*1： 反复的测量值之间的偏差程度。计量学里的技术词汇。　　*2： 测量值与其真实值的差距。计量学里的技术词汇。　　*3： 通过探针机械式地在样本表面移动的纳米级别的观察和测量技术。　　*4： 1纳米是十亿分之一米。　　*5： 扫描探针显微镜将探针靠近样本表面，实现纳米级的观察和测量。