全息法定量相位显微镜

相位差显微镜　　相位差显微镜的结构： 相位差显微镜，是应用相位差法的显微镜。因此，比通常的显微镜要增加下列附件： 　　(1) 装有相位板(相位环形板)的物镜，相位差物镜。 　　(2) 附有相位环(环形缝板)的聚光镜，相位差聚光镜。 　　(3) 单色滤光镜-(绿)。 　　各种元件的性能说明 　　(1) 相位板使直接光的相位移动 90°，并且吸收减弱光的强度，在物镜后焦平面的适当位置装置相位板，相位板必须确保亮度，为使衍射光的影响少一些，相位板做成环形状。 　　(2) 相位环(环状光圈)是根据每种物镜的倍率，而有大小不同，可用转盘器更换。 　　(3) 单色滤光镜系用中心波长546nm(毫微米)的绿色滤光镜。通常是用单色滤光镜入观察。相位板用特定的波长，移动90°看直接光的相位。当需要特定波长时，必须选择适当的滤光镜，滤光镜插入后对比度就提高。此外，相位环形缝的中心，必须调整到正确方位后方能操作，对中望远镜就是起这个作用部件。

加州大学洛杉矶分校(UCLA) Ozcan教授称，“医生可以使用这些设备来改善偏远地区的卫生健康问题”。　　该便携式设备使用激光而不是镜头识别中水、食物或血液中的病菌。廉价的造价还不到 100美金 (60 英镑）。其生成的图像可以被上载到远程计算机作进一步的分析。科学家们希望该技术将有助于缺乏先进的诊断设备的地区提高医疗健康服务。有关显微镜的发明内容，加利福尼亚大学洛杉矶分校 (ucla)的研究人员已经发表在《Biomedical Optics Express》。微三维技术　　该设备有两种操作模式：“传输模式”可以分析水和血液等液体，“反射模式”则可以产生高密度物质表面的全息图像。 “传输模式很好的观测透明的细胞或薄片”，Leicester大学先进显微镜中心Karl Ryder博士解释说。“但是，如果你想看看固体的表面，不能使用传输模式，因为光线不会穿透过去”。在反射模式中，显微镜使用全息技术产生样品的三维图形。“你采用一束激光并使用分束镜分成两束，然后使用这两束激光照亮样品”。“你可以再用数学模型让重组的两束光产生三维图形”。廉价芯片　　设计的关键优势是它采用廉价的电子元件而不是昂贵的镜头。Ryder博士说，“在此系统中没有光学器具，使得体积做得很小，而且用来看小样品，你不需要复杂的聚焦”。而且显微镜使用类似iPhone 和Blackberry手机中常见的数码照片感应器。这些仅用到少于15美金的成本。尽管它的价格低，研究者声称该显微镜可以监视难检测的细菌如大肠杆菌的暴发。UCLA教授Ozcan表示，“在水和食物检测低浓度大肠杆菌是十分艰巨的任务，这个显微镜可以提供现场调查的方案”。　　该设备可以获得原始数据，但简单的设计意味着需要具有计算能力的外部设备进一步处理。用户可以转发图像数据到他们的手机、笔记本电脑、或上传到互联网服务器。Ozcan教授相信该显微镜可以为发展中国家的医务工作提供不可估量的价值。“只需要简单培训，在缺乏医疗检测设备的偏远地区，医生可以使用这些设备提高医疗健康服务。

摘要:　本文扼要介绍了电子显微镜的现状与展望。透射电子显微镜方面主要有：高分辨电子显微学及原子像的观察，像差校正电子显微镜，原子尺度电子全息学，表面的高分辨电子显微正面成像，超高压电子显微镜，中等电压电镜，120kV,100kV分析电镜，场发射枪扫描透射电镜及能量选择电镜等，透射电镜将又一次面临新的重大突破；扫描电子显微镜方面主要有：分析扫描电镜和X射线能谱仪、X射线波谱仪和电子探针仪、场发射枪扫描电镜和低压扫描电镜、超大试样室扫描电镜、环境扫描电镜、扫描电声显微镜、测长／缺陷检测扫描电镜、晶体学取向成像扫描电子显微术和计算机控制扫描电镜等。扫描电镜的分辨本领可望达到0.2—0.3nm并观察到原子像。 关键词　透射电子显微镜　扫描电子显微镜　仪器制造与发展 中图法分类号　TN16　O766.1　Q336 　　 电子显微镜(简称电镜，EM)经过五十多年的发展已成为现代科学技术中不可缺少的重要工具。我国的电子显微学也有了长足的进展［1］。电子显微镜的创制者鲁斯卡(E.Ruska)教授因而获得了1986年诺贝尔奖的物理奖［2］。 　　电子与物质相互作用会产生透射电子，弹性散射电子，能量损失电子，二次电子，背反射电子，吸收电子，X射线，俄歇电子，阴极发光和电动力等等。电子显微镜就是利用这些信息来对试样进行形貌观察、成分分析和结构测定的。电子显微镜有很多类型，主要有透射电子显微镜(简称透射电镜，TEM)和扫描电子显微镜(简称扫描电镜，SEM)两大类。扫描透射电子显微镜(简称扫描透射电镜，STEM)则兼有两者的性能。为了进一步表征仪器的特点，有以加速电压区分的，如：超高压(1MV)和中等电压(200—500kV)透射电镜、低电压(～1kV)扫描电镜；有以电子枪类型区分的，如场发射枪电镜；有以用途区分的，如高分辨电镜，分析电镜、能量选择电镜、生物电镜、环境电镜、原位电镜、测长CD-扫描电镜；有以激发的信息命名的，如电子探针X射线微区分析仪(简称电子探针，EPMA)等。 半个多世纪以来电子显微学的奋斗目标主要是力求观察更微小的物体结构、更细小的实体、甚至单个原子，并获得有关试样的更多的信息，如标征非晶和微晶，成分分布，晶粒形状和尺寸，晶体的相、晶体的取向、晶界和晶体缺陷等特征，以便对材料的显微结构进行综合分析及标征研究［3］。近来，电子显微镜(电子显微学)，包括扫描隧道显微镜等，又有了长足的发展。本文仅讨论使用广泛的透射电镜和扫描电镜，并就上列几个方面作一简要介绍。部分透射电镜和扫描电镜的主要性能可参阅文献［1］。 透射电子显微镜 1、高分辨电子显微学及原子像的观察 材料的宏观性能往往与其本身的成分、结构以及晶体缺陷中原子的位置等密切相关。观察试样中单个原子像是科学界长期追求的目标。一个原子的直径约为1千万分之2—3mm。因此，要分辨出每个原子的位置需要0.1nm左右的分辨本领，并把它放大约1千万倍。70年代初形成的高分辨电子显微学(HREM)是在原子尺度上直接观察分析物质微观结构的学科。计算机图像处理的引入使其进一步向超高分辨率和定量化方向发展，同时也开辟了一些崭新的应用领域。例如，英国医学研究委员会分子生物实验室的A.Klug博士等发展了一套重构物体三维结构的高分辨图像处理技术，为分子生物学开拓了一个崭新的领域。因而获得了1982年诺贝尔奖的化学奖，以表彰他在发展晶体电子显微学及核酸—蛋白质复合体的晶体学结构方面的卓越贡献［4］。 用HREM使单个原子成像的一个严重困难是信号／噪声比太小。电子经过试样后，对成像有贡献的弹性散射电子(不损失能量、只改变运动方向)所占的百分比太低，而非弹性散射电子(既损失能量又改变运动方向)不相干，对成像无贡献且形成亮的背底(亮场)，因而非周期结构试样中的单个原子像的反差极小。在档去了未散射的直透电子的暗场像中，由于提高了反差，才能观察到其中的重原子，例如铀和钍—BTCA中的铀(Z＝92)和钍(Z＝90)原子［5］。对于晶体试样，原子阵列会加强成像信息。采用超高压电子显微镜和中等加速电压的高亮度、高相干度的场发射电子枪透射电镜在特定的离焦条件(Scherzer欠焦)下拍摄的薄晶体高分辨像可以获得直接与晶体原子结构相对应的结构像。再用图像处理技术，例如电子晶体学处理方法，已能从一张200kV的JEM-2010F场发射电镜(点分辨本领0.194nm)拍摄的分辨率约0.2nm的照片上获取超高分辨率结构信息，成功地测定出分辨率约0.1nm的晶体结构［6］。 2.像差校正电子显微镜 电子显微镜的分辨本领由于受到电子透镜球差的限制，人们力图像光学透镜那样来减少或消除球差。但是，早在1936年Scherzer就指出，对于常用的无空间电荷且不随时间变化的旋转对称电子透镜，球差恒为正值。在40年代由于兼顾电子物镜的衍射和球差，电子显微镜的理论分辨本领约为0.5nm。校正电子透镜的主要像差是人们长期追求的目标。经过50多年的努力，1990年Rose提出用六极校正器校正透镜像差得到无像差电子光学系统的方法。最近在CM200ST场发射枪200kV透射电镜上增加了这种六极校正器，研制成世界上第一台像差校正电子显微镜。电镜的高度仅提高了24cm，而并不影响其它性能。分辨本领由0.24nm提高到0.14nm［7］。在这台像差校正电子显微镜上球差系数减少至0.05mm(50μm)时拍摄到了GaAs〈110〉取向的哑铃状结构像，点间距为0.14nm［8］。 3、原子尺度电子全息学 Gabor在1948年当时难以校正电子透镜球差的情况下提出了电子全息的基本原理和方法。论证了如果用电子束制作全息图，记录电子波的振幅和位相，然后用光波进行重现，只要光线光学的像差精确地与电子光学的像差相匹配，就能得到无像差的、分辨率更高的像。由于那时没有相干性很好的电子源，电子全息术的发展相当缓慢。后来，这种光波全息思想应用到激光领域，获得了极大的成功。Gabor也因此而获得了诺贝尔物理奖。随着Mollenstedt静电双棱镜的发明以及点状灯丝，特别是场发射电子枪的发展，电子全息的理论和实验研究也有了很大的进展，在电磁场测量和高分辨电子显微像的重构等方面取得了丰硕的成果［9］。Lichte等用电子全息术在CM30 FEG/ST型电子显微镜(球差系数Cs＝1.2mm)上以1k×1k的慢扫描CCD相机，获得了0.13nm的分辨本领。目前，使用刚刚安装好的CM30 FEG/UT型电子显微镜(球差系数Cs＝0.65mm)和2k×2k的CCD相机，已达到0.1nm的信息极限分辨本领［10,11］。

相差显微镜：利用光的衍射和干涉现象将透过标本的光线光程差或相位差转换成肉眼可分辨的振幅差显微镜。提高了密度不同物质图像的明暗区别，可用于观察未经染色的细胞结构。 相差显微镜是荷兰科学家Zernike于1935年发明的，用于观察未染色标本的显微镜。活细胞和未染色的生物标本，因细胞各部细微结构的折射率和厚度的不同，光波通过时，波长和振幅并不发生变化，仅相位发生变化(振幅差)，这种振幅差人眼无法观察。而相差显微镜通过改变这种相位差，并利用光的衍射和干涉现象，把相差变为振幅差来观察活细胞和未染色的标本。相差显微镜和普通显微镜的区别是:用环状光阑代替可变光阑， 用带相板的物镜代替普通物镜，并带有一个合轴用的望远镜。相衬显微镜，又称相差显微镜或位相显微镜。

数字全息显微镜DHM测量材料动态的3D形貌，亚纳米分辨率，基于菲涅尔衍射的数字全息重建技术 [table=100%][tr][td][img=动态3D细胞监测,690,138]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/11/201711241018_01_1546_3.jpg!w690x138.jpg[/img]仅0.001秒即可测出物体三维形貌，并且是亚纳米的分辨率。不同于传统白光干涉仪、共聚焦显微镜、扫描探针轮廓仪等需要扫描的成像方式，DHM仅需0.001秒采集单张全息图即可测出物3D形貌信息，做到了快速动态监测。 和传统全息术不一样的是没有采用干板而是采用CCD记录全息图，全息图中 光强图：提供与传统显微镜一样对比度的图像 相位图：提供量化数值，得以对被测物体进行精确三维测量 该系统为预放大全息显微镜，其中的相位图解析中用到了大量的算法，实时相位解包裹技术 实时形貌测量的案例二：石墨烯薄膜受力形变实时测量[img=薄膜形变实时测量,384,216]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/11/201711241030_01_1546_3.gif!w384x216.jpg[/img][img=MEMS面内面外运动测量,201,220]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/11/201711241030_02_1546_3.gif!w201x220.jpg[/img][/td][/tr][/table]

■暗视野显微镜　　　暗视野显微镜由于不将透明光射入直接观察系统，无物体时，视野暗黑，不可能观察到任何物体，当有物体时，以物体衍射回的光与散射光等在暗的背景中明亮可见。在暗视野观察物体，照明光大部分被折回，由于物体（标本）所在的位置结构，厚度不同，光的散射性，折光等都有很大的变化。 ■相位差显微镜　　相位差显微镜的结构： 相位差显微镜，是应用相位差法的显微镜。因此，比通常的显微镜要增加下列附件： （1） 装有相位板（相位环形板）的物镜，相位差物镜。 （2） 附有相位环（环形缝板）的聚光镜，相位差聚光镜。 （3） 单色滤光镜-（绿）。 各种元件的性能说明（1） 相位板使直接光的相位移动 90°，并且吸收减弱光的强度，在物镜后焦平面的适当位置装置相位板，相位板必须确保亮度，为使衍射光的影响少一些，相位板做成环形状。 （2） 相位环（环状光圈）是根据每种物镜的倍率，而有大小不同，可用转盘器更换。 （3）单色滤光镜系用中心波长546nm（毫微米）的绿色滤光镜。通常是用单色滤光镜入观察。相位板用特定的波长，移动90°看直接光的相位。当需要特定波长时，必须选择适当的滤光镜，滤光镜插入后对比度就提高。此外，相位环形缝的中心，必须调整到正确方位后方能操作，对中望远镜就是起这个作用部件。

显微镜是一种借助物理方法产生物体放大影像的仪器。最早发明于16世纪晚期，至今已有四百多年的历史。现在，它已经成为了一种极为重要的科学仪器，广泛地用于生物、化学、物理、冶金、酿造、医学等各种科研活动，对人类的发展做出了巨大而卓越的贡献。随着现代光电子技术和计算机的高速发展，显微测量技术在上业、国防、科技均得到了广泛应用。本文就对显微镜的发展及分类作个概述。一、显微镜的历史光学是研究光波传播规律的科学。而显微镜的发展是在对光学的研究基础上发展起来的。我国春秋时的《墨经》和古希腊学者欧几里德的《反射光学》都对光学的研究有所记载，后来经过伽利略、牛顿、惠更斯、菲涅耳、夫琅和费、麦克斯韦、爱因斯坦等科学家的努力，光学已发展成为物理学中一门极为重要的基础学科，形成了严格的数学理论方法及实验方法。研究光的一个分支便是光学仪器——显微镜。最初的显微镜产生于十六世纪末期。十七世纪发明了光学显微镜，后来被用来发现细菌及细胞。二十世纪三十年代，Lebdeff(莱比戴卫)设计出第一架干涉显微镜，随后Zemicke（卓尼克）发明了相位差显微镜。二十世纪五十年代，Nomarski（诺乌斯基）发明了干涉相位差光学系统，并以此设计出诺马斯基显微镜。二十世纪束期，产生了共轭焦显微镜，并得到了广泛应用。在光学快速发展的同时，电子学也得以迅速发展。二十世纪三十年代，德国的Bruche和Johannson制造出了第一宋菲君型传头式电子显微镜，随后Ruaka发明了第一部磁场型传头式电子显微镜(TEM)。扫描式电子显微镜(SEM)在二十世纪六十年代才出现。二、显微镜的分类显微镜主要是由物镜和目镜组成，物镜的焦距很短，目镜的焦距很长。物镜的作用是得到物体放大实像，目镜的作用是将物镜所成的实像作为物体进一步放大为虚像。显微镜中通过聚光镜照亮标本，再通过物镜成像，经过目镜放大，最后通过眼睛的晶状体投影到视网膜。显徽镜按工作原理和它的组成结构可分为光学显微镜和电子显微镜。1. 光学显微镜光学显徽镜的成像原理是以光为介质，利用可见光照射在物体的表面。造成了局部散射或反射来形成不同的对比，然后再对被物体调制了的信息进行解调便可得物体的空间信息。光学显微镜又分为传统的光学显微镜和近场显微镜。传统的光学显微镜（远场光学显微镜）的光路原理如图1： http://www.biomart.cn//upload/userfiles/image/2011/11/1321511297.png图1 光学显微镜的光路原理由图1可以看出光学显微镜主要光学系统（接物镜、目镜、聚光器、光源）和机械系统组成。2. 近场光学显微镜

早在公元前一世纪，人们就已发现通过球形透明物体去观察微小物体时，可以使其放大成像。后来逐渐对球形玻璃表面能使物体放大成像的规律有了认识。1590年，荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。 1611年 Kepler(克卜勒)：提议复合式显微镜的制作方式。 1655年 Hooke(虎克)：「细胞」名词的由来便由虎克利用复合式显微镜观察软木塞上某区域中的微小气孔而得来的。 1674年 Leeuwenhoek(李文赫克)：发现原生动物学的报导问世，并于九年后成为首位发现「细菌」存在的人。1833年 Brown(布朗)：在显微镜下观察紫罗兰，随后发表他对细胞核的详细论述。 1838年 Schlieden and Schwann(雪莱敦及史汪)：皆提倡细胞学原理，其主旨即为「有核细胞是所有动植物的组织及功能之基本元素」。1857年 Kolliker(寇利克)：发现肌肉细胞中之粒线体。 1876年 Abbe：剖析影像在显微镜中成像时所产生的绕射作用，试图设计出最理想的显微镜。 1879年 Flrmming(佛莱明)：发现了当动物细胞在进行有丝分裂时，其染色体的活动是清晰可见的。1881年 Retziue(芮祖)：动物组织报告问世，此项发表在当世尚无人能凌驾逾越。然而在20年后，却有以Cajal(卡嘉尔)为首的一群组织学家发展出显微镜染色观察法，此举为日后的显微解剖学立下了基础。 1882年 Koch(寇克)：利用苯安染料将微生物组织进行染色，由此他发现了霍乱及结核杆菌。往后20年间，其它的细菌学家，像是Klebs and Pasteur(克莱柏和帕斯特)则是藉由显微镜下检视染色药品而证实许多疾病的病因。1886年 Zeiss(蔡氏)：打破一般可见光理论上的极限，他的发明--阿比式及其它一系列的镜头为显微学者另辟一新的解像天地。 1898年 Golgi(高尔基)：首位发现细菌中高尔基体的显微学家。他将细胞用硝酸银染色而成就了人类细胞研究上的一大步。 1924年 Lacassagne(兰卡辛)：与其实验工作伙伴共同发展出放射线照相法，这项发明便是利用放射性钋元素来探查生物标本。 1930年 Lebedeff(莱比戴卫)：设计并搭配第一架干涉显微镜。另外由Zernicke(卓尼柯)在1932年发明出相位差显微镜，两人将传统光学显微镜延伸发展出来的相位差观察使生物学家得以观察染色活细胞上的种种细节。1941年 Coons(昆氏)：将抗体加上萤光染剂用以侦测细胞抗原。 1952年 Nomarski(诺马斯基)：发明干涉相位差光学系统。此项发明不仅享有专利权并以发明者本人命名之。 1981年 Allen and Inoue(艾伦及艾纽)：将光学显微原理上的影像增强对比，发展趋于完美境界。 1988年 Confocal(共轭焦)扫瞄显微镜在市场上被广为使用。

相衬显微镜的定义及与普通显微镜的区别： 相衬显微镜是一种特殊的显微镜，特别适用于观察具有很高透明度的对象，例如生物切片、油膜和位相光栅等等。光波通过这些物体，往往只改变入射光波的位相而不改变入射光波的增幅，由于人眼及所有能量检测器只能辨别光波强度上的差别，也即振幅上的差别，而不能辨别位相的变化，因此用普通显微镜是难以观察到这些物体的。 ------------------------------------- 透明度很高的物体，也称为位相物体。相衬法（也叫位相反衬法）是通过空间滤波器将物体的位相信息转换为相应的振幅信息，从而大大提高透明物体的可分辨性，所以从这个意义上说，相衬法是一种光学信息处理方法，而且是最早的信息处理的成果之一，因此在光学的发展史上具有重要意义。1935年泽尔尼克根据阿贝成像原理，首先提出位相反衬法，由改变频谱的位相以改善透明物体成像的反衬度，1953年泽尔尼克因此获诺贝尔物理学奖。这是诺贝尔物理学奖中少数几项与光学有关的奖项之一 ----------------------------------------- 工作原理： 实际的做法可以是，在玻璃基片的中心处加一滴液体，液滴的光程引起一定的相移，这样就形成了一块位相板，将这块位相板放置在显微镜的后焦面上，当作一个空间滤波器。在相干光的照射下，像面上出现与物的位相信息相关的图像。像面上的强度分布与样品位相成线性关系，也就是说，样品的位相分布调制了像面上的光强。 相衬法不是在使用显微镜的过程中发现的，而是泽尔尼克在工作于别的光学领域时发现的。这要从1920年泽尔尼克对衍射光栅产生兴趣时说起。这种反射式光栅是由平面或凹面镜片构成，镜片表面上刻有大量等距的刻痕。刻痕位置稍有差错，就会明显影响光栅的光学效果。刻机周期性重复出现的误差，使光程差发生相应的变化，观察者在观察镜面时，就会看到镜面似乎变得起伏不平。光栅表面细致的刻线直接用肉眼是看不见的，看到的只是在镜面上出现相隔较宽的粗线。用这样的光栅所形成的光谱，往往在每根强度谱线两侧伴随有一系列杂乱的弱线，这就叫“罗兰鬼线”。一块完善的光栅，像手掌那么大，拿在手里，在均匀照明之下，看上去色彩丰富，斑斓绚丽，展现出可见光谱里的各种颜色。可是，实际上有的光栅看上去却是“伤痕”遍布，在彩带上叠加了一条条粗线。1902年阿伦（H.S.Allen）曾宣称，这些粗线不是真实的，乃是主要谱线与其鬼线互相干涉抵消的结果。1920年泽尔尼克在研究光栅时，对这一说法表示异议。他认为这些带“伤痕”的表面视场要比照像底片拍摄所得的光谱照片提供了更多信息，表面视场给出了鬼线的相对位相，而照片丢失了鬼线的位相信息。泽尔尼克这时正在从事统计物理学研究，就把这一问题放在心里，留待以后研究。 大约在1930年，泽尔尼克的实验室得到了一块大凹面光栅，安装在支架上准备使用。很快人们就看到了光栅表面的“伤痕”。由于光栅距人眼6m，看不清楚，泽尔尼克试着用一台小型望远镜观察它。这时不期而遇的事情发生了。线条状的伤痕看得非常清楚，可是当把望远镜精确聚集在镜面表面时，线条却消失无遗！怎么回事？泽尔尼克想起了10年前的思考，他意识到这一现象的重要意义，立刻集中精力研究这个光学问题。他借助于阿贝的成像理论，经过一系列实验和计算，终于作出了成功的解释。原来这是由于波的位相差所引起的干涉现象。1935年，泽尔尼克进一步根据位相理论研究出了位相反衬法，发明了相衬显微镜。在他的第一次设计中，使用一个直线条带样的孔径光阑，并在物镜的后焦面放置一个相应的直线条带光阑。泽尔尼克在他的诺贝尔领奖词中提到这一发明的偶然性时说：“然而，这个装置使物体结构的显微像显示了晕，因为衍射效应使物体细节的带状物像——沿垂直于带的方向散开，从而使像上的小亮点成为短线段状。为了避免这种观象，我改用了环状光阑，此光阑导致晕圈向各方向散开，不过晕圈变得很微弱以致实际上完全没有意义。” 现在全世界生产相衬显微镜的公司很多，相衬显微镜已经广泛应用于生物学及医学方面作细菌学和病理学的研究，也在矿物晶体微形貌学中得到了有效的应用。用这种特殊的显微镜，可以进行晶体表面生长的动态观察。 其实相衬显微镜就是我们平时所说的相差显微镜。它是根据光线通过不同密度的物质时，其滞留程度不同（密度大则滞留时间长）的原理设计的。 相差显微镜，可以将这种光程差或相位差，转换成振幅差，增强对比度。它与普通光学显微镜最主要的不同点是在物镜后装有一块相差板，由于相差板上部分区域有吸光物质，通过其的偏转光线之间又增加了新的光程差，从而对样品不同密度造成的相位差起了“夸大”作用。最后两组光线通过透镜会聚成一束，发生相互叠加或抵消的干涉现象，从而表现出肉眼明显可见的明暗差别。 由于反差是以样品的密度差别为基础形成的，故相差显微镜的样品不需染色，可观察活细胞，甚至研究细胞核、线粒体等细胞器的动态。

原子力显微镜的相图与弹性模量的关系 已有 117 次阅读 2011-10-11 19:50 |个人分类:化学|系统分类:科研笔记|关键词:显微镜 原子力弹性模量 AFM phase 原子力显微镜（AFM）的相图(phase image)与弹性模量(Elastic_modulus)的关系以下内容来自Veeco工程师S. H. ，版权归他本人；与SEIKO工程师的答案本质一样，但是更具体，也更清楚。===========================1. 相位图是表面力学信息的综合反映，表面的弹性、粘性、电磁学性质、摩擦力等各种性质都会引起相位图的变化。2. 其定义为驱动探针振动的驱动信号的相位与检测器检测到的悬臂振动的相位差。如果探针没有任何能量损失，这两个相位应该是同步的。一旦探针与样品有相互作用，将有能量从探针转移到样品，系统需要时间给探针补充能量以维持恒定振幅，此时就会出现相位差。因此也可以说相位图反映了探针在表面各处的能量损失状况。3. 如果探针打在较硬表面上，将比打在较软表面上能量损失小，相位差一般前者较小。4. 使用相位图要当心，setpoint的设定以及外界环境会影响测量结果。5. 一般不会单独分析相位图，要与高度图一同分析。.

GBT 40275-2021 纺织品 双组分复合纤维定量分析方法 熔融显微镜法、有这方面的培训吗？

1、荧光显微镜的照明方式通常为落射照明，即光源通过物镜投射于样品上；2、荧光显微镜的光源为紫外光，波长较短，分辨力高于普通显微镜；3、荧光显微镜有两个特殊的滤光片，光源前的用以滤除可见光，目镜和物镜之间的用于滤除紫外线，用以保护人眼。 荧光显微镜用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等。 细胞中有些物质，如叶绿素等，受紫外线照射后可发荧光；另有一些物质本身虽不能发荧光，但如果用荧光染料或荧光抗体染色后，经紫外线照射亦可发荧光，荧光显微镜就是对这类物质进行定性和定量研究的工具之一。

光学显微镜有多种分类方法：按使用目镜的数目可分为双目和单目显微镜；按图像是否有立体感可分为立体视觉和非立体视觉显微镜；按观察对像可分为生物和金相显微镜等；按光学原理可分为偏光、相衬和微差干涉对比显微镜等；按光源类型可分为普通光、荧光、紫外光、红外光和激光显微镜等；按接收器类型可分为目视、数码（摄像）显微镜等。常用的显微镜有双目体视显微镜、金相显微镜、偏光显微镜、荧光显微镜等。1．双目体视显微镜双目体视显微镜又称"实体显微镜"或"解剖镜"，是一种具有正象立体感地目视仪器。在生物、医学领域广泛用于切片操作和显微外科手术；在工业中用于微小零件和集成电路的观测、装配、检查等工作。它利用双通道光路，双目镜筒中的左右两光束不是平行，而是具有一定的夹角－－体视角（一般为12度－－15度），为左右两眼提供一个具有立体感的图像。它实质上是两个单镜筒显微镜并列放置，两个镜筒的光轴构成相当于人们用双目观察一个物体时所形成的视角，以此形成三维空间的立体视觉图像。目前体视镜的光学结构是：由一个共用的初级物镜，对物体成象后的两光束被两组中间物镜－－－－变焦镜分开，并成一体视角再经各自的目镜成象，它的倍率变化是由改变中间镜组之间的距离而获得的，因此又称为"连续变倍体视显微镜"（Zoom-stereomicroscope）。随着应用的要求，目前体视镜可选配丰富的选购附件，如荧光，照相，摄象，冷光源等等。2．金相显微镜金相显微镜是专门用于观察金属和矿物等不透明物体金相组织的显微镜。这些不透明物体无法在普通的透射光显微镜中观察，故金相和普通显微镜的主要差别在于前者以反射光，而后者以透射光照明。在金相显微镜中照明光束从物镜方向射到被观察物体表面，被物面反射后再返回物镜成像。这种反射照明方式也广泛用于集成电路硅片的检测工作。3．偏光显微镜（Polarizingmicroscope）偏光显微镜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。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，但有些则不可能，而必须利用偏光显微镜。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（各向同行）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。4．荧光显微镜荧光显微镜是用短波长的光线照射用荧光素染色过的被检物体，使之受激发后而产生长波长的荧光，然后观察。荧光显微镜广泛应用于生物，医学等领域。荧光显微镜一般分为透射和落射式两种类型。透射式：激发光来自被检物体的下方，聚光镜为暗视野聚光镜，使激发光不进入物镜，而使荧光进入物镜。它在低倍情况下明亮，而高倍则暗，在油浸和调中时，较难操作，尤以低倍的照明范围难于确定，但能得到很暗的视野背景。透射式不使用于非透明的被检物体。落射式：透射式目前几乎被淘汰，新型的荧光显微镜多为落射式，光源来自被检物体的上方，在光路中具有分光镜，所以对透明和不透明的被检物体都适用。由于物镜起了聚光镜的作用，不仅便于操作，而且从低倍到高倍，可以实现整个视场的均匀照明。目前许多新兴生物研究领域应用到荧光显微镜，如基因原位杂交（FISH）等等。5．相衬显微镜（Phasecontrastmicroscope）在光学显微镜的发展过程中，相衬镜检术的发明成功，是近代显微镜技术中的重要成就。我们知道，人眼只能区分光波的波长（颜色）和振幅（亮度），对于无色通明的生物标本，当光线通过时，波长和振幅变化不大，在明场观察时很难观察到标本。 相衬显微镜利用被检物体的光程之差进行镜检，也就是有效地利用光的干涉现象，将人眼不可分辨的相位差变为可分辨的振幅差，即使是无色透明的物质也可成为清晰可见。这大大便利了活体细胞的观察，因此相衬镜检法广泛应用于倒置显微镜中。6．微分干涉对比显微镜（DifferentialinterferencecontrastDIC）微分干涉对比镜检术出现于60年代，它不仅能观察无色透明的物体，而且图象呈现出浮雕壮的立体感，并具有相衬镜检术所不能达到的某些优点，观察效果更为逼真。微分干涉对比镜检术是利用特制的渥拉斯顿棱镜来分解光束。分裂出来的光束的振动方向相互垂直且强度相等，光束分别在距离很近的两点上通过被检物体，在相位上略有差别。由于两光束的裂距极小，而不出现重影现象，使图象呈现出立体的三维感觉。7．倒置显微镜（Invertedmicroscope）倒置显微镜是为了适应生物学、医学等领域中的组织培养、细胞离体培养、浮游生物、环境保护、食品检验等显微观察。由于上述样品特点的限制，被检物体均放置在培养皿（或培养瓶）中，这样就要求倒置显微镜的物镜和聚光镜的工作距离很长，能直接对培养皿中的被检物体进行显微观察和研究。因此，物镜、聚光镜和光源的位置都颠倒过来，故称为"倒置显微镜"。由于工作距离的限制，倒置显微镜物镜的最大放大率为60X。一般研究用倒置显微镜都配置有4X、10X、20X、及40X相差物镜，因为倒置显微镜多用于无色透明的活体观察。如果用户有特殊需要，也可以选配其它附件，用来完成微分干涉、荧光及简易偏光等观察。目见倒置显微镜广泛应用于patch-clamp,transgeneICSI等领域。8．数码显微镜数码显微镜是以摄像头（即电视摄像靶或电荷耦合器）作为接收元件的显微镜。在显微镜的实像面处装入摄像头取代人眼作为接收器，通过这种光电器件把光学图像转换成电信号的图像，然后对之进行尺寸检测、颗粒计数等工作。这类显微镜可以与计算机联用，这便于实现检测和信息处理的自动化，多应用于需要进行大量繁琐检测工作的场合。目前出现一种便携式数码显微镜照相机，简称数微相机。它将显微镜和数码相机相结合，以同时达到显微镜观察（Micro preview）和显微摄影（Micro photography）的要求。最高物镜显微倍率可达150X，机身小巧，便于携带，自备光源，可运用于多种场合。可直接与计算机、打印机（不需要电脑）、电视（不需要电脑）联用。

FZT 30003-2009 麻棉混纺产品定量分析方法 显微投影法，这个方法可以用做其他纤维分析显微镜法使用吗？

相衬显微镜 摘要：本文详细介绍了相衬显微镜的光学结构、相衬装置、相衬原理、相衬显微分析的基本原理、相衬显微镜的操作以及其在金相分析中的应用。相衬显微镜是利用特殊相板的作用，使不同相位的反射光发生干涉或迭加，借以鉴别金相组织，又称“相差显微镜”。试样表面高度差大概在十埃到几百埃范围内均能清楚地被“相衬显微镜”所鉴别。 关键字：相衬显微镜、相衬原理、相衬装置 1. 相衬显微镜的光学结构 相衬显微镜的特点是在一般金相显微镜中加两个特殊的光学元件，在光源系统光阑的位置上，更换一块单环或同心双环遮板在物镜后焦面上放置一块相板，它是一块透明的玻璃片，在对应于圆环形遮板透光的狭缝处，真空喷镀两层不同物质的镀膜，称为“相环”，它起着移相合降低振幅的作用，当光线经遮板狭缝后形成环形光束射入显微镜，借助透镜调整遮板，使圆环狭缝正好聚焦在相板上，即使射入的环形光束与相板上的环状涂层完全吻合，为了调节方便，实际板上的环状涂层略大于狭缝的投影。 环形光束通过相环后经物镜投射在试样表面上，如果试样是一块平整光滑的磨面，那么反射光进入物镜光线必然与相环吻合，如果磨面有凸凹差别，，则不同部位的反射结果不同，凸出部分的反射光是直射光，经物镜后重又投在相环上，透过相环进入目镜，而凹陷部分的反射光包括直射光和衍射光两部分，直射光透过相环而衍射光则由各个方向进入物镜投射在相板的整个平面上，可见借遮板与相板的配合使反射光中的直射光裕衍射光在相板上通过不同的区域，即直射光通过相板上的相环部分，而衍射光则通过相板整个平面，通过和相环部分的直射光可借相环移相和降低振幅，达到提高衬度的效果。 2. 相衬装置 2.1 相板 相板是相衬显微镜中最重要的元件，它是一块圆形平面光学玻璃，在相环部位真空喷镀一层氟化镁，则通过相环部分的光线比通过其它部分的光线迟后一定位相，这就实现了移相，只要适当控制薄膜厚度，使相位刚好迟后π／２，这就是负相衬或明衬。如果镀膜加厚，使直射光迟后３π／２，这就是正相衬或暗衬。 除使直射光移相外，还需要降低振幅，使得迭加后的相衬效果更为明显，为此在相环上再喷镀一层银，使直射光通过镀银层振幅显著降低。 相板分为固定相板和活动相板，相板安置在物镜与垂直照明器之间，配有专用相衬物镜的相衬显微镜中，相板安置在物镜的后焦面上，但随着数值孔径的改变，相板与相环尺寸必须相应改变，才能得到正确的配合，因此每一物镜必须装有一个相应尺寸的相板，这种配有相板的专用物镜称相衬物镜，物镜上必须装有一个相应尺寸的相板，这种

光学显微镜有多种分类方法：按使用目镜的数目可分为双目和单目显微镜；按图像是否有立体感可分为立体视觉和非立体视觉显微镜；按观察对像可分为生物和金相显微镜等；按光学原理可分为偏光、相衬和微差干涉对比显微镜等；按光源类型可分为普通光、荧光、紫外光、红外光和激光显微镜等；按接收器类型可分为目视、数码（摄像）显微镜等。常用的显微镜有双目体视显微镜、金相显微镜、偏光显微镜、荧光显微镜等。1．[b]双目体视显微镜[/b]双目体视显微镜又称"实体显微镜"或"解剖镜"，是一种具有正象立体感地目视仪器。在生物、医学领域广泛用于切片操作和显微外科手术；在工业中用于微小零件和集成电路的观测、装配、检查等工作。它利用双通道光路，双目镜筒中的左右两光束不是平行，而是具有一定的夹角--体视角（一般为12度--15度），为左右两眼提供一个具有立体感的图像。它实质上是两个单镜筒显微镜并列放置，两个镜筒的光轴构成相当于人们用双目观察一个物体时所形成的视角，以此形成三维空间的立体视觉图像。目前体视镜的光学结构是：由一个共用的初级物镜，对物体成象后的两光束被两组中间物镜----变焦镜分开，并成一体视角再经各自的目镜成象，它的倍率变化是由改变中间镜组之间的距离而获得的，因此又称为"连续变倍体视显微镜"（Zoom-stereomicroscope）。随着应用的要求，目前体视镜可选配丰富的选购附件，如荧光，照相，摄象，冷光源等等。2．[b]金相显微镜[/b]金相显微镜是专门用于观察金属和矿物等不透明物体金相组织的显微镜。这些不透明物体无法在普通的透射光显微镜中观察，故金相和普通显微镜的主要差别在于前者以反射光，而后者以透射光照明。在金相显微镜中照明光束从物镜方向射到被观察物体表面，被物面反射后再返回物镜成像。这种反射照明方式也广泛用于集成电路硅片的检测工作。3．[b]偏光显微镜[/b]（Polarizingmicroscope）偏光显微镜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。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，但有些则不可能，而必须利用偏光显微镜。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（各向同行）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。4．[b]荧光显微镜[/b]荧光显微镜是用短波长的光线照射用荧光素染色过的被检物体，使之受激发后而产生长波长的荧光，然后观察。荧光显微镜广泛应用于生物，医学等领域。荧光显微镜一般分为透射和落射式两种类型。透射式：激发光来自被检物体的下方，聚光镜为暗视野聚光镜，使激发光不进入物镜，而使荧光进入物镜。它在低倍情况下明亮，而高倍则暗，在油浸和调中时，较难操作，尤以低倍的照明范围难于确定，但能得到很暗的视野背景。透射式不使用于非透明的被检物体。落射式：透射式目前几乎被淘汰，新型的荧光显微镜多为落射式，光源来自被检物体的上方，在光路中具有分光镜，所以对透明和不透明的被检物体都适用。由于物镜起了聚光镜的作用，不仅便于操作，而且从低倍到高倍，可以实现整个视场的均匀照明。目前许多新兴生物研究领域应用到荧光显微镜，如基因原位杂交（FISH）等等。5．[b]相衬显微镜[/b]（Phasecontrastmicroscope）在光学显微镜的发展过程中，相衬镜检术的发明成功，是近代显微镜技术中的重要成就。我们知道，人眼只能区分光波的波长（颜色）和振幅（亮度），对于无色通明的生物标本，当光线通过时，波长和振幅变化不大，在明场观察时很难观察到标本。 相衬显微镜利用被检物体的光程之差进行镜检，也就是有效地利用光的干涉现象，将人眼不可分辨的相位差变为可分辨的振幅差，即使是无色透明的物质也可成为清晰可见。这大大便利了活体细胞的观察，因此相衬镜检法广泛应用于倒置显微镜中。6．[b]微分干涉对比显微镜[/b]（DifferentialinterferencecontrastDIC）微分干涉对比镜检术出现于60年代，它不仅能观察无色透明的物体，而且图象呈现出浮雕壮的立体感，并具有相衬镜检术所不能达到的某些优点，观察效果更为逼真。微分干涉对比镜检术是利用特制的渥拉斯顿棱镜来分解光束。分裂出来的光束的振动方向相互垂直且强度相等，光束分别在距离很近的两点上通过被检物体，在相位上略有差别。由于两光束的裂距极小，而不出现重影现象，使图象呈现出立体的三维感觉。7．[b]倒置显微镜[/b]（Invertedmicroscope）倒置显微镜是为了适应生物学、医学等领域中的组织培养、细胞离体培养、浮游生物、环境保护、食品检验等显微观察。由于上述样品特点的限制，被检物体均放置在培养皿（或培养瓶）中，这样就要求倒置显微镜的物镜和聚光镜的工作距离很长，能直接对培养皿中的被检物体进行显微观察和研究。因此，物镜、聚光镜和光源的位置都颠倒过来，故称为"倒置显微镜"。由于工作距离的限制，倒置显微镜物镜的最大放大率为60X。一般研究用倒置显微镜都配置有4X、10X、20X、及40X相差物镜，因为倒置显微镜多用于无色透明的活体观察。如果用户有特殊需要，也可以选配其它附件，用来完成微分干涉、荧光及简易偏光等观察。目见倒置显微镜广泛应用于patch-clamp,transgeneICSI等领域。8．[b]数码显微镜[/b]数码显微镜是以摄像头（即电视摄像靶或电荷耦合器）作为接收元件的显微镜。在显微镜的实像面处装入摄像头取代人眼作为接收器，通过这种光电器件把光学图像转换成电信号的图像，然后对之进行尺寸检测、颗粒计数等工作。这类显微镜可以与计算机联用，这便于实现检测和信息处理的自动化，多应用于需要进行大量繁琐检测工作的场合。目前出现一种便携式数码显微镜照相机，简称数微相机。它将显微镜和数码相机相结合，以同时达到显微镜观察（Micro preview）和显微摄影（Micro photography）的要求。最高物镜显微倍率可达150X，机身小巧，便于携带，自备光源，可运用于多种场合。可直接与计算机、打印机（不需要电脑）、电视（不需要电脑）联用。

金相显微镜分析材料显微组织应注意的若干特性： 金相显微镜光学金相组织呈板条状，为板条马氏组织，X-射线衍射物相分析及透射分析表明，淬火组织中还存在残余奥氏体，残余奥氏体主要存在于马氏体板条之间，用X射线法定量测试残余奥氏体含量为4.5%。淬火后低温回火处理可以提高马氏体板条间残余奥氏体的稳定性，改善材料的强韧性。另外，马氏体板条之间存在的奥氏体薄膜，是韧性相，金相显微镜在外力作用下会发生塑性变形和相变诱发塑性效应（TRIP效应，消耗能量，阻碍裂纹的扩展或使裂纹尖端钝化，获得较好强韧性配合。因此淬火回火后强度较高的同时，冲击韧度值也较高，这与淬火后形成的马氏体组织存在残余奥氏体有关。在实际金相分析研究中，适当注意材料显微组织的如下特点是很有好处的，尤其有助于实验方案设计的系统性和严谨性，以及减少对表观显微组织形态的误解和不合理分析的可能性。1、材料显微组织结构的多尺度性：原子与分子层次，位错等晶体缺陷层次，晶粒显微组织层次，细观组织层次，宏观组织层次等；2、材料显微镜组织结构的不均匀性：实际显微组织常常存在几何形态学上的不均匀性，化学成分的不均匀性，微观性能（如显微硬度、局部电化学位）的不均匀性等；3、材料显微组织结构的方向性：包括晶粒形态各向异性，低倍组织的方向性，晶体学择尤取向，材料宏观性能的方向性等多种方向性，应予以分别分析和表征；4、材料显微组织结构的多变性：化学组成改变，外界因素及时间变化引起相变和组织演变等均可能导致材料显微组织结构变化，从而，除需要对静态显微组织形态进行定性、定量分析外，应注意是否存在对固态相变过程、显微组织演变动力学和演变机理研究的必要；5、材料显微组织结构可能具有的分形（fractal）特性和特定金相观测可能存在的分辨率依赖特性：可能导致其显微组织定量分析结果强烈依赖于图像分辨率，当进行材料断口表面组织形态进行定量分析以及对显微组织数字图像文件进行存储和处理时更应注意这一点；6、材料显微组织结构非定量研究的局限性：虽然显微组织的定性研究有时尚可满足材料工程的需求，但材料科学分析研究总是还需要对显微组织几何形态的科学进行定量测定以及对所得定量分析结果的进行误差分析。

分析材料显微组织应注意的若干特性 金相显微镜光学金相组织呈板条状，为板条马氏组织，X-射线衍射物相分析及透射分析表明，淬火组织中还存在残余奥氏体，残余奥氏体主要存在于马氏体板条之间，用X射线法定量测试残余奥氏体含量为4.5%。淬火后低温回火处理可以提高马氏体板条间残余奥氏体的稳定性，改善材料的强韧性。另外，马氏体板条之间存在的奥氏体薄膜，是韧性相，金相显微镜在外力作用下会发生塑性变形和相变诱发塑性效应（TRIP效应，消耗能量，阻碍裂纹的扩展或使裂纹尖端钝化，获得较好强韧性配合。因此淬火回火后强度较高的同时，冲击韧度值也较高，这与淬火后形成的马氏体组织存在残余奥氏体有关。在实际金相分析研究中，适当注意材料显微组织的如下特点是很有好处的，尤其有助于实验方案设计的系统性和严谨性，以及减少对表观显微组织形态的误解和不合理分析的可能性。 1、材料显微组织结构的多尺度性：原子与分子层次，位错等晶体缺陷层次，晶粒显微组织层次，细观组织层次，宏观组织层次等； 2、材料显微镜组织结构的不均匀性：实际显微组织常常存在几何形态学上的不均匀性，化学成分的不均匀性，微观性能（如显微硬度、局部电化学位）的不均匀性等； 3、材料显微组织结构的方向性：包括晶粒形态各向异性，低倍组织的方向性，晶体学择尤取向，材料宏观性能的方向性等多种方向性，应予以分别分析和表征； 4、材料显微组织结构的多变性：化学组成改变，外界因素及时间变化引起相变和组织演变等均可能导致材料显微组织结构变化，从而，除需要对静态显微组织形态进行定性、定量分析外，应注意是否存在对固态相变过程、显微组织演变动力学和演变机理研究的必要； 5、材料显微组织结构可能具有的分形（fractal）特性和特定金相观测可能存在的分辨率依赖特性：可能导致其显微组织定量分析结果强烈依赖于图像分辨率，当进行材料断口表面组织形态进行定量分析以及对显微组织数字图像文件进行存储和处理时更应注意这一点； 6、材料显微组织结构非定量研究的局限性：虽然显微组织的定性研究有时尚可满足材料工程的需求，但材料科学分析研究总是还需要对显微组织几何形态的科学进行定量测定以及对所得定量分析结果的进行误差分析。

[center][B]显微镜的七种观察方式[/B][/center]一、明视野观察（Brightfield） 明视野镜检是大家比较熟悉的一种镜检方式，广泛应用于病理、检验，用于观察被染色的切片，所有显微镜均能完成此功能。二、暗视野观察（Darkfield） 暗视野实际是暗场照明发。它的特点和明视野不同，不直接观察到照明的光线，而观察到的是被检物体反射或衍射的光线。因此，视场成为黑暗的背景，而被检物体则呈现明亮的象。 暗视野的原理是根据光学上的丁道尔现象，微尘在强光直射通过的情况下，人眼不能观察，这是因为强光绕射造成的。若把光线斜射它，由于光的反射，微粒似乎增大了体积，为人眼可见。 暗视野观察所需要的特殊附件是暗视野聚光镜。它的特点是不让光束由下至上的通过被检物体，而是将光线改变途径，使其斜射向被检物体，使照明光线不直接进入物镜，利用被检物体表面反射或衍射光形成的明亮图象。暗视野观察的分辨率远高于明视野观察，最高达0.02—0.004三、相差镜检法（Phasecontrast） 在光学显微镜的发展过程中，相差镜检术的发明成功，是近代显微镜技术中的重要成就。我们知道，人眼只能区分光波的波长（颜色）和振幅（亮度），对于无色通明的生物标本，当光线通过时，波长和振幅变化不大，在明场观察时很难观察到标本. 相差显微镜利用被检物体的光程之差进行镜检，也就是有效地利用光的干涉现象，将人眼不可分辨的相位差变为可分辨的振幅差，即使是无色透明的物质也可成为清晰可见。这大大便利了活体细胞的观察，因此相差镜检法广泛应用于倒置显微镜。 相差显微镜的基本原理是，把透过标本的可见光的光程差变成振幅差，从而提高了各种结构间的对比度，使各种结构变得清晰可见。光线透过标本后发生折射，偏离了原来的光路，同时被延迟了1/4λ（波长），如果再增加或减少1/4λ，则光程差变为1/2λ，两束光合轴后干涉加强，振幅增大或减下，提高反差。在构造上，相差显微镜有不同于普通光学显微镜两个特殊之处： 1.环形光阑（annulardiaphragm）位于光源与聚光器之间，作用是使透过聚光器的光线形成空心光锥，焦聚到标本上。 2.相位板（annularphaseplate）在物镜中加了涂有氟化镁的相位板，可将直射光或衍射光的相位推迟1/4λ。分为两种： 1） A+相板：将直射光推迟1/4λ，两组光波合轴后光波相加，振幅加大，标本结构比周围介质更加变亮，形成亮反差（或称负反差）。 2） B+相板：将衍射光推迟1/4λ，两组光线合轴后光波相减，振幅变小，形成暗反差（或称正反差），结构比周围介质更加变暗四、微分干涉称镜检术（DifferentialinterferencecontrastDIC） 微分干涉镜检术出现于60年代，它不仅能观察无色透明的物体，而且图象呈现出浮雕壮的立体感，并具有相衬镜检术所不能达到的某些优点，观察效果更为逼真。 原理： 微分干涉称镜检术是利用特制的渥拉斯顿棱镜来分解光束。分裂出来的光束的振动方向相互垂直且强度相等，光束分别在距离很近的两点上通过被检物体，在相位上略有差别。由于两光束的裂距极小，而不出现重影现象，使图象呈现出立体的三维感觉。 DIC显微镜的物理原理完全不同于相差显微镜，技术设计要复杂得多。DIC利用的是偏振光，有四个特殊的光学组件：偏振器（polarizer）、DIC棱镜、DIC滑行器和检偏器（analyzer）。偏振器直接装在聚光系统的前面，使光线发生线性偏振。在聚光器中则安装了偌玛斯斯棱镜，即DIC棱镜，此棱镜可将一束光分解成偏振方向不同的两束光（x和y），二者成一小夹角。聚光器将两束光调整成与显微镜光轴平行的方向。最初两束光相位一致，在穿过标本相邻的区域后，由于标本的厚度和折射率不同，引起了两束光发生了光程差。在物镜的后焦面处安装了第二个偌玛斯斯棱镜，即DIC滑行器，它把两束光波合并成一束。 这时两束光的偏振面（x和y）仍然存在。最后光束穿过第二个偏振装置，即检偏器。在光束形成目镜DIC影像之前，检偏器与偏光器的方向成直角。检偏器将两束垂直的光波组合成具有相同偏振面的两束光，从而使二者发生干涉。x和y波的光程差决定着透光的多少。光程差值为0时，没有光穿过检偏器；光程差值等于波长一半时，穿过的光达到最大值。于是在灰色的背景上，标本结构呈现出亮暗差。为了使影像的反差达到最佳状态，可通过调节DIC滑行器的纵行微调来改变光程差，光程差可改变影像的亮度。调节DIC滑行器可使标本的细微结构呈现出正或负的投影形象，通常是一侧亮，而另一侧暗，这便造成了标本的人为三维立体感，类似大理石上的浮雕

[b][url=http://www.f-lab.cn/fluorescence-microscopes/ae31e-100w.html]倒置荧光显微镜AE31E-100W[/url][/b][color=#000000]是motic[/color][color=#000000]麦克奥迪AE31倒置显微镜系列的倒置生物显微镜产品,广泛[/color][color=#000000]应用于生物学、组织学、微生物学,免疫学和医学等领域,并且具有竞争力的倒置荧光显微镜价格。[/color][color=#000000]倒置荧光显微镜[/color]AE31E-100W[color=#000000]采用[/color][color=#000000]Motic无限远色差校正CCIS光学系统,具有超长工作距离和[/color][color=#000000]光学性能,提供了高亮度高清晰度和高对比度的荧光成像。[/color][b][color=#000000]倒置荧光显微镜[/color]AE31E-100W特点[/b][color=#000000]三目显微镜宽场高视点目镜,10X/22mm,瞳距可调,橡胶眼罩CCIS消色差物镜PL4X CCIS消色差相位物镜PL,PH10x, PH20xELWD N.A.0.30聚光器汞灯照明系统12V/100W45mm蓝光和绿色干涉滤波片供电100-240VAC [img=倒置荧光显微镜]http://www.f-lab.cn/Upload/AE31E-100W.jpg[/img][/color]倒置荧光显微镜：[url]http://www.f-lab.cn/fluorescence-microscopes/ae31e-100w.html[/url]

金相显微镜首要合适电子、冶金、化工和仪器仪表职业用于调查通明、半通明或不通明的物体,即要透射光反射光照明的的物体,如、气弹簧、集成块、印刷电路板.液晶板、薄膜、纤维、纺织、镀涂层以及其它非金属资料,正置金相显微镜也合适医药、农林、公安、校园、科研部门作调查剖析用。一起也是金属学、矿物学、精细工程学、电子学等研讨的抱负仪器。金相显微镜开始是对各种金属和合金资料的安排布局、铸件质量以及热处理后相位安排进行研讨剖析任务，是金属学研讨的必备仪器，因为试样的调查面倒置不受高度限制，在制备试样时只需一个调查面平坦。因而工厂实验室，科研机构院校教育遍及选用。其他职业比方电子产品、薄膜、镀层选用冷镶嵌资料做成试样后直接置于任务台上，因为资料通明也能方便地进行调查。别的，金相显微镜，还可以衔接摄像头经过计算机进行实时的图画调查，并可以经过软件保管，编纂，打印，丈量和进行金相剖析，完成高效的丈量检测和满意互动教育范畴的需求。既可人工调查金相图画,又可以在计算机显示器上很方便地当令调查金相图画，并可随时捕捉记载金相图片,从而对金相图谱进行剖析,评级等,还可以保管或打印出高像素金相相片。

珠宝视频显微镜是通过视频显微镜技术、先进的光电转换技术、成熟的电视成像技术完美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双眼观察到通过显示屏成像来再现，实现了人视觉到仪器视觉的转变和定性检查到定量检查的转变，克服了人为检查的不确认性，极大的提高了工作效率。珠宝视频显微镜的主要特点和用途：视频显微镜使用范围相当广泛，用它观察物体时能产生正立的三维空间图像，立体感强，成像清晰和宽阔，具有较长的工作距离，对同一物体可实现连续放大倍率观看，并可直接在现实器上观察实物图像，本仪器可作教学示范，宝石鉴定，钻石腰围编码查看以及钻石切工的八箭八心观察等使用。由于本显微镜具有很高的分辨率以及较大的观察范围，因此在钻石腰围GIA编码的观察中，效果非常显著。

微分干涉差显微镜 - 简介 1952年，Nomarski在相差显微镜原理的基础上发明了微分干涉差显微镜（differential interference contrast microscope）。DIC显微镜又称Nomarski相差显微镜（Nomarki contrast microscope），其优点是能显示结构的三维立体投影影像。与相差显微镜相比，其标本可略厚一点，折射率差别更大，故影像的立体感更强。 DIC显微镜的物理原理完全不同于相差显微镜，技术设计要复杂得多。DIC利用的是偏振光，有四个特殊的光学组件：偏振器（polarizer）、DIC棱镜、DIC滑行器和检偏器（analyzer）。偏振器直接装在聚光系统的前面，使光线发生线性偏振。在聚光器中则安装了石英Wollaston棱镜，即DIC棱镜，此棱镜可将一束光分解成偏振方向不同的两束光（x和y），二者成一小夹角。聚光器将两束光调整成与显微镜光轴平行的方向。最初两束光相位一致，在穿过标本相邻的区域后，由于标本的厚度和折射率不同，引起了两束光发生了光程差。在物镜的后焦面处安装了第二个Wollaston棱镜，即DIC滑行器，它把两束光波合并成一束。这时两束光的偏振面（x和y）仍然存在。最后光束穿过第二个偏振装置，即检偏器。在光束形成目镜DIC影像之前，检偏器与偏光器的方向成直角。检偏器将两束垂直的光波组合成具有相同偏振面的两束光，从而使二者发生干涉。x和y波的光程差决定着透光的多少。光程差值为0时，没有光穿过检偏器；光程差值等于波长一半时，穿过的光达到最大值。于是在灰色的背景上，标本结构呈现出亮暗差。为了使影像的反差达到最佳状态，可通过调节DIC滑行器的纵行微调来改变光程差，光程差可改变影像的亮度。调节DIC滑行器可使标本的细微结构呈现出正或负的投影形象，通常是一侧亮，而另一侧暗，这便造成了标本的人为三维立体感，类似大理石上的浮雕。

[size=2][font=宋体]在光学显微镜的发展过程中，相衬镜检术的发明成功，是近代显微镜技术中的重要成就。[/font][/size][size=2][font=宋体]我们知道，人眼只能区分光波的波长（颜色）和振幅（亮度），对于无色通明的生物标本，当光线通过时，波长和振幅变化不大，在明场观察时很难观察到标本。相衬显微镜利用被检物体的光程之差进行镜检，也就是有效地利用光的干涉现象，将人眼不可分辨的相位差变为可分辨的振幅差，即使是无色透明的物质也可成为清晰可见。这大大便利了活体细胞的观察，因此相衬镜检法广泛应用于倒置显微镜中。[/font][/size][size=2][font=宋体]相衬镜检法在装置上与明场不同，有一些特殊要求：[/font][/size][size=2][font=宋体]a. 环状光阑（Ring slit）: 装在聚光镜的下方，而与聚光镜组合为一体---相衬聚光镜。它是由大小不同的环形光阑装在一圆盘内，外面标有10X、20X、40X、100X等字样，与相对应倍数的物镜配合使用。[/font][/size][size=2][font=宋体]b. 相板（Phase plate）: 装在物镜的后焦平面处，它分为两部分，一是通过直射光的部分，为半透明的环状，叫共轭面；另一是通过衍射光的部分，?quot 补偿面"。有相板的物镜称"相衬物镜"，外壳上常有"Ph"字样。[/font][/size][size=2][font=宋体]相衬镜检法是一种比较复杂的镜检方法，想要得到好的观察效果，显微镜的调试非常重要。[/font][/size][size=2][font=宋体]除此之外还应注意以下几个方面：[/font][/size][size=2][font=宋体]a. 光源要强，全部开启孔径光阑；[/font][/size][size=2][font=宋体]b. 使用滤色片，使光波近于单色[/font][/size]

以下内容摘自中国分析仪器网，供有兴趣的版友参考。一、显微镜的分类 (一)、按使用目镜的数目可分为单目、双目和三目显微镜。 单目价格比较便宜，可以作为初学爱好者的选择，双目稍贵点，观察的时候两眼可以同时观察，观察得舒适些，三目又多了一目，它的作用主要是连接数码相机或电脑用，比较适合长时间工作的人员选用。 (二)、根据其用途以及应用范围分为生物显微镜、金相显微镜、体视显微镜等。 1、生物显微镜是最常见的一种显微镜，在很多实验室中都可以见到，主要是用来观察生物切片、生物细胞、细菌以及活体组织培养、流质沉淀等的观察和研究，同时可以观察其他透明或者半透明物体以及粉末、细小颗粒等物体。生物显微镜供医疗卫生单位、高等院校、研究所用于微生物、细胞、细菌、组织培养、悬浮体、沉淀物等的观察，可连续观察细胞、细菌等在培养液中繁殖分裂的过程等。在细胞学、寄生虫学、肿瘤学、免疫学、遗传工程学、工业微生物学、植物学等领域中应用广泛。 2、体视显微镜又称为实体显微镜、立体显微镜，是一种具有正像立体感的目视仪器，广泛的应用于生物学、医学、农林等。它具有两个完整的光路，所以观察时物体呈现立体感。主要用途有：①作为动物学、植物学、昆虫学、组织学、考古学等的研究和解剖工具。②做纺织工业中原料及棉毛织物的检验。③在电子工业，做晶体等装配工具。④对各种材料气孔形状腐蚀情况等表面现象的检查。⑤对文书纸币的真假判断。⑥透镜、棱镜或其它透明物质的表面质量，以及精密刻度的质量检查等。 3、金相显微镜主要是用来鉴定和分析金属内部结构组织，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，专门用于观察金属和矿物等不透明物体金相组织的显微镜。这些不透明物体无法在普通的透射光显微镜中观察，故金相和普通显微镜的主要差别在于前者以反射光，而后者以透射光照明。不仅可以鉴别和分析各种金属、合金材料、非金属物质的组织结构及集成电路、微颗粒、线材、纤维、表面喷涂等的一些表面状况，金相显微镜还可以广泛地应用于电子、化工和仪器仪表行业观察不透明的物质和透明的物质。如金属、陶瓷、集成电路、电子芯片、印刷电路板、液晶板、薄膜、粉末、碳粉、线材、纤维、镀涂层以及其它非金属材在金相显微镜中照明光束从物镜方向射到被观察物体表面，被物面反射后再返回物镜成像。所以用金相显微镜来检验分析金属内部的组织结构在工业生产中是十分重要的。体视显微镜在工业生产中也可以用到，但是它只是用来观察金属表面划伤、划痕等，放大倍数一般在10X-50X之间，金相的放大倍数一般在40X-400X，有些可以达到800X。 (三)、按光学原理可分为偏光、相衬和微差干涉对比显微镜等。 1、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。主要用于研究透明与不透明各向异性材料。一般具有双折射的物质都可以用这种显微镜进行观察。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，如在植物学方面，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。在人体及动物学方面，常利用偏光显微术来鉴别骨骷、牙齿、胆固醇、神经纤维、肿瘤细胞、横纹肌和毛发等。 2、相衬显微镜又称为相差显微镜，最大的特点就是可以观察未经染色的标本和活细胞。这些样品在一般的显微镜下是观察不到的，而相差显微镜则利用物体不同结构成分之间的折射率和厚度的差别，把通过物体不同部分的光程差变为振幅差，经过带有环状光阑的聚光镜和带有相位片的相差物镜来实现观测，简单的说它利用的是样品密度差别产生的反差来进行观察的，所以即使样品不染色也可以进行，这大大便利了活体细胞的观察，因此相衬镜检法广泛应用于倒置显微镜中。有相板的物镜称”相衬物镜”，外壳上常有”Ph”字样。相衬法是一种光学信息处理方法，而且是最早的信息处理的成果之一，因此在光学的发展史上具有重要意义。 3、微分干涉对比镜检术出现于60年代，它不仅能观察无色透明的物体，而且图像呈现出浮雕壮的立体感，并具有相衬镜检术所不能达到的某些优点，观察效果更为逼真。 (四)、按光源类型可分为普通光、荧光和激光显微镜等。 1、普通光显微镜采用的就是普通光源，是最常用的。 2、荧光显微镜是以紫外线为光源，通常是照射被检物体(落射式)，使之发出荧光，然后在显微镜下观察物体的形状及其所在位置。荧光显微镜用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等。 3、激光共聚焦扫描显微镜，采用激光做为扫描光源，逐点、逐行、逐面快速扫描成像。因为激光束的波长较短，光束很细，所以共焦激光扫描显微镜有较高的分辨力，大约是普通光学显微镜的3倍。 (五)．按显微镜物镜的位置分正置和倒置显微镜 1、倒置显微镜是为了适应生物学、医学等领域中的组织培养、细胞离体培养、浮游生物、环境保护、食品检验等显微观察。由于上述样品特点的限制，被检物体均放置在培养皿(或培养瓶)中，这样就要求倒置显微镜的物镜和聚光镜的工作距离很长，能直接对培养皿中的被检物体进行显微观察和研究。因此，物镜、聚光镜和光源的位置都颠倒过来，故称为”倒置显微镜”。倒置显微镜多用于无色透明的活体观察。如果用户有特殊需要，也可以选配其它附件，用来完成微分干涉、荧光及简易偏光等观察。倒置显微镜由于制作更加严密，价格也是比较贵的。目见倒置显微镜广泛应用于patch-clamp(膜片钳),transgeneICSI等领域。 (六)．数码显微镜 1、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，使其成像在计算机上。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、普通的电视机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。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,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。

扫描探针显微镜同其它的显微镜相比，历史比较短，只有20年的时间，大家了解的少一些，这个版也相对冷清了一些，但是发展相当迅速，大有取代SEM的趋势（大胆！^_^）。希望大家多发贴，发贴的内容主要集中在以下方面：1. 扫描隧道显微镜（STM）的构造、原理；2. 原子力显微镜（AFM）的构造、原理；3. 其它扫描探针显微镜，如MFM，EFM，LFM等的结构和原理；4．扫描探针显微镜的各种成像模式：如接触模式，轻敲模式，非接触模式以及相位成像模式等等；5．扫描探针显微镜的各种模式的技巧；6．各类扫描探针显微镜在各个方面的应用：物理，化学，材料，生物等等，包括各种制样技术；7．纳米蚀刻，纳米操纵等等；8．扫描探针显微镜的发展方向。 欢迎补充！欢迎交流！[em61] [em61] [em61] [em61] [em61]

您好 我想对蔬菜的香味成分进行定量分析，用内标法还是外标法进行定量较好？用外标法定量是否只需要将其香味成分配制不同浓度得到该成分的标准曲线？如果用内标法，用何种物质作内表物较合适？望不吝赐教。

物镜是显微镜的核心光学部件，各个厂家其型号和规格名目繁多，下面来介绍一下分类，供大家参考。大致可以有以下四种分类方式： 1．按色差校正程度分类 （1）一般消色差物镜：这是最常见的物镜，尽管各厂家的标示不一样，但一般都有“Ach”字样。 （2）平场消色差物镜：一般这种物镜标有PLAN字样，这种物镜的视场平坦，非常适合显微照相，观察起来也比较舒适。（3）半复消色差物镜，一般带有FL字样，能校正红、兰两色的色差和球差。这种可用于荧光观察等，是比较高级的物镜。 （4）复消色差物镜：标有APO字样，是观察和显微照相用的一流物镜，它们的性能只受物理定律的限制。该物镜具有优良的修正性和极其高的数值孔径，所以在观察和显微照相术方面具有最大的分辨率、色彩纯度、对比度以及图象平直度。如奥林巴司 UPLAN SAPO 100X/1.40 OIL物镜。 2．按功能分类（1）相差物镜（Phase contrast）,用来观察无色透明的标本或活细胞，倒置显微镜上使用广泛，一般带有PH标志，且字体用绿色。（2）DIC物镜，可以做DIC的物镜，一般要求半复消色差物镜，DIC观察无色样品或或细胞。（3）HMC物镜，标有HMC标志，一种类似相差物镜的物镜，观察效果有立体感比较强，但不能用于荧光观察。（4）偏光物镜，一般标有POL字样，这种物镜装配了克服应力设备，是专做偏光的物镜。（6）多功能物镜，有的厂家生产一种多功能物镜，比如可以同时做相差，DIC，荧光等，这种物镜要稍微贵些。一般带有U标志,比如奥林巴斯的”UPLFLN”物镜和蔡司的”EC PLAN –NEOFLUAR”系列物镜。 3．按工作距离分类 （1）普通物镜：工作距离可以看切片，但不能看培养皿。 （2）长工作距离物镜：一般有LD标志,例如奥林巴斯的LUCPLFLN-PH物镜和蔡司的LD-A-PLAN PH物镜。 这些物镜可以用于培养皿、培养瓶等容器的观察。工作距离高至10.6mm，并可以进行光学修正，适用于0~2mm厚度的盖玻璃，通常由修正环或特殊的玻璃盖帽完成修正。4．特殊用途物镜 （1）水浸式物镜,一般有W标志，这些水浸入式物镜同直立显微镜一起主要应用于生理学，如脑片等较厚样品的观察。奥林巴斯XLUMPLFL20×W 和蔡司ACHROPLAN 40X W都是浸水式物镜。 （2）TIRF用专用物镜，要求数值孔径要大，NA一般在1.45到1.65。如NIKON公司的APO TIRF 60X 1.49物镜。 （3）超级荧光物镜：这种物镜的荧光透过率非常高，物镜用于对离子位移进行定性和定量的分析以及用于特别关键的荧光技术（如人体染色体的研究以及细胞遗传学）。这些物镜的突出特点是它们对340nm起的波长有特别高的数值孔径和高传输率（340nm时约为70%！）。视场平直足以可以使用CCD相机。如蔡司的FLUAR 20X 物镜。 当然还有其他更特殊的物镜，比如金相显微镜用的无盖玻片物镜和反射暗视野物镜、超低倍物镜等。 5．物镜上有很多的参数标记,来帮助大家识别物镜的等级和功能。下面用NIKON的一款物镜做例子以解释物镜的重要参数： (1) NIKON ---制造商名称: 尼康公司 (2) PLAN APO---物镜的名称: 平场复消色差物镜 (3) 60X 放大倍数: 60倍 (4) 0.95 数值孔径: 0.95 (6) DIC M 功能: 可以做DIC (7) ∞/0.11-0.23 表示无限远筒长/盖玻片厚度 (8) WD 0.15 表示工作距离 d 物镜利用光线使被检物体第一次成像，因而直接关系和影响成像的质量和各项光学技术参数，是衡量一台显微镜质量的首要标准。所以在选择显微镜时不仅仅要选择主机的型号，也一定要仔细选择物镜，结合自己的实际用途考虑合适的物镜等级和功能.这样您就能买到称心的产品了.