顯微鏡

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顯微鏡是由一個透鏡或幾個透鏡的組合構成的一種光學儀器,是人類XX原子時代的標誌。主要用於放大微小物體成為人的肉眼所能看到的儀器。顯微鏡分光學顯微鏡和電子顯微鏡:光學顯微鏡是在1590年由荷蘭的楊森父子所首創。現在的光學顯微鏡可把物體放大1600倍,分辨的最小極限達0.1微米,國內顯微鏡機械筒長度一般是160mm。

簡述

  中文名稱顯微鏡,英文名稱microscope。   顯微鏡是人類這個時期最偉大的發明物之一。在它發明出來之前,人類關於周圍世界的觀念局限在用肉眼,或者靠手持透鏡幫助肉眼所看到的東西。   顯微鏡把一個全新的世界展現在人類的視野里。人們第一次看到了數以百計的「新的」微小動物和植物,以及從人體植物纖維等各種東西的內部構造。顯微鏡還有助於科學家發現新物種,有助於醫生治療疾病。   最早的顯微鏡是16世紀末期在荷蘭製造出來的。發明者可能是一個叫做札恰里亞斯·詹森的荷蘭眼鏡商,或者另一位荷蘭科學家漢斯·利珀希,他們用兩片透鏡製作了簡易的顯微鏡,但並沒有用這些儀器做過任何重要的觀察。   後來有兩個人開始在科學上使用顯微鏡。第一個是義大利科學家伽利略。他通過顯微鏡觀察到一種昆蟲后,第一次對它的複眼進行了描述。第二個是荷蘭亞麻織品商人安東尼·凡·列文虎克(1632年-1723年),他自己學會了磨製透鏡。他第一次描述了許多肉眼所看不見的微小植物和動物。   1931年,恩斯特·魯斯卡通過研製電子顯微鏡,使生物學發生了一場革命。這使得科學家能觀察到像百萬分之一毫米那樣小的物體。1986年他被授予諾貝爾獎。 結構:   由目鏡,粗准焦螺旋,細准焦螺旋,壓片夾,通光孔,反光鏡,物鏡,載物台組成。

結構分類

  顯微鏡以顯微原理進行分類可分為光學顯微鏡與電子顯微鏡。   光學顯微鏡通常皆由光學部分、照明部分和機械部分組成。無疑光學部分是最為關鍵的,它由目鏡和物鏡組成。早於1590年,荷蘭和義大利的眼鏡製造者已經造出類似顯微鏡的放大儀器。目前光學顯微鏡的種類很多,主要有明視野顯微鏡(普通光學顯微鏡)、暗視野顯微鏡、熒光顯微鏡、相差顯微鏡、激光掃描共聚焦顯微鏡、偏光顯微鏡、微分干涉差顯微鏡、倒置顯微鏡。   電子顯微鏡有與光學顯微鏡相似的基本結構特徵,但它有著比光學顯微鏡高得多的對物體的放大及分辨本領,它將電子流作為一種新的光源,使物體成像。自1938年Ruska發明第一台透XX電子顯微鏡至今,除了透XX電鏡本身的性能不斷的提高外,還發展了其他多種類型的電鏡。如掃描電鏡、分析電鏡、超高壓電鏡等。結合各種電鏡樣品製備技術,可對樣品進行多方面的結構 或結構與功能關係的深入研究。顯微鏡被用來觀察微小物體的圖像。常用於生物、醫藥及微小粒子的觀測。電子顯微鏡可把物體放大到200萬倍。

顯微鏡的類型(6張)   台式顯微鏡,主要是指傳統式的顯微鏡,是純光學放大,其放大倍率較高,成像質量較好,但一般體積較大,不便於移動,多應用於實驗室內,不便外出或現場檢測。   攜帶型顯微鏡,主要是近幾年發展出來的數碼顯微鏡與視頻顯微鏡系列的延伸。和傳統光學放大不同,手持式顯微鏡都是數碼放大,其一般追求便攜,小巧而精緻,便於攜帶;且有的手持式顯微鏡有自己的屏幕,可脫離電腦主機獨立成像,操作方便,還可集成一些數碼功能,如支持拍照,錄像,或圖像對比,測量等功能。   數碼液晶顯微鏡,最早是由博宇公司研發生產的,該顯微鏡保留了光學顯微鏡的清晰,彙集了數碼顯微鏡的強大拓展、視頻顯微鏡的直觀顯示和攜帶型顯微鏡的簡潔方便等優點。

歷史

  早在公元前一世紀,人們就已發現通過球形透明物體去觀察微小物體時,可以使其放大成像。後來逐漸對球形玻璃表面能使物體放大成像的規律有了認識。   1590年,荷蘭和義大利的眼鏡製造者已經造出類似顯微鏡的放大儀器。   1611年,Kepler(克卜勒):提議複合式顯微鏡的製作方式。   1665年,Hooke(虎克):「細胞」名詞的由來便由虎克利用複合式顯微鏡觀察植物的木栓組織上的微小氣孔而得來的。   1674年,Leeuwenhoek(列文胡克):發現原生動物學的報導問世,並於九年後成為首位發現「細菌存在的人。   1833年,Brown(布朗):在顯微鏡下觀察紫羅蘭,隨後發表他對細胞核的詳細論述。   1838年,Schlieden and Schwann(施萊登和施旺):皆提倡細胞學原理,其主旨即為「有核細胞是所有動植物的組織及功能之基本元素」。   1857年,Kolliker(寇利克):發現肌肉細胞中之線粒體。   1876年,Abbe(阿比):剖析影像在顯微鏡中成像時所產生的繞XX作用,試圖設計出最理想的顯微鏡。   1879年,Flrmming(佛萊明):發現了當動物細胞在進行有絲分裂時,其染色體的活動是清晰可見的。   1881年,Retziue(芮祖):動物組織報告問世,此項發表在當世尚無人能凌駕逾越。然而在20年後,卻有以Cajal(卡嘉爾)為首的一群組織學家發展出顯微鏡染色觀察法,此舉為日後的顯微解剖學立下了基礎。   1882年,Koch(寇克):利用苯安染料微生物組織進行染色,由此他發現了霍亂結核桿菌。往後20年間,其它的細菌學家,像是Klebs 和 Pasteur(克萊柏和帕斯特)則是藉由顯微鏡下檢視染色藥品而證實許多疾病的病因。   1886年,Zeiss(蔡氏):打破一般可見光理論上的極限,他的發明--阿比式及其它一系列的鏡頭為顯微學者另闢一新的解像天地。   1898年,Golgi(高爾基):首位發現細菌中高爾基體的顯微學家。他將細胞用硝酸銀染色而成就了人類細胞研究上的一大步。   1924年,Lacassagne(蘭卡辛):與其實驗工作夥伴共同發展出放XX線照相法,這項發明便是利用放XX性釙元素來探查生物標本。   1930年,Lebedeff(萊比戴衛):設計並搭配第一架干涉顯微鏡。另外由Zernicke(卓尼柯)在1932年發明出相位差顯微鏡,兩人將傳統光學顯微鏡延伸發展出來的相位差觀察使生物學家得以觀察染色活細胞上的種種細節。   1941年,Coons(昆氏):將抗體加上螢光染劑用以偵測細胞抗原。   1952年,Nomarski(諾馬斯基):發明干涉相位差光學系統。此項發明不僅享有專利權並以發明者本人命名之。   1981年,Allen and Inoue(艾倫及艾紐):將光學顯微原理上的影像增強對比,發展趨於完美境界。   1988年,Confocal(共軛焦)掃描顯微鏡在市場上被廣為使用。

種類

  顯微鏡分光學顯微鏡和電子顯微鏡。

光學顯微鏡

簡介

  它是在1590年由荷蘭的詹森父子所首創。現在的光學顯微鏡可把物體放大1500倍,分辨的最小極限達

生物顯微鏡

0.2微米。光學顯微鏡的種類很多,除一般的外,主要有暗視野顯微鏡一種具有暗視野聚光鏡,從而使照明的光束不從中央部分XX入,而從四周XX向標本的顯微鏡.熒光顯微鏡以紫外線為光源,使被照XX的物體發出熒光的顯微鏡。結構為:目鏡,鏡筒,轉換器,物鏡,載物台,通光孔,遮光器,壓片夾,反光鏡,鏡座,粗准焦螺旋,細准焦螺旋,鏡臂,鏡柱。

暗視野顯微鏡

  暗視野顯微鏡由於不將透明光XX入直接觀察系統,無物體時,視野暗黑,不可能觀察到任何物體,當有物體時,以物體衍XX回的光與散XX光等在暗的背景中明亮可見。在暗視野觀察物體,照明光大部分被折回,由於物體(標本)所在的位置結構,厚度不同,光的散XX性,折光等都有很大的變化。

相位差顯微鏡

  相位差顯微鏡的結構: 相位差顯微鏡,是應用相位差法的顯微鏡。因此,比通常的顯微鏡要增加下列附件:   (1) 裝有相位板(相位環形板)的物鏡,相位差物鏡。   (2) 附有相位環(環形縫板)的聚光鏡,相位差聚光鏡。   (3) 單色濾光鏡-(綠)。   各種元件的性能說明   (1) 相位板使直接光的相位移動 90°,並且吸收減弱光的強度,在物鏡后焦平面的適當位置裝置相位板,相位板必須確保亮度,為使衍XX光的影響少一些,相位板做成環形狀。   (2) 相位環(環狀光圈)是根據每種物鏡的倍率,而有大小不同,可用轉盤器更換。   (3) 單色濾光鏡系用中心波長546nm(毫微米)的綠色濾光鏡。通常是用單色濾光鏡入觀察。相位板用特定的波長,移動90°看直接光的相位。當需要特定波長時,必須選擇適當的濾光鏡,濾光鏡XX后對比度就提高。此外,相位環形縫的中心,必須調整到正確方位後方能操作,對中望遠鏡就是起這個作用部件。

視頻顯微鏡

  將傳統的顯微鏡與攝象系統,顯示器或者電腦相結合,達到對被測物體的放大觀察的目的。

視頻顯微鏡

最早的雛形應該是相機型顯微鏡,將顯微鏡下得到的圖像通過小孔成象的原理,投影到感光照片上,從而得到圖片。或者直接將照相機與顯微鏡對接,拍攝圖片。隨著CCD攝像機的興起,顯微鏡可以通過其將實時圖像轉移到電視機或者監視器上,直接觀察,同時也可以通過相機拍攝。80年代中期,隨著數碼產業以及電腦業的發展,顯微鏡的功能也通過它們得到提升,使其向著更簡便更容易操作的方面發展。到了90年代末,半導體行業的發展,晶圓要求顯微鏡可以帶來更加配合的功能,硬體與軟體的結合,智能化,人性化,使顯微鏡在工業上有了更大的發展。   隨著CMOS鏡頭技術在顯微鏡領域應用的成熟,及數碼輸出技術的發展,

攜帶型顯微鏡

其市面上的視頻顯微鏡,不僅有通過PC機來顯示顯微圖片的視頻顯微鏡,還有顯微鏡本身有獨立屏幕的視頻顯微鏡,例如3R的MSV35;有可通過無線傳輸方式可移動的無線視頻顯微鏡,其都脫離了PC機的顯示,例如3R的WM401TV、WM601TV,且其CMOS鏡頭的顯微鏡其大小要比傳統的顯微鏡更加精巧,可應用於現場進行顯微觀測。

熒光顯微鏡

  在螢光顯微鏡上,必須在標本的照明光中,選擇出特定波長的激發光,以產生熒光,然後必須在激發光和熒光混合的光線中,單把熒光分離出來以供觀察。因此,在選擇特定波長中,濾光鏡系統,成為極其重要的角色。   熒光顯微鏡原理:   (A) 光源:光源輻XX出各種波長的光(以紫外至紅外)。   (B) 激勵濾光源:透過能使標本產生螢光的特定波長的光,同時阻擋對激發螢光無用的光。   (C) 熒游標本:一般用熒光色素染色。   (D) 阻擋濾光鏡:阻擋掉沒有被標本吸收的激發光有選擇地透XX熒光,在熒光中也有部分波長被選擇透過。 以紫外線為光源,使被照XX的物體發出熒光的顯微鏡。電子顯微鏡是在1931年在德國柏林由克諾爾和哈羅斯卡首先裝配完成的。這種顯微鏡用高速電子束代替光束。由於電子流的波長比光波短得多,所以電子顯微鏡的放大倍數可達80萬倍,分辨的最小極限達0.2納米。1963年開始使用的掃描電子顯微鏡更可使人看到物體表面的微小結構。   顯微鏡被用來放大微小物體的圖像。一般應用於對生物、醫藥、微觀粒子等觀測。   (1)利用微微動載物台之移動,配全目鏡之十字座標線,作長度量測。   (2)利用旋轉載物台與目鏡下端之游標微分角度盤,配全合目鏡之址字座標線,作角度量測,令待測角一端對準十字線與之重合,然後再讓另一端也重合。   (3)利用標準檢測螺紋的節距、節徑、外徑、牙角及牙形等尺寸或外形。   (4)檢驗金相表面的晶粒狀況。   (5)檢驗工件加工表面的情況。   (6)檢測微小工件的尺寸或輪廓是否與標準片相符。

偏光顯微鏡

  偏光顯微鏡是用於研究所謂透明與不透明各向異性材料的一種顯微鏡。凡具有雙摺XX的物質,在偏光顯微鏡下就能分辨的清楚,當然這些物質也可用染色法來進行觀察,但有些則不可能,而必須利用偏光顯微鏡。

偏振光顯微鏡

(1)偏光顯微鏡的特點   將普通光改變為偏振光進行鏡檢的方法,以鑒別某一物質是單折XX(各向同行)或雙摺XX性(各向異性)。雙摺XX性是晶體的基本特性。因此,偏光顯微鏡被廣泛地應用在礦物化學等領域,在生物學和植物學也有應用。   (2)偏光顯微鏡的基本原理   偏光顯微鏡的原理比較複雜,在此不作過多介紹,偏光顯微鏡必須具備以下附件:起偏鏡,檢偏鏡,補償器或相位片,專用無應力物鏡,旋轉載物台。

聲波顯微鏡

  超聲波掃描顯微鏡的特點在於能夠精確的反映出聲波和微小樣品的彈性介質之間的相互作用,並對從樣品內部反饋回來的信號進行分析!圖像上(C-Scan)的每一個象素對應著從樣品內某一特定深度的一個二維空間坐標點上的信號反饋,具有良好聚焦功能的Z.A感測器同時能夠發XX和接收聲波信號。一副完整的圖像就是這樣逐點逐行對樣品掃描而成的。反XX回來的超聲波被附加了一個正的或負的振幅,這樣就可以用信號傳輸的時間反映樣品的深度。用戶屏幕上的數字波形展示出接收到的反饋信息(A-Scan)。設置相應的門電路,用這種定量的時間差測量(反饋時間顯示),就可以選擇您所要觀察的樣品深度。

解剖顯微鏡

解剖鏡(立體顯微鏡、體視顯微鏡)(6張)   解剖顯微鏡,又被稱為實體顯微鏡、體視顯微鏡或立體顯微鏡,是為了不同的工作需求所設計的顯微鏡。利用解剖顯微鏡觀察時,XX兩眼的光各來自一個獨立的路徑,這兩個路徑只夾一個小小的角度,因此在觀察時,樣品可以呈現立體的樣貌。解剖顯微鏡的光路設計有兩種: The Greenough Concept和The Telescope Concept。解剖顯微鏡常常用在一些固體樣本的表面觀察,或是解剖、鐘錶製作和小電路板檢查等工作上。

共聚焦顯微鏡

  從一個點光源發XX的探測光通過透鏡聚焦到被觀測物體上,如果物體恰在焦點上,那麼反XX光通過原透鏡應當匯聚回到光源,這就是所謂的共聚焦,簡稱共焦。激光掃描共聚焦顯微鏡[Confocal Laser Scanning Microscope(CLSM或LSCM)]在反XX光的光路上加上了一塊半反半透鏡(dichroic mirror),將已經通過透鏡的反XX光折向其它方向,在其焦點上有一個帶有針孔(Pinhole),小孔就位於焦點處,擋板後面是一個 光電倍增管(photomultiplier tube,PMT)。可以想像,探測光焦點前後的反XX光通過這一套共焦系統,必不能聚焦到小孔上,會被擋板擋住。於是光度計測量的就是焦點處的反XX光強度。其意義是:通過移動透鏡系統可以對一個半透明的物體進行三維掃描。

金相顯微鏡

  金相顯微鏡主要用於鑒定和分析金屬內部結構組織,它是金屬學研究金相的重要儀器,是工業部門鑒定產品質量的關鍵設備,該儀器配用攝像裝置,可攝取金相圖譜,並對圖譜進行測量分析,對圖象進行編輯、輸出、存儲、管理等功能。 國內廠家較多,歷史悠久。

生物顯微鏡

  生物顯微鏡是用來觀察生物切片、生物細胞、細菌以及活體組織培養、流質沉澱等的觀察和研究,同時可以觀察其他透明或者半透明物體以及粉末、細小顆

生物顯微鏡(4張)粒等物體。生物顯微鏡也是食品廠、飲用水廠辦QS、HACCP認證的必備檢驗設備。   用途:用於生物學、細菌學、組織學、藥物化學等研究工作以及臨床度驗之用。具有粗微動同軸的調焦機構,滾珠內定位轉換器,亮度可調的照明裝置,並帶有攝影、攝像介面。

金相顯微鏡

  相顯微鏡可用來鑒別和分析各種金屬材料的組織結構,以及對錶面噴塗、裂紋現象進行研究工作。廣泛應用在工廠、實驗室和教學及科學領域。圖為上海光學儀器六廠生產的三目金相顯微鏡4XC-Ⅱ   產品特點:採用當今最為先進的無限遠光學系統設計和無限遠長距平場物鏡的頂級配置,帶有偏光裝置,並可選配暗場裝置。本款顯微鏡設計新穎精緻,造型美觀大方,操作方便靈活,成像清晰,視場平坦!可用於金屬、岩礦內部結構組織的鑒定和分析,或用於觀察材料表面特性,如:划痕、裂紋、噴塗的均勻性等。廣泛應用在工廠、實驗室和教學及科學領域。

透反XX式偏光顯微鏡

簡介

  透反XX式偏光顯微鏡,隨著光學技術的不斷進步,作為光學儀器的偏光顯微鏡,其應用範圍也越來越廣闊,許多行業,如化工的化學纖維,半導體工業以及藥品檢驗等等,也廣泛地使用偏光顯微鏡。XPV-213透XX偏光顯微鏡就是非常適用的產品,可供廣大用戶作單偏光觀察,正交偏光觀察,錐光觀察以及顯微攝影,配置有石膏λ、雲母λ/4試片、石英楔子和移動尺等附件,是一組具有較完備功能和良好品質的新型產品.本儀器的具有可擴展性,可以接電腦和數碼相機。對圖片進行保存、編輯和列印。

操作練習

  一)低倍鏡、高倍鏡的使用練習   1. 觀察文字或字母裝片:取一片字母裝片,用低倍鏡觀察,反覆練習對光、調光、標本放置和調節焦距等。如將玻片前後左右移動時,注意物像與玻片移動方向是否一致,玻片上的字母是正像還是反像,為什麼?   2. 觀察羊毛片(或頭髮)交叉裝片:取一張毛(發)交叉裝片,先用低倍鏡觀察,找到兩根毛(發)后,再將毛(發)交叉點移到視野中央,然後換高倍鏡觀察,再輕微轉動細調節器,觀察不同層次,判定哪條毛(發)在上方,哪條位於下方。   (二)油鏡的使用練習   1. 取一張血塗片或取血一小滴,滴于清潔的載玻片一端,另取一張邊緣平整的載玻片,按照圖1-3所示做成血塗片。先用低倍鏡再用高倍鏡進行觀察。   圖1-4 蛙血塗片 圖 1-5 運動神經細胞   2. 用油鏡觀察,並分辨紅細胞白細胞淋巴細胞,比較三種物鏡的放大倍數和解析度。   3. 觀察兔脊神經節切片(示固定染色的細胞)   取兔脊神經節切片標本先在調好光線的低倍鏡下觀察(固定染色的標本需調較亮光線),低倍鏡下找到要觀察的標本,為淡紫色的神經節切面,在其外圍包有被膜,且向內伸入,形成神經節的結締組織支架,節內有許多大小不等的神經細胞,呈散在分佈。然後轉換高倍鏡,選擇完整而清晰的圓形。   圖 1-6感覺神經細胞   神經細胞仔細觀察其內部結構。可見到在細胞中央有一圓形核,核內有著色為深紫紅色的圓形核仁染色質顆粒,核與細胞膜之間是均勻淺紫色的細胞質,在細胞的外面圍有若幹個被囊細胞,它起保護神經細胞的作用。在神經細胞之間還可看到有軸索橫斷面和許多神經纖維,多呈交錯排列。   s   圖1-3血塗片的製備方法   4. 觀察完畢,務必將油鏡按正確方法擦凈。

電子顯微鏡

  電子顯微鏡的分辨能力以它所能分辨的相鄰兩點的最小間距來表示。20世紀70年代,透XX式電子顯微鏡的解析度約為0.3納米(人眼的分辨本領約為0.1毫米)。現在電子顯微鏡最大放大倍率超過1500萬倍,而光學顯微鏡的最大放大倍率約為2000倍,所以通過電子顯微鏡就能直接觀察到某些重金屬的原子和晶體中排列整齊的原子點陣。   1931年,德國的M.諾爾和E.魯斯卡,用冷陰極放電電子源和三個電子透鏡改裝了一台高壓示波器,並獲得了放大十幾倍的圖象,發明的是透XX電鏡,證實了電子顯微鏡放大成像的可能性。1932年,經過魯斯卡的改進,電子顯微鏡的分辨能力達到了50納米,約為當時光學顯微鏡分辨本領的十倍,突破了光學顯微鏡分辨極限,於是電子顯微鏡開始受到人們的重視。   到了二十世紀40年代,美國的希爾用消像散器補償電子透鏡的旋轉不對稱性,使電子顯微鏡的分辨本領有了新的突破,逐步達到了現代水平。在中國,1958年研製成功透XX式電子顯微鏡,其分辨本領為3納米,1979年又製成分辨本領為0.3納米的大型電子顯微鏡。   電子顯微鏡的分辨本領雖已遠勝於光學顯微鏡,但電子顯微鏡因需在真空條件下工作,所以很難觀察活的生物,而且電子束的照XX也會使生物樣品受到輻照損傷。其他的問題,如電子槍亮度和電子透鏡質量的提高等問題也有待繼續研究。   場發XX掃描電子顯微鏡   主要用途: 該儀XX有超高解析度,能做各種固態樣品表面形貌的二次電子象、反XX電子象觀察及圖像處理。 具有高性能xXX線能譜儀,能同時進行樣品表層的微區點線面元素的定性、半定量及定量分析,具有形貌、化學組分綜合分析能力。   儀器類別: 03040702 /儀器儀錶/光學儀器 /電子光學及離子光學儀器   指標信息: 二次電子象解析度:1.5nm 加速電壓:0~30kV 放大倍數:10-50萬倍連續可調工作距離:5~35mm連續可調傾斜:-5°~45° xXX線能譜儀: 解析度:133eV 分析範圍:B-U   附件信息: 鍍金鍍炭儀 ISIS圖像處理系統背散XX探頭   場發XX掃描電鏡,由於解析度高,為納米材料的研究提供了可靠的實驗手段。另外,對半導體材料和絕緣體,都能得到滿意的圖像,對超導薄膜,磁性材料,分子束外延生長的薄膜材料,半導體材料進行了形貌觀察,並對多種材料進行了微區成份分析,均能得到滿意的結果

儀器結構

光學顯微鏡結構

  普通光學顯微鏡的構造主要分為三部分:機械部分、照明部分和光學部分。   ◆機械部分

顯微鏡結構圖

  (1)鏡座:是顯微鏡的底座,用以支持整個鏡體。   (2)鏡柱:是鏡座上面直立的部分,用以連接鏡座和鏡臂。   (3)鏡臂:一端連於鏡柱,一端連於鏡筒,是取放顯微鏡時手握部位。   (4)鏡筒:連在鏡臂的前上方,鏡筒上端裝有目鏡,下端裝有物鏡轉換器。   (5)物鏡轉換器(旋轉器)簡稱「旋轉器」:接于稜鏡殼的下方,可自由轉動,盤上有3-4個圓孔,是安裝物鏡部位,轉動轉換器,可以調換不同倍數的物鏡,當聽到碰叩聲時,方可進行觀察,此時物鏡光軸恰好對準通光孔中心,光路接通。轉換物鏡后,不允許使用粗調節器,只能用細調節器,使像清晰。   (6)鏡台(載物台):在鏡筒下方,形狀有方、圓兩種,用以放置玻片標本,中央有一通光孔,我們所用的顯微鏡其鏡台上裝有玻片標本推進器(推片器),推進器左側有彈簧夾,用以夾持玻片標本,鏡台下有推進器調節輪,可使玻片標本作左右、前後方向的移動。   (7)調節器:是裝在鏡柱上的大小兩種螺旋,調節時使鏡台作上下方向的移動。   ①粗調節器(粗准焦螺旋):大螺旋稱粗調節器,移動時可使鏡台作快速和較大幅度的升降,所以能迅速調節物鏡和標本之間的距離使物象呈現于視野中,通常在使用低倍鏡時,先用粗調節器迅速找到物象。   ②細調節器(細准焦螺旋):小螺旋稱細調節器,移動時可使鏡台緩慢地升降,多在運用高倍鏡時使用,從而得到更清晰的物象,並借以觀察標本的不同層次和不同深度的結構。   ◆照明部分   裝在鏡台下方,包括反光鏡,集光器。   (1)反光鏡:裝在鏡座上面,可向任意方向轉動,它有平、凹兩面,其作用是將光源光線反XX到聚光器上,再經通光孔照明標本,凹面鏡聚光作用強,適於光線較弱的時候使用,平面鏡聚光作用弱,適於光線較強時使用。   (2)集光器(聚光器)位於鏡台下方的集光器架上,由聚光鏡和光圈組成,其作用是把光線集中到所要觀察的標本上。   ①聚光鏡:由一片或數片透鏡組成,起匯聚光線的作用,加強對標本的照明,並使光線XX入物鏡內,鏡柱旁有一調節螺旋,轉動它可升降聚光器,以調節視野中光亮度的強弱。

②光圈(虹彩光圈):在聚光鏡下方,由十幾張金屬薄片組成,其外側伸出一柄,推動它可調節其開孔的大小,以調節光量。   ◆光學部分   (1)目鏡:裝在鏡筒的上端,通常備有2-3個,上面刻有5×、10×或15×符號以表示其放大倍數,一般裝的是10×的目鏡。   (2)物鏡:裝在鏡筒下端的旋轉器上,一般有3-4個物鏡,其中最短的刻有「10×」符號的為低倍鏡,較長的刻有「40×」符號的為高倍鏡,最長的刻有「100×」符號的為油鏡,此外,在高倍鏡和油鏡上還常加有一圈不同顏色的線,以示區別。   顯微鏡的放大倍數是物鏡的放大倍數與目鏡的放大倍數的乘積,如物鏡為10×,目鏡為10×,其放大倍數就為10×10=100。   顯微鏡目鏡長度與放大倍數呈負相關,物鏡長度與放大倍數呈正相關。即目鏡長度越長,放大倍數越低;物鏡長度越長,放大倍數越高。

電子顯微鏡結構

  電子顯微鏡由鏡筒、真空系統和電源櫃三部分組成。鏡筒主要有電子槍、電子透鏡、樣品架、熒光屏和照相機構等部件,這些部件通常是自上而下地裝配成一個柱體;真空系統由機械真空泵、擴散泵和真空閥門等構成,並通過抽氣管道與鏡筒相聯接,電源櫃由高壓發生器、勵磁電流穩流器和各種調節控制單元組成。   ◆電子透鏡   電子透鏡是電子顯微鏡鏡筒中最重要的部件,它用一個對稱于鏡筒軸線的空間電場或磁場使電子軌跡向軸線彎曲形成聚焦,其作用與玻璃凸透鏡使光束聚焦的作用相似,所以稱為電子透鏡。現代電子顯微鏡大多採用電磁透鏡,由很穩定的直流勵磁電流通過帶極靴的線圈產生的強磁場使電子聚焦。   ◆電子槍   電子槍是由鎢絲熱陰極、柵極和陰極構成的部件。它能發XX並形成速度均勻的電子束,所以加速電壓的穩定度要求不低於萬分之一。

成像原理

光學顯微鏡

  

光學顯微鏡成像原理

  光學顯微鏡主要由目鏡、物鏡、載物台和反光鏡組成。目鏡和物鏡都是凸透鏡,焦距不同。物鏡相當於投影儀的鏡頭,物體通過物鏡成倒立、放大的實像。目鏡相當於普通的放大鏡,該實像又通過目鏡成正立、放大的虛像。反光鏡用來反XX,照亮被觀察的物體。反光鏡一般有兩個反XX面:一個是平面,在光線較強時使用;一個是凹面,在光線較弱時使用。

電子顯微鏡

  電子顯微鏡是根據電子光學原理,用電子束和電子透鏡代替光束和光學透鏡,使物質的細微結構在非常高的放大倍數下成像的儀器。   電子顯微鏡的分辨能力以它所能分辨的相鄰兩點的最小間距來表示。20世紀70年代,透XX式電子顯微鏡的解析度約為0.3納米(人眼的分辨本領約為0.1毫米)。現在電子顯微鏡最大放大倍率超過300萬倍,而光學顯微鏡的最大放大倍率約為2000倍,所以通過電子顯微鏡就能直接觀察到某些重金屬的原子和晶體中排列整齊的原子點陣。

SEM原理圖

顯微鏡的維護

經常性的維護

  (1)防潮如果室內潮濕,光學鏡片就容易生霉、生霧。鏡片一旦生霉,很難除去。顯微鏡內部的鏡片由於不便擦拭,潮濕對其危害性更大。機械零件受潮后,容易生鏽。為了防潮,存放顯微鏡時,除了選擇乾燥的房間外,存放地點也應離牆、離地、遠離濕源。顯微鏡箱內應放置1~2袋硅膠乾燥劑。並經常對硅膠進行烘烤。在其顏色變粉紅后,應及時烘烤,烘烤后再繼續使用。   (2)防塵光學元件表面落入灰塵,不僅影響光線通過,而且經光學系統放大后,會生成很大的污斑,影響觀察。灰塵、砂粒落入機械部分,還會增加磨損,引起運動受阻,危害同樣很大。因此,必須經常保持顯微鏡的清潔。   (3)防腐蝕 顯微鏡不能和具有腐蝕性化學試劑放在一起。如硫酸鹽酸強鹼等。   (4)防熱 防熱的目的主要是為了避免熱脹冷縮引起鏡片的開膠與脫落

光學系統的擦拭

  平時對顯微鏡的各光學部分的表面,用乾淨的毛筆清掃或用擦鏡紙擦拭乾凈即行。在鏡片上有抹不掉的污物、油漬或手指印時,鏡片生霉、生霧以及長期停用后復用時,都需要先進行擦拭再使用。   (1)擦拭範圍 目鏡和聚光鏡允許拆開擦拭。物鏡因結構複雜,裝配時又要專門的儀器來校正才能恢複原有的精度,故嚴禁拆開擦拭。   拆卸目鏡和聚光鏡時,要注意以下幾點:   a、小心謹慎。   b、拆卸時,要標記各元件的相對位置(可在外殼上劃線作標記)、相對順序和鏡片的正反面,以防重裝時弄錯。   c、操作環境應保持清潔、乾燥。拆卸目鏡時,只要從兩端旋出上下兩塊透鏡即可。目鏡內的視場光欄不能移動。否則,會使視場界線模糊。聚光鏡旋開后嚴禁進一步分解其上透鏡。因其上透鏡是油浸的,出廠時經過良好的密封,再分解會破壞它的密封性能而損壞

  (2).擦拭方法先用乾淨的毛筆或吹風球除去鏡片表面的灰塵。然後用乾淨的絨布從鏡片中心開始向邊緣作螺旋形單向運動。擦完一次把絨布換一個地方再擦,直至擦凈為止。如果鏡片上有油漬、污物或指印等擦不掉時,可用柳枝條裹上脫脂棉,蘸少量酒精和乙醚混合液(酒精80%,乙醚20%)擦拭。如果有較重的霉點或霉斑無法除去時,可用棉簽蘸水潤濕后粘上碳酸鈣粉(含量為99%以上)進行擦拭。擦拭后,應將粉末清除乾淨。鏡片是否擦凈,可用鏡片上的反XX光線進行觀察檢查。要注意的是,擦拭前一定要將灰塵除凈。否則,灰塵中的砂粒會將鏡面划起溝紋。不準用毛巾、手帕、衣服等去擦拭鏡片。酒精乙醚混合液不可用的太多,以免液體XX鏡片的粘接部使鏡片脫膠。鏡片表面有一層紫藍色的透光膜,不要誤作污物將其擦去。

機械部分的擦拭

  表面塗漆部分,可用布擦拭。但不能使用酒精、乙醚等有機溶劑擦,以免脫漆。沒有塗漆的部分若有銹,可用布蘸汽油擦去。擦凈后重新上好防護油脂即可。

機械裝置故障

  粗調部分故障的排除   粗調的主要故障是自動下滑或升降時鬆緊不一。所謂自動下滑是指鏡筒、鏡臂或載物台靜止在某一位置時,不經調節,在它本身重量的作用下,自動地慢慢落下來的現象。其原因是鏡筒、鏡臂、載物台本身的重力大於靜摩擦力引起的。解決的辦法是XX靜摩擦力,使之大於鏡筒或鏡臂本身的重力。   對於斜筒及大部分雙目顯微鏡的粗調機構來說,當鏡臂自動下滑時,可用兩手分別握往粗調手輪內側的止滑輪,雙手均按順時針方向用力擰緊,即可制止下滑。如不湊效,則應找專業人員進行修理。   鏡筒自動下滑,往往給人以錯覺,誤認為是齒輪與齒條配合的太松引起的。於是就在齒條下加墊片。這樣,鏡筒的下滑雖然能暫時止住,但卻使齒輪和齒條處於不正常的咬合狀態。運動的結果,使得齒輪和齒條都變形。尤其是墊得不平時,齒條的變形更厲害,結果是一部分咬得緊,一部分咬得松。因此,這種方法不宜採用。   此外,由於粗調機構長久失修,潤滑油乾枯,升降時會產生不舒服的感覺,甚至可以聽到機件的摩擦聲。這時,可將機械裝置拆下清洗,上油脂后重新裝配。   微調部分故障的排除   微調部分最常見的故障是卡死與失效。微調部分安裝在儀器內部,其機械零件細小、緊湊,是顯微鏡中最精細複雜的部分。微調部分的故障應由專業技術人員進行修理。沒有足夠的把握,不要隨便亂拆。   物鏡轉換器故障的排除   物鏡轉換器的主要故障是定位裝置失靈。一般是定位彈簧片損壞(變形、斷裂、失去彈性、彈簧片的固定螺釘鬆動等)所致,更換新彈簧片時,暫不要把固定螺釘旋緊,應按本節「三(二)2」先作光軸校正。等合軸以後,再旋緊螺絲。若是內定位式的轉換器,則應旋下轉動盤中央的大頭螺釘,取下轉動盤,才能更換定位彈簧片,光軸校正的方法與前面相同。   聚光器升降機構故障的排除   這部分的主要故障也是自動下滑。排除方法如下:   (1)直筒顯微鏡聚光器的升降機構如圖10-3-2所示:1. 5.賽璐珞墊圈 2.大頭螺釘 3.偏心式齒桿套 4.齒桿 6.升降手輪 7.雙眼螺母調整時,一隻手用雙眼螺母扳手XX手輪端面上的雙眼螺母內,另一隻手用螺絲刀XX另一端的大頭螺釘槽口內,用力旋緊即可制止下滑。   (2)斜筒顯微鏡聚光器的升降機構如圖10-3-3所示:   調整時,首先用螺絲刀把雙眼螺母中間的駐螺2退出1~2圈,軸承墊圈3是與駐螺2壓緊配合的,因此,也會跟著它一起退出,並脫離齒桿10的端面。然後,用雙眼螺母扳手把雙眼螺母1向調節座5旋進。同時,用另一隻手轉動手輪,進行試驗,直到升降機構鬆緊合適,又能停留在任意位置上時,才停止雙眼螺母的旋進。最後,再把駐螺旋入,使軸承墊圈接觸齒桿10就行了。   這樣調整之所以能夠排除故障,是因為調節座5的內孔是錐形的。錐形軸套4在軸向有槽口,如圖10-3-4所示。當雙眼螺母1向里旋進時,將錐形套向里頂,使錐形套在前進時,槽口變小,內孔收縮,將齒桿10夾得更緊,加大了齒輪轉動的摩擦阻力,從而制止自動下降。   常見故障的排除   1.鏡筒的自行下滑:這是生物顯微鏡經常發生的故障之一。對於軸套式結構的顯微鏡解決的辦法可分兩步進行。   第一步:用雙手分別握住兩個粗調手輪,相對用力旋緊。看能否解決問題,若還不能解決問題,則要用專用的雙柱板手把一個粗調手輪旋下,加一片摩擦片,手輪擰緊后,如果轉動很費勁,則加的摩擦片太厚了,可調換一片薄的。以手輪轉動不費力,鏡筒上下移動輕鬆,而又不自行下滑為準。摩擦片可用廢照相底片和小於1毫米厚的軟塑料片用打孔器沖制。   第二步:檢查粗調手輪軸上的齒輪與鏡筒身上的齒條嚙合狀態。鏡筒的上下移動是由齒輪帶動齒條來完成的。齒輪與齒條的最佳嚙合狀態在理論上講是齒條的分度線與齒輪的分度圓相切。在這種狀態下,齒輪轉動輕鬆,並且對齒條的磨損最些?現在有一種錯誤的做法,就是在齒條后加墊片,使齒條緊緊地壓住齒輪來阻止鏡筒的下滑。這時齒條的分度線與齒輪的分度圓相交,齒輪和齒條的齒尖都緊緊地頂住對方的齒根。當齒輪轉動時,相互間會產生嚴重的磨削。由於齒條是銅質材料的,齒輪是鋼質材料的。所以相互間的磨削,會把齒條上的牙齒磨損壞,齒輪和齒條上會產生許多銅屑。最後齒條會嚴重磨損而無法使用。因此千萬不能用墊高齒條來阻止鏡筒下滑。解決鏡筒自行下滑的問題,只能用加大粗調手輪和偏心軸套間的摩擦力來實現。但有一種情況例外,那就是齒條的分度線與齒輪的分度圓相離。這時轉動粗調手輪時,同樣會產生空轉打滑的現象,影響鏡筒的上下移動。如果這通過調整粗調手輪的偏心軸套,無法調整齒輪與齒條的嚙合距離。則只能在齒條后加墊適當的薄片來解決。加墊片調整好齒輪與齒條嚙合距離的標準是:轉動粗調手輪不費勁,但也不空轉。   調整好距離后,在齒輪與齒條間加一些中性潤滑脂。讓鏡筒上下移動幾下即可以了。最後還須把偏心軸套上的兩隻壓緊螺絲旋緊。不然的話,轉動粗調手輪時,偏心軸套可能會跟著轉動,而把齒條卡死,使鏡簡無法上下移動。這時如果轉動粗調手輪力量過大的話,可能會損壞齒條和偏心軸套。在旋緊壓緊螺絲后,如果發現偏心軸套還是跟著轉的話。這是由於壓緊螺絲的螺絲孔螺紋沒有改好所造成的。因為廠家改螺紋是用機器改絲的,往往會有一到二牙螺紋沒改到位。這時即使壓緊螺絲也旋不到位,偏心軸套也就壓不緊了。發現這種故障,只要用M3的絲攻把螺絲孔的螺紋攻穿就能解決問題。我用此方法徹底解決了我校30台生物顯微鏡偏心軸套跟轉的問題。   把以上這些步驟都一一做好后,鏡筒自行下滑問題基本上是徹底解決了。   2.遮光器定位失靈:這可能是遮光器固定螺絲太松,定位彈珠逃出定位孔造成。只要把彈珠放回定位孔內,旋緊固定螺絲就行了。如果旋緊后,遮光器轉動困難,則需在遮光板與載物台間加一個墊圈。墊圈的厚薄以螺絲旋緊后,遮光器轉動輕鬆,定位彈珠不外逃,遮光器定位正確為佳。   3、物鏡轉換器轉動困難或定位失靈:轉換器轉動困難可能是固定螺絲太緊。使轉動困難,並會損壞零件。太松,裡面的軸承彈珠就會脫離軌道,擠在一起,同樣使轉動困難;另外彈珠很可能跑到外面來,彈珠的直徑僅有一毫米,很容易遺失。固定螺絲的鬆緊程度以轉換器在轉動時輕鬆自如,垂直方向沒有鬆動的間隙為準。調整好固定螺絲后,應隨即把鎖定螺絲鎖緊。不然的話,轉換器轉動后,又會發生問題。   轉換器定位失靈有時可能是定位簧片斷裂或彈性變形而造成。一般只要更換簧片就行了。   4.目鏡、物鏡的鏡片被污染霉變:大部分顯微鏡使用一段時間后都會產生鏡片的外面被沾污或發生霉變。尤其是高倍物鏡40X ,在做《觀察植物細胞的質壁分離與複原》實驗時,極容易被糖液污染。如鏡頭被污染不及時清洗乾淨就會發生霉變。處理的辦法是先用乾淨柔XX綢布蘸溫水清洗掉糖液等污染物,後用干綢布擦乾,再用長纖維脫脂棉蘸些鏡頭清洗液清洗,最後用吹風球吹乾。要注意的是清洗液千萬不能滲入到物鏡鏡片內部。因為為了達到所需要的放大倍數,高倍物鏡的鏡片,需要緊緊地膠接在一起。膠是透明的,且非常暴?一旦這層膠被酒精、乙醚等溶劑溶解后,光線通過這兩片鏡片時,光路就會發生變化。觀察效果會受到很大影響。所以在清洗時不要讓酒精、乙醚等溶劑滲入到物鏡鏡片的內部。?   5.鏡架、鏡臀傾斜時固定不住:這是鏡架和底座的連接螺絲鬆動所致。可用專用的雙頭板手或用尖咀鉗卡住雙眼螺母的兩個孔眼用力旋緊即可。如旋緊后不解決問題,則需在螺母里加墊適當的墊片來解決。   若是目鏡、物鏡鏡頭內部的鏡片被污染或霉變,就必須拆開清洗。目鏡可直接擰開拆下後進行清洗。但物鏡的結構較複雜,鏡片的疊放,各鏡片間的距離都有非常嚴格的要求,精度也很高。生產廠家在裝配時是經過精確校正而定位的。所以拆開清洗乾淨后,必須嚴格按原樣裝配好。   生物顯微鏡的鏡片都是用精密加工過的光學玻璃片製成的,為了增加透光率,都需在光學玻璃片的兩面塗上一層很薄的透光膜。這樣透光率就可以達到97%— 98%。這一層透光膜表面很平整光滑,且很薄,一旦透光膜表面被擦傷留有痕跡,它的透光率就會受到很大影響。觀察時會變得模糊不清。所以在擦拭鏡片時,一定要用乾淨柔XX綢布或乾淨毛筆輕輕擦拭,若用擦鏡紙擦拭則更要輕輕擦拭,以免損傷透光膜。   6.當顯示屏上的圖像有切割的時候,就要考慮一下拉桿移動有沒有到位;如果沒有到位,把相對應的拉桿移動到位就可以了。   7.如果發現顯示屏上的圖像有臟點,這時候就要考慮是不是標本室有贓物,如果發現標本室裡面沒有贓物,再檢查一下物鏡表面有沒有贓物,如果有贓物顯示器上就會顯示有臟點,解決的辦法也很簡單,只要把物鏡表面和標本室里的贓物清除了就可以了。   8.如果發現調節變焦時圖像不清晰,要檢查一下高倍調焦是不是清晰,如果不清晰那麼只要把它調置最高倍,再做重新調焦即可。

使用方法

基本使用方法

  顯微鏡的使用   利用自然光源鏡檢時,最好用朝北的光源,不宜採用直XX陽光;利用人工光源時,宜用日光燈的光源。   鏡檢時身體要正對實習台,採取端正的姿態,兩眼自然張開,左眼觀察標本,右眼觀察記錄及繪圖,同時左手調節焦距,使物象清晰並移動標本視野。右手記錄、繪圖。   鏡檢時載物台不可傾斜,因為當在五套載物台傾斜時,液體或油易流出,既損壞了標本,又污染載物台,也影響檢查結果。   鏡檢時應將標本按一定方向移動視野,直至整個標本觀察完畢,以便不漏檢,不重複。   顯微鏡的重光為對光,接物鏡的轉換及光線的調節。觀察寄生蟲標本時,光線調節甚為重要。因為所觀察的標本如蟲卵、包囊等,均為自然光狀態的物體,有大有小,色澤有深有淺,有的無色透明,而低倍、高倍接物鏡轉換較多,故須隨著鏡檢時對不同標本和要求,需要隨時調節焦距和光線,這樣才能使觀察的物象清晰。在一般情況下,染色標本光線宜強,無色或未染色標本光線宜弱;低倍鏡觀察光線宜弱,高倍鏡觀察光線宜強。   1. 對光:   (1)將低倍鏡轉至鏡筒下方與鏡筒成一直線。   (2)撥動反光鏡,調節至視野最亮無陰影。反光鏡有平、凹兩面,光源強時用平面,較暗時用凹面,需要強光時,將聚光器提高,光圈放大;需要弱光時,將聚光器降低,或光圈適當縮小。   (3)將待觀察的標本置載物台上,轉動粗調節器使鏡筒下降至接物鏡接近標本。于轉動粗調節器的同時,須俯身在鏡旁仔細觀察接物鏡與標本之間的距離。   (4)左眼于接目鏡觀察,同時左手轉動粗調節,使鏡筒徐徐上升以調節焦距,使視野內的物象看到上時即停,再調微調節器,至標本清晰為止。   2. 接物鏡的使用及光線的調節:   顯微鏡一般具有三個接物鏡,即低倍、高倍及油鏡,固定於接物鏡轉換盤孔中。觀察標本時,先使用低倍接物鏡,此時,視野較大,標本較易查出,但放大倍數較小(一般放大100倍),較小的物體不易觀察其結構。高倍接物鏡放大的倍數較大(一般放大400倍),能觀察微小的物體或結構。   寄生蟲的蠕蟲卵,微絲蚴,原蟲滋養體及包囊,昆蟲的幼蟲,均使用低、高倍鏡。組織細胞內的原蟲,則使用油鏡。使用低、高倍鏡觀察,如在低倍鏡下不能準確鑒定所見的物體或其內部構造時,則轉高倍鏡觀察。使用油鏡觀察,一般加一滴油

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