目前光學(xué)顯微鏡有以下幾種分類方法:
(1) 按使用目的可分為測量顯微鏡和觀察顯微鏡;
(2) 按圖像是否有立體感可分為立體視覺和非立體視覺顯微鏡;
(3) 按觀察對象可分為生物和金相顯微鏡等;
(4) 按光學(xué)原理可分為偏光、相襯和微分干涉相襯顯微鏡等;
(5) 按光源類型可分為普通光、熒光以及激光掃描顯微鏡等;
(6) 按接收器類型可分為目視、照相攝影和視頻顯微鏡等。
以上的光學(xué)顯微鏡常用的有測量顯微鏡、工具顯微鏡、生物顯微鏡、體視顯微鏡、金相顯微鏡、偏光顯微鏡、熒光顯微鏡以及共聚焦金相顯微鏡等,其簡介如下:
(1) 測量顯微鏡。是光學(xué)計量儀器的一種,它的結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,適用范圍極 廣??捎糜跍y定長度、測定角度、用作觀察顯微鏡等。
(2) 工具顯微鏡。是機器制造工廠、科學(xué)研究機關(guān)及高等院校的計量部門廣泛使用的 一種多性能計量儀器。
(3) 生物顯微鏡。適用于醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)、實驗室、研究所及高等學(xué)校等單位作生物 學(xué)、病理學(xué)、細菌學(xué)觀察、教學(xué)和專業(yè)研究、臨床實驗及常規(guī)醫(yī)療檢驗之用。
(4) 體視顯微鏡。觀察物體時能產(chǎn)生三維空間像,立體感強,成像清晰而寬闊,具有 較長的工作距離??勺鹘虒W(xué)示范工具,生物解剖觀察分析工具,還可作電子工業(yè)和精密機 械工業(yè)零件裝配和檢驗。公安、消防、考古等行業(yè)檢驗和農(nóng)業(yè)上的種子檢查等也廣泛使用 本儀器。
(5) 金相顯微鏡。它是基于光線在均勻介質(zhì)中作直線傳播,并在兩種不同介質(zhì)的分解 面上發(fā)生折射或反射等現(xiàn)象構(gòu)成的,根據(jù)材料表面上不同組織組成物的光射特性,在可見 光范圍內(nèi)對這些組織組成物進行光學(xué)研究并定性和定量描述的顯微鏡。用以鑒別和分析各 種金屬及合金的組織結(jié)構(gòu),應(yīng)用于工廠或?qū)嶒炇疫M行鑄件質(zhì)量鑒定,原材料的檢驗或?qū)Σ?料處理后金相組織的研究分析等工作。
(6) 偏光顯微鏡。是地質(zhì)、礦產(chǎn)、冶金等部門和相關(guān)高等院校最常用的專業(yè)實驗儀 器。許多行業(yè),如化工的化學(xué)纖維、半導(dǎo)體工業(yè)以及藥品檢驗等,廣泛使用偏光顯微鏡。
(7) 熒光顯微鏡。用紫外光激發(fā)熒光來進行觀察的顯微鏡。某些標本在可見光中覺察 不到結(jié)構(gòu)細節(jié),但經(jīng)過染色處理,以紫外光照射時可因熒光作用而發(fā)射可見光,形成可見 的圖像。廣泛用于生物學(xué)、細胞學(xué)、腫瘤學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)等研究工作,在學(xué)校實驗室 可供教學(xué)之用。
(8) 相襯顯微鏡和微分干涉相襯顯微鏡。利用相位差和干涉原理來提高觀察效果的顯 微鏡。針對透明樣本因光暈而難以被觀測到細微結(jié)構(gòu)的問題開發(fā)設(shè)計。相襯法和微分干涉 相襯法利用干涉效應(yīng)把通常情況下人眼不可見的光程差轉(zhuǎn)換成可見的亮暗差,形成可見的 結(jié)構(gòu)對比圖像。廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、細菌學(xué)、組織學(xué)、藥物化學(xué)等研究工作。
(9) 視頻顯微鏡和數(shù)碼顯微鏡。以電視攝像靶或光電耦合器作為接收元件的顯微鏡。 將放大后的圖像導(dǎo)入到電視機或計算機,在顯示屏上顯示出來進行觀察分析。這類顯微鏡 的主要優(yōu)點是與計算機聯(lián)用后便于實現(xiàn)檢測和信息處理的自動化,應(yīng)用于需要進行大量繁 瑣的檢測工作的場合。
(10) 激光共聚焦顯微鏡。在掃描顯微鏡中依靠縮小視場來保證物鏡達到最高的分辨 率,同時用光學(xué)或機械掃描的方法使成像光束相對于物面在較大視場范圍內(nèi)進行掃描,并 用信息處理技術(shù)來獲得合成的大面積圖像信息。這類顯微鏡適用于需要高分辨率的大視場 圖像的觀測。
激光共聚焦顯微鏡較光學(xué)顯微鏡的優(yōu)勢:
(1) 激光共聚焦顯微鏡的圖像是以電信號的形式記錄下來的,所以可以采用各種模擬 的和數(shù)字的電子技術(shù)進行圖像處理。
(2) 激光共聚焦顯微鏡利用共聚焦系統(tǒng)有效地排除焦點以外的光信號干擾,提高了分 辨率,顯著改善了視野的廣度和深度,使無損傷的光學(xué)切片成為可能,達到了三維空間的 定位。
(3) 由于激光共聚焦顯微鏡能隨時采集和記錄檢測信號,為生命科學(xué)開拓了一條觀察 活細胞結(jié)構(gòu)及特定分子、離子生物學(xué)變化的新途徑。
(4) 激光共聚焦顯微鏡除具有成像功能外,還有圖像處理功能和細胞生物學(xué)功能,圖 像處理功能包括光學(xué)切片、三維圖像重建、細胞物理和生物學(xué)測定、熒光定量、定位分析 以及離子的實時定量測定。細胞生物學(xué)功能包括黏附細胞的分選、激光細胞纖維外科先進 技術(shù)、熒光漂白后恢復(fù)技術(shù)等。

顯微鏡作為一種工具在各類學(xué)科的研究方面已得到了極大的應(yīng)用。在生物醫(yī)學(xué)上主要 用生物顯微鏡,在材料學(xué)上主要用金相顯微鏡,二者的顯微鏡技術(shù)不同點主要是光線投射 到標本上的方式不一樣。典型的生物醫(yī)學(xué)顯微術(shù)是將很薄的標本經(jīng)制備后用光透過該標 本,用物鏡進行調(diào)焦后投射到目鏡。而觀察材料或集成電路的表面時,光線從物鏡出來再 由標本的表面反射到顯微鏡的物鏡。例如半導(dǎo)體工業(yè)就需要用顯微鏡來觀察新的高技術(shù)材 料及集成電路的表面特征,顯微術(shù)也是法學(xué)上的一個重要工具,可用來檢查毛發(fā)、纖維、 織物、血漬子彈及其他有關(guān)的犯罪項目。現(xiàn)代先進的熒光染色技術(shù)及單克隆抗體技術(shù)、熒 光顯微術(shù)在生物醫(yī)學(xué)及細胞生物學(xué)上的應(yīng)用預(yù)期將發(fā)生爆炸性的增長。
利用光學(xué)金相顯微鏡可觀察、分析金屬材料的微觀組織及缺陷,研究材料中存在的相 的形貌、晶粒大小,以及這些相和非金屬夾雜物(氧化物、硫化物等)在組織中數(shù)量分布 情況等,根據(jù)材料的組織結(jié)構(gòu)與其成分之間的關(guān)系,可以確定各類材料經(jīng)不同加工工藝處 理后的微觀組織,并判別材料的性能及質(zhì)量的優(yōu)劣等。因此,光學(xué)金相顯微鏡在金屬材料 的宏觀和微觀檢驗中發(fā)揮著重要的作用,因其具有直觀、便捷等特點在金相組織鑒別和缺 陷分析中成為最基本、最重要、應(yīng)用最廣泛的研究方法之一,并已成為一門成熟的科學(xué)。
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