金相顯微鏡的照明系統
金相顯微鏡的照明系統介紹
照明系統一般包括光源、照明器、光欄、濾色片等。金相顯微鏡中的照明法，對觀察、照相、測定結果質量是重要的影響因素。正確的照明法不能降低亮度和分辨率，進行照明時不能有光斑和不均勻。
金相顯微鏡的照明系統應滿足下列基本要求：
首先，光源要有足夠的照明亮度，以保證金相試樣上被觀察的整個視場范圍內得到足夠強的、均勻的照明；
其次，應有可調節的孔徑光欄，一來可控制試樣上物點進入物鏡成像，二來可調節光束孔徑角的大小，以適應不同物鏡數值孔徑的要求，充分發揮物鏡的分辨能力；
再次，應有可調節的視場光欄，可控制試樣表面被照明區域的大小，以適應不同目鏡、物鏡組合時有不同的顯微視場的要求，并同時攔截系統中有害的雜散光。
（1）光源 對光源的要求是強度要高，亮度要均勻、穩定，發熱程度不宜過高，在光源周圍要有吸熱、散熱裝置；光源位置（上、下、前、后、左、右）和光的強度可調節。
A．光源的種類目前金相顯微鏡中應用最多的是白熾燈和氙燈，此外還有碳弧燈、鹵素燈、水銀燈、單色燈等。
a. 白熾燈燈絲由鎢絲組成，故又稱鎢絲燈。電壓較低（6~12V），功率多為15~30W，鎢絲燈的功率較高，常在100W以上。使用低壓鎢絲燈時，必須配備變壓器，以便220V電壓降到6~12V工作電壓，低壓鎢絲燈適用于各種臺式、立體顯微鏡的觀察和攝影。大型金相顯微鏡亦備有鎢絲燈作觀察之用。但低壓鎢絲燈泡已逐漸為碘鎢燈所取代，因為普通低壓鎢絲燈泡鎢絲在使用時會揮發使燈泡變黑，照明度降低，壽命不長。如果在鎢絲中加入少量的碘，就可以避免上述缺點。
b. 碳弧燈 由兩根碳精棒通電產生的碳弧光，亮度極高，適用于照相，以及暗場、偏光金相觀察。但電弧的直接輻射曝光，可能造成眼睛嚴重的紫外線灼傷。由于有觸電的危險，更換電極必須小心謹慎。
c. 氙燈 超高壓氙燈是強電流的弧光放電燈，比碳弧燈穩定和均勻。具有從紫外線到紅外線的連續光譜；可見光區近似白光；具有亮度大、發光效率高及發光面積小的優點；被廣泛地用作顯微鏡的照明光源。氙燈管內充有高壓氣體，一般電壓低不能使其起弧，它靠“觸發器”使瞬間加在燈管兩端的電壓達49kV的脈沖電壓引起燈管起弧發光。燈管一旦發生點燃，觸發器就停止工作，保證氙燈在正常電壓18V、額定電流8A下工作。使用氙弧燈必須注意安全，盡可能減少起動次數，即使在15分鐘之內不用也不要關燈，以便提高壽命，起動間隔時間應為15分鐘。氙燈功率在50W~500W的范圍，由于其亮度大，適用于暗場、偏光、相襯觀察及顯微攝影。
d. 石英碘燈這是對白熾燈的改進，具有高色溫、高強度以及壽命長的特征。可通過改變電流來控制光的強度。
e. 鋯弧燈 具有高強度和輸出非常穩定的極好光源。其光譜適宜于進行彩色顯影微照相。
f. 汞蒸氣燈具有線型光譜的中高強度的光。其中最顯著的光是波長為546nm的強綠色光，易得到單色輻射。
C.照明器 ：金相顯微鏡的光源一般置于鏡體側面，與主光軸成直角相交。因此，需要一個垂直照明器，使光路垂直換向。照明器的種類有平面玻璃、全反射棱鏡、暗場用環形反射鏡，分別置于圖1-12~圖1-14所標的位置上。由于觀察目的不同，金相顯微鏡采光方式也不一樣，可分為明場和暗場照明兩種。
（2）光欄 ：在金相顯微鏡的光路系統中，一般裝有兩個光欄，靠近光源的稱孔徑光欄；另一個稱視場光欄。光欄的作用是改善映象質量，控制通過系統的光通過量和攔截系統中有害的雜散光等。
A．孔徑光欄調節入射光束的粗細。縮小孔徑光闌可減小球差和軸外像差，使映像清晰；但會使物鏡的分辨能力降低。理論上合適的孔徑光闌大小應以光束剛剛充滿物鏡后透鏡為準。實際觀察時無法檢查后透鏡光線充滿的情況，按經驗可取下目鏡直接觀察筒內燈絲映像面積占整個筒面積的1/2~3/4時為適宜的孔徑光闌。
B．視場光欄視場光欄在孔徑光欄后，其所在位置為經光學系統后成像于金相磨面上。因此，調節視場光欄可改變視域的大小，而不影響物鏡的分辨率。縮小視場光欄可減少鏡筒內的反射光和眩光，提高映像襯度。觀察時宜將視場光欄調節到與目鏡內視域同樣大小。有時為了集中觀察試樣上某一細微組織，會將視場光欄縮小到剛好能包圍這一部分以提高觀察效果。攝影時則以調節到畫面尺寸為限。
（3）濾色片 ：濾色片的作用是允許白色光波中一定波長的光通過，吸收其它波長的光。濾色片是金相攝影時一種重要的輔助工具，用以得到優良的金相照片。使用濾色片的主要目的是：
A．增加映像襯度，或提高某些彩色組織細微部分在黑白攝影時的分辨率如經染色的金相試樣在顯微鏡下可觀察到鮮明的彩色映像。但采用黑白片攝影時，往往因其明暗差別小而得不到理想的襯度，此時需借助濾色片來改進襯度。
一般金相顯微鏡常帶有黃、藍、綠、灰等濾色片。它們的作用是：黃色濾色片改善像質，人眼對其較靈敏。藍色濾色片因藍光的波長較短，可以提高分辨率。綠色濾色片改善像質，使觀察舒適。中性濾色片減弱光強，得到合適的亮度。
B．校正殘余像差由于消色差物鏡的像差校正僅在黃綠波段較完善，故使用時應配用黃綠色濾色片；而其它色彩的濾色片均顯著暴露消色差物鏡的缺點，降低映像質量。復消色差物鏡對各波區像差的校正均極佳，故可不用濾色片，或根據襯度需要選擇。
C．得到較短波長的單色光以提高分辨率光源的波長愈短，物鏡的分辨率愈高。如采用λ=440nm的藍光，將比用λ=550nm的黃綠光具有更高的分辨率。
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