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顯微鏡目鏡測微尺校準方法
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北京長恒榮創科技

時間 : 2020-12-31 16:39 瀏覽量 : 434

   用復式光學顯微鏡進行的線性測量通常覆蓋約25mm至0.2um的長度范圍,上下邊界主要由最大視場直徑和顯微鏡分辨率極限確定。本互動教程探討了用載物臺測微計校準各種目鏡標線,并演示了如何使用標線來確定線性標本尺寸。

   本教程使用水平刻度的目鏡中間掩模版進行初始化,該掩模版具有八個主要的劃分規則(標準尺度中間掩模版),出現在視口上,疊加在載物臺測微尺上,并且是隨機選擇的物鏡放大倍率。要操作本教程,請使用X平移和Y平移滑塊操縱目鏡標線板后面的載物臺測微尺。載物臺測微尺平移分辨率的控制由“滑塊平移調整”單選按鈕確定,該按鈕啟用“粗”(默認)和“精細”測微尺刻度尺相對于標線尺的位置。在粗糙模式下,將測微尺放置在標線片的后方,并在“粗略”模式下單擊“精細”單選按鈕,然后將其中一個測微尺規則(最好是編號為100um的間隔線)與目鏡的最左手規則進行匹配掩模版(默認掩模版上編號為“0”)。

   十字線和載物臺測微尺的刻度對齊后,使用鼠標光標在目鏡十字線的左手規則(標記為“0”的規則)上單擊疊加規則,以建立校準基線。單擊鼠標按鈕時,將在光標所在的位置出現一條紅線(基線)。接下來,將光標移動到基線右邊的另一個位置,在該位置處,標線和載物臺測微尺再次完美對齊。再次單擊鼠標按鈕,將出現第二條紅線(校準線)?;€和校準線之間的距離(以um為單位)將顯示在視口的右下角的黃色框中,標題為“測微尺長度”。同時,主十字線標線(稱為“十字線細分”)之間的計算值(也以um為單位)將顯示在視口的左下角的黃色框中?,F在可以將后一個值用于測量樣本尺寸。

   對標線進行校準后,單擊位于視口右上角的“標本”單選按鈕,標本將出現在視口中(從“選擇標本”下拉菜單中選擇)。為了測量樣本特征,請使用X平移和Y平移滑塊將特征的邊緣與目鏡標線片上的左手規則(標為“0”的規則)對齊。接下來,在標本特征的相對邊緣上單擊鼠標光標以執行測量。測得的樣本尺寸(以um為單位)將顯示在視口的右下角的黃色框中,標題為“樣本測量”。通過從“選擇標本”下拉菜單中選擇一個候選標本,可以使用相同的校準(和物鏡放大倍數)來測量新標本。為了增加時,它疊加在樣本用光罩的知名度,選擇一個新的標線顏色(紅色是默認值)從十字線顏色下拉菜單(選用的是黑,白,紅,黃)。

   可以通過從物鏡放大率下拉菜單中選擇不同的放大倍率來執行其他物鏡/目鏡掩模版校準。此外,可以從“選擇標線”菜單中選擇新的標線。這些操作(選擇新的放大倍率或新的標線片)中的任何一個都會重新初始化教程,并使訪問者能夠開始另一個校準。

   線性標線(標準標度,十字線,風車)用于線性測量,而網格標線(方格,計數網格,同心圓和Miller正方形)用于顆粒計數。后面的標線也可以按照上面針對線性測量所述的方式進行校準。所述測厚儀光罩是用于比較纖維和顆粒的相對尺寸是有用的。通過將編號為20的規則集與載物臺測微尺上的刻度對齊來校準此標線。

    標線標定和標本線性測量

    特定物鏡的目鏡標線片的校準(確定測微尺刻度關系)通常是按照以下推薦的步驟進行的(另請參見圖1)。請注意,目鏡標線片的校準僅適用于要測試的特定物鏡/目鏡組合以及顯微鏡的特定機械鏡筒長度。為避免不必要的重復操作,應記錄每種組合的校準信息并將其存儲在顯微鏡工作站附近的方便位置。

  •    確保將顯微鏡對準并配置為用于K?hler照明后,將適當的標線片插入顯微鏡目鏡并調節目鏡,以使刻在玻璃標線片表面上的刻度清晰聚焦。仔細檢查掩模版的方向,以確??叹€上方或下方的數字沒有顛倒??梢酝ㄟ^將目鏡保持在明亮光源的前面并通過目鏡凝視來完成此任務。最后,調整顯微鏡的雙眼瞳孔間距,并記錄該值以進行后續測量。如果顯微鏡在兩個目鏡上都裝有補償調節裝置(大多數現代顯微鏡就是這種情況),則標線片校準值對于任何瞳孔間距都是正確的。

  •    將載物臺測微尺放在顯微鏡載物臺上,并使用顯微鏡的粗調和細調焦控制旋鈕將測微尺刻度對準焦點。通過使用低倍物鏡首先確定圍繞標尺的圓,然后再確定標尺本身,可以方便地檢測到標尺并將其轉換為視場中心。肉眼可看見環繞測微尺刻度的環,應將其用于將載物臺測微尺放置在顯微鏡光路(載物臺孔徑)的中心。此外,數個測微尺設計在環和刻度尺邊緣之間刻有一條線,這在使用高放大倍率物鏡時也有助于定位刻度尺。

  •    使用x - y移動控制旋鈕或手柄平移載物臺,和/或旋轉目鏡(及其標線片)以使兩個刻度平行對準(圖1(a)和1(b))?,F代機械平臺通常具有圍繞顯微鏡光軸的有限程度的旋轉運動。在這種情況下,松開翼形螺釘(通常位于樣品臺的前部,在標本平臺的下方),然后旋轉樣品臺,直到測微尺和目鏡掩模版平行。

  •    將目鏡標線片直接放在測微尺上(帶有鏡臺控件),并將標線片中的左手定線與鏡標測微尺上較長的編號(100um)分隔線之一對齊(圖1(b))。根據物鏡的放大倍數和目鏡的視場直徑,目鏡中可見的距離在150um至4mm(載物臺測微尺刻度的長度的兩倍)之間。在載物臺測微尺的100到1000um(10到100條規則)的距離上,確定標線和測微尺刻度精確匹配的兩個點(見圖1)。為了獲得最準確的測量結果,請在兩個刻度上使用最大可能的除法范圍。偶爾只有標線片和載物臺的測微尺刻度在目鏡可見的整個長度上重合,但是通常是針對特定目鏡制造的標線。最后,參照載物臺測微尺上的刻度確定目鏡刻度的表觀長度。

  •    使用的物鏡的測微尺值可以通過將鏡臺測微尺的選定區域的已知長度除以目鏡刻度的相應劃分數來計算。結果將得出物鏡標度上每個刻度的距離,該量通常稱為 校準常數。圖1(b)中疊加在標尺測微尺上的標線片表示標線板上的左標尺(標為0)與標有20的標尺測微尺的對準。為了清楚起見,兩條規則的重疊部分用紅線表示。下一個重疊區域發生在載物臺測微尺上標有30的規則與7.5一致的地方在目鏡標線上 因此,載物臺測微計的100um區域等于7.5標線劃分。因此,對于要校準的特定物鏡/目鏡組合,目鏡分劃板的每個分區對應于13.3um。應當仔細檢查適合計算掩模版校準的有效位數。由于光學顯微鏡中的最小可分辨距離約為0.2um(在最佳情況下),因此無法準確確定低于此值的線性測量。

  •    使用配備了變焦光學系統的體視顯微鏡進行精確測量時,有必要為顯微鏡上的每個變焦設置使用一個測微計。盡管許多顯微鏡變焦環和控制旋鈕都是用標稱物鏡放大倍數進行刻度的,但實際上不可能將變焦控制返回到完全相同的位置,這是進行精確測量的必要條件。

  •    用載物臺測微尺校準目鏡掩模版后,可以測量樣品的線性尺寸。對于所有測量,應選擇最高的放大倍率物鏡,以使整個感興趣的標本特征落入標線刻度范圍內。仔細檢查標線片刻度的方向使其與標本區域的輪廓一致。接下來,移動標本,直到左邊緣與目鏡掩模版上的編號線重合,然后計算目標區域所跨越的刻度范圍數。仔細估計除法的任何分數。為了提高準確性,請對大型樣本進行幾次測量。在測量圓形或橢圓形樣本(例如血細胞,酵母,細菌等)時,請記錄至少20個來自不同領域的候選對象的尺寸。

   當然,對于要用于線性測量的每個物鏡,必須重復上述校準程序。應當注意,對于刻有相同放大倍數(例如10倍)的相似物鏡(即使來自同一制造商),其放大率也有幾個百分點的變化,因此每個物鏡應獨立測量。如果顯微鏡經常用于許多不同的物鏡,則以圖形形式繪制每個物鏡的校準曲線可能會更方便。這提供了一種簡便的機制,可以在使用顯微鏡時快速確定特征尺寸,而不必在對用于執行測量的所有物鏡應用測微尺值時重復進行算術運算。

   上述校準過程提供了對于特定光學組合有效的因數,而無需了解實際物鏡放大倍數,該倍數通常與印在物鏡鏡筒上的標稱倍率不同。在使用包含校正項圈的物鏡以適應蓋玻片厚度的變化時,重要的是要記住,放大率會隨著項圈的不同設置而變化。因此,為此目的確定的校準系數僅在用于校準的校正套環設置下有效。具有可調節套環的物鏡可對各種蓋玻片厚度進行校正,但在整個調節范圍內也可顯示高達15%的放大倍率變化。

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