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阅读 13564 次 历史版本 13个 创建者:暖心 (2011/8/11 14:42:58)  最新编辑:暖心 (2011/8/11 15:58:19)
显微镜
拼音:xiǎnwēijìng(xianweijing)
英文:Microscope
同义词条:Microscope
  显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器,是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。显微镜分光学显微镜电子显微镜:光学显微镜是在1590年由荷兰杨森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍,分辨的最小极限达0。1微米,国内显微镜机械筒长度一般是160mm。 

基本简介


显微镜
显微镜
  显微镜大致可以分为光学显微镜和电子显微镜。

  光学显微镜通常皆由光学部分、照明部分和机械部分组成。无疑光学部分是最为关键的,它由目镜物镜组成。早于1590年,荷兰意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。目前光学显微镜的种类很多,主要有明视野显微镜(普通光学显微镜)、暗视野显微镜荧光显微镜相差显微镜激光共聚扫描显微镜偏光显微镜微分干涉差显微镜倒置显微镜

  显微镜有与光学显微镜相似的基本结构特征,但它有着比光学显微镜高得多的对物体的放大及分辨本领,它将电子流作为一种新的光源,使物体成像。自1938年Ruska发明第一台透射电子显微镜至今,除了透射电镜本身的性能不断的提高外,还发展了其他多种类型的电镜。如扫描电镜、分析电镜、超高压电镜等。结合各种电镜样品制备技术,可对样品进行多方面的结构 或结构与功能关系的深入研究。显微镜被用来观察微小物体的图像。常用于生物、医药及微小粒子的观测。 

历史发展


  在17世纪,人们发现把两块凸透镜组合起来,能明显的提高放大能力,这种装置就是显微镜的前身。第一架真正的显微镜,是用一片凸透镜和一片凹透镜重叠起来组合而成,又称为复式显微镜,是荷兰眼镜匠詹森父子制成的,后来经意大利天文学家伽利略加以改良,显微镜才有了更佳的效果。

  最初的显微镜很简单,只能放大50-200倍,以后又不断改进,逐渐发展。光学显微镜可以把物体放大到1500倍左右,能够观察到细菌的形状。

  1932年,德国科学家诺尔鲁斯卡在柏林制成了世界上第一台电子显微镜。电子显微镜用电子束代替光束,用磁场代替透镜来观察细微物体。电子显微镜一下子把放大倍数提高到1万倍。到20世纪90年代,世界上已经研制出放大率200万倍的电子显微镜,人们利用它看到了物质的内部的精细结构。看见所有物质都是由一些肉眼看不见的极小极小的微粒组成的,发现了原子世界。1983年,人们发明了扫描隧道显微镜。这种显微镜比电子显微镜更先进。自从扫描隧道显微镜发明后,世界上便诞生了一门以0。1纳米至100纳米这样的尺度为研究对象的新学科,这就是纳米科技。

  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。
显微镜
  显微镜


  1611年,Kepler(克卜勒):提议复合式显微镜的制作方式。

  1665年,Hooke(胡克):「细胞」名词的由来便由虎克利用复合式显微镜观察植物的木栓组织上的微小气孔而得来的。

  1674年,Leeuwenhoek(列文胡克):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(施莱登和施旺):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):发现肌肉细胞中之线粒体。

  1876年,Abbe(阿比):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 和 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。
显微镜
    显微镜


  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)扫描显微镜在市场上被广为使用。  

显微镜的分类


  显微镜大致可以分为光学显微镜和电子显微镜。 

主要用途

  
    显微镜被用来放大微小物体的图像。一般应用于对生物、医药、微观粒子等观测。

  (1)利用微微动载物台之移动,配全目镜之十字座标线,作长度量测。

  (2)利用旋转载物台与目镜下端之游标微分角度盘,配全合目镜之址字座标线,作角度量测,令待测角一端对准十字线与之重合,然再让另一端也重合。

  (3)利用标准检测螺纹的节距、节径、外径、牙角及牙形等尺寸或外形。

  (4)检验金相表面的晶粒状况。

  (5)检验工件加工表面的情况。

  (6)检测微小工件的尺寸或轮廓是否与标准片相符。 

光学显微镜  

分类

单眼显微镜
   单眼显微镜
  显微镜分为光学显微镜和电子显微镜,其中光学显微镜又有很多种类。

  (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。
偏光显微镜
    偏光显微镜


  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。  

结构

  普通光学显微镜的构造主要分为三部分:机械部分、照明部分和光学部分。

  机械部分

  (1)镜座:是显微镜的底座,用以支持整个镜体。
双目显微镜
 双目显微镜


  (2)镜柱:是镜座上面直立的部分,用以连接镜座和镜臂。

  (3)镜臂:一端连于镜柱,一端连于镜筒,是取放显微镜时手握部位。

  (4)镜筒:连在镜臂的前上方,镜筒上端装有目镜,下端装有物镜转换器。

  (5)物镜转换器(旋转器):接于棱镜壳的下方,可自由转动,盘上有3-4个圆孔,是安装物镜部位,转动转换器,可以调换不同倍数的物镜,当听到碰叩声时,方可进行观察,此时物镜光轴恰好对准通光孔中心,光路接通。

  (6)镜台(载物台):在镜筒下方,形状有方、圆两种,用以放置玻片标本,中央有一通光孔,我们所用的显微镜其镜台上装有玻片标本推进器(推片器),推进器左侧有弹簧夹,用以夹持玻片标本,镜台下有推进器调节轮,可使玻片标本作左右、前后方向的移动。

  (7)调节器:是装在镜柱上的大小两种螺旋,调节时使镜台作上下方向的移动。

  ①粗调节器(粗螺旋):大螺旋称粗调节器,移动时可使镜台作快速和较大幅度的升降,所以能迅速调节物镜和标本之间的距离使物象呈现于视野中,通常在使用低倍镜时,先用粗调节器迅速找到物象。

  ②细调节器(细螺旋):小螺旋称细调节器,移动时可使镜台缓慢地升降,多在运用高倍镜时使用,从而得到更清晰的物象,并借以观察标本的不同层次和不同深度的结构。

  (8)转换器:可以在使用时转换不同倍数的物镜。转换物镜后,不允许使用粗调节器,只能用细调节器,是像清晰。

  照明部分

  装在镜台下方,包括反光镜,集光器

  (1)反光镜:装在镜座上面,可向任意方向转动,它有平、凹两面,其作用是将光源光线反射到聚光器上,再经通光孔照明标本,凹面镜聚光作用强,适于光线较弱的时候使用,平面镜聚光作用弱,适于光线较强时使用。

  (2)集光器(聚光器)位于镜台下方的集光器架上,由聚光镜和光圈组成,其作用是把光线集中到所要观察的标本上。

  ①聚光镜:由一片或数片透镜组成,起汇聚光线的作用,加强对标本的照明,并使光线射入物镜内,镜柱旁有一调节螺旋,转动它可升降聚光器,以调节视野中光亮度的强弱。

  ②光圈(虹彩光圈):在聚光镜下方,由十几张金属薄片组成,其外侧伸出一柄,推动它可调节其开孔的大小,以调节光量。

  光学部分

  (1)目镜:装在镜筒的上端,通常备有2-3个,上面刻有5×、10×或15×符号以表示其放大倍数,一般装的是10×的目镜。

  (2)物镜:装在镜筒下端的旋转器上,一般有3-4个物镜,其中最短的刻有“10×”符号的为低倍镜,较长的刻有“40×”符号的为高倍镜,最长的刻有“100×”符号的为油镜,此外,在高倍镜和油镜上还常加有一圈不同颜色的线,以示区别。

  显微镜的放大倍数是物镜的放大倍数与目镜的放大倍数的乘积,如物镜为10×,目镜为10×,其放大倍数就为10×10=100。  

成像原理

  使用无限远光学系统的显微镜主要由物镜、管镜和目镜组成。标本经物镜和管镜放大后,形成放大倒立的实象;实象经目镜再次放大后,形成放大的虚象。

  标本(AB)在物镜(Lo)焦点上,通过物镜(Lo)和管镜(Le)在象方形成放大倒立的实象(A’B’);靠近人眼一方的目镜(Le)对中间象(A’B’)再次放大,在明视距离(对人眼来说约为250mm)处形成一个虚象(A”B”)。人眼通过显微镜所观察到的象就是一个被放大了的虚象A”B”。 

电子显微镜  

分类

  电子显微镜是以电子束作光源、电磁场作透镜、具有高分辨率和放大倍率的显微镜。电镜通过收集、整理和分析电子与样品相互作用产生的各种信息而获得物体的形貌和结构等。电镜的类型也是利用电子信号的不同和成像的不同而进行分类。主要分为透射电子显微电镜扫描电子显微电镜分析电子显微镜高压电子显微镜

  1.透射电子显微电镜
电子显微镜
电子显微镜


  透射电子显微电镜(transmmision electron microscope),是发展最早、应用最广泛的电镜,一般所说的电镜指的便是透射电镜。透射电镜主要用于观察组织细胞的内部结构。

  透射电镜由三大系统组成,包括镜体系统、真空系统和电子线路系统。镜体系统是电镜的主体,结构相当复杂,又分为照明系统、成像系统和观察记录系统。

  照明系统由电子枪和聚光镜组成,电子枪发射电子作为电镜的照明光源。在电镜中电子射线在几万伏的加速电压作用下产生了短波长高能电子束,加速电压越高,电子束的波长越短,电镜的分辨率就越高。聚光镜则将来自电子枪的电子束会聚在样品上并可调节照明强度等。

  成像系统由样品室、物镜、中间镜和投影镜组成,是电镜具有高放大倍率和高分辨率的关键部位,主要是借助改变各个透镜的电流来获得不同的放大倍率。成像系统的总放大倍率是物镜、中间镜和投影镜放大倍数的乘积。

  观察记录系统包括观察室和底片室。观察室内有一个荧光屏,电子束穿透样品,带有样品信息的电子经成像系统放大投影到观察室的荧光屏上,激发荧光屏发出可见光,透过的电子多荧光屏亮,反之则暗,荧光屏的亮、暗程度与样品微细结构一一对应,最终产生具有一定反差的影象。图像的保留可通过荧光屏下的底片室内的胶片感光,使图像拍摄下来,也可将图片通过探头输送到计算机中经打印机打出图片。

  电镜有复杂的真空系统和电路系统以维持镜筒的高真空状态和稳定的工作条件。

  2.扫描电子显微镜

  扫描电子显微镜(scanning electron microscope)简称扫描电镜。扫描电镜利用二次电子信号成像,用于观察样品表面形貌,图像具有立体感。

  扫描电镜的光源部分与透射电镜相同,是由电子枪产生电子射线经聚光镜聚焦形

  成一束极细的光斑称为电子探针(electron probe)。电子探针受扫描发生器控制,在样品表面进行逐点扫描,把样品表面的原子外层的电子击出,形成二次电子,二次电子被二次电子检测器收集、转换、放大、转换到显象管,由于显象管的荧光屏上的画面与样品被电子束照射面呈严格同步扫描,逐点逐行一一对应,这样就能看出样品表面形貌。

  二次电子发射越多的地方,在像上相应的点就越亮,反之则暗。由于二次电子产生的多少与电子束入射角度有关,也就是与样品表面的起伏有关,所以荧光屏上得到的图像反应了样品表面的立体形貌。

  3.分析电子显微镜

  分析电子显微镜(analytic electron microscope)简称分析电镜,是一种带有特殊附件波谱仪(length disapersive spectroscope)或能谱仪(energy disapersive spectroscope)的电子显微镜。它可以装配在透射电镜上,也可以装配在扫描电镜上。当高速运动的电子会聚成电子束(探针)打到样品上时,所激发出来的X射线波长是和样品内所含元素的原子序数密切相关的。把特征性X射线根据其波长和强度分别加以收集便可推知样品内包含哪些成分及各元素的含量。

  利用分析电镜可以在观察样品形貌的同时了解微小区域(如某一细微结构)内所含元素的种类及其含量,在细胞超微结构水平上对其内部的化学元素成分进行定位、定性、定量分析。从而获知结构变化与其组成的元素变化的关系,它的分辨率很高,元素周期表上大部分元素都能分辨出来。

  4.高压电子显微镜

  高压电子显微镜(high voltage electron microscope)指加速电压在120KV以上的透射电子显微镜,若加束电压在500KV以上称为超高压电镜。目前世界上超高压电镜最高的加速电压可达3000 KV。

  高压电子显微镜的主要特点是分辨本领高,对样品的穿透能力强,可用于观察较厚的样品,整体培养的细胞不需超薄切片即可观察内部的三维微细结构,如微丝、微管等,在偏振镜下可呈现三维排列的图象特点。但电镜体积庞大,价格昂贵,难以普及。 

结构

  电子显微镜由镜筒、真空系统和电源柜三部分组成。镜筒主要有电子枪、电子透镜、样品架、荧光屏和照相机构等部件,这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体;真空系统由机械真空泵、扩散泵和真空阀门等构成,并通过抽气管道与镜筒相联接;电源柜由高压发生器、励磁电流稳流器和各种调节控制单元组成。

  电子透镜

  电子透镜是电子显微镜镜筒中最重要的部件,它用一个对称于镜筒轴线的空间电场或磁场使电子轨迹向轴线弯曲形成聚焦,其作用与玻璃凸透镜使光束聚焦的作用相似,所以称为电子透镜。现代电子显微镜大多采用电磁透镜,由很稳定的直流励磁电流通过带极靴的线圈产生的强磁场使电子聚焦。

  电子枪

  电子枪是由钨丝热阴极、栅极和阴极构成的部件。它能发射并形成速度均匀的电子束,所以加速电压的稳定度要求不低于万分之一。  

成像原理

  电子显微镜是根据电子光学原理,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜,使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的最小间距来表示。20世纪70年代,透射式电子显微镜的分辨率约为0。3纳米(人眼的分辨本领约为0。1毫米)。现在电子显微镜最大放大倍率超过300万倍,而光学显微镜的最大放大倍率约为2000倍,所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。    

显微镜的维护

经常性的维护

  (1)防潮

  如果室内潮湿,光学镜片就容易生霉、生雾。镜片一旦生霉,很难除去。显微镜内部的镜片由于不便擦拭,潮湿对其危害性更大。机械零件受潮后,容易生锈。为了防潮,存放显微镜时,除了选择干燥的房间外,存放地点也应离墙、离地、远离湿源。显微镜箱内应放置1~2袋硅胶作干燥剂。并经常对硅胶进行烘烤。在其颜色变粉红后,应及时烘烤,烘烤后再继续使用。

  (2)防尘

  光学元件表面落入灰尘,不仅影响光线通过,而且经光学系统放大后,会生成很大的污斑,影响观察。灰尘、砂粒落入机械部分,还会增加磨损,引起运动受阻,危害同样很大。因此,必须经常保持显微镜的清洁。

  (3)防腐蚀

  显微镜不能和具有腐蚀性的化学试剂放在一起。如硫酸盐酸强碱等。

  (4)防热

  防热的目的主要是为了避免热胀冷缩引起镜片的开胶与脱落。  

光学系统的擦拭

  平时对显微镜的各光学部分的表面,用干净的毛笔清扫或用擦镜纸擦拭干净即行。在镜片上有抹不掉的污物、油渍或手指印时,镜片生霉、生雾以及长期停用后复用时,都需要先进行擦拭再使用。

  (1)擦拭范围

  目镜和聚光镜允许拆开擦拭。物镜因结构复杂,装配时又要专门的仪器来校正才能恢复原有的精度,故严禁拆开擦拭。

  拆卸目镜和聚光镜时,要注意以下几点:

  a、小心谨慎。

  b、拆卸时,要标记各元件的相对位置(可在外壳上划线作标记)、相对顺序和镜片的正反面,以防重装时弄错。

  c、操作环境应保持清洁、干燥。拆卸目镜时,只要从两端旋出上下两块透镜即可。目镜内的视场光栏不能移动。否则,会使视场界线模糊。聚光镜旋开后严禁进一步分解其上透镜。因其上透镜是油浸的,出厂时经过良好的密封,再分解会破坏它的密封性能而损坏。

  (2)擦拭方法

  先用干净的毛笔或吹风球除去镜片表面的灰尘。然后用干净的绒布从镜片中心开始向边缘作螺旋形单向运动。擦完一次把绒布换一个地方再擦,直至擦净为止。如果镜片上有油渍、污物或指印等擦不掉时,可用柳枝条裹上脱脂棉,蘸少量酒精和乙醚混合液(酒精80%,乙醚20%)擦拭。如果有较重的霉点或霉斑无法除去时,可用棉签蘸水润湿后粘上碳酸钙粉(含量为99%以上)进行擦拭。擦拭后,应将粉末清除干净。镜片是否擦净,可用镜片上的反射光线进行观察检查。要注意的是,擦拭前一定要将灰尘除净。否则,灰尘中的砂粒会将镜面划起沟纹。不准用毛巾、手帕、衣服等去擦拭镜片。酒精乙醚混合液不可用的太多,以免液体进入镜片的粘接部使镜片脱胶。镜片表面有一层紫蓝色的透光膜,不要误作污物将其擦去。  

机械部分的擦拭

  表面涂漆部分,可用布擦拭。但不能使用酒精、乙醚等有机溶剂擦,以免脱漆。没有涂漆的部分若有锈,可用布蘸汽油擦去。擦净后重新上好防护油脂即可。  

机械装置故障的排除

  1.粗调部分故障的排除

  粗调的主要故障是自动下滑或升降时松紧不一。所谓自动下滑是指镜筒、镜臂或载物台静止在某一位置时,不经调节,在它本身重量的作用下,自动地慢慢落下来的现象。其原因是镜筒、镜臂、载物台本身的重力大于静摩擦力引起的。解决的办法是增大静摩擦力,使之大于镜筒或镜臂本身的重力。

  对于斜筒及大部分双目显微镜的粗调机构来说,当镜臂自动下滑时,可用两手分别握往粗调手轮内侧的止滑轮,双手均按顺时针方向用力拧紧,即可制止下滑。如不凑效,则应找专业人员进行修理。

  镜筒自动下滑,往往给人以错觉,误认为是齿轮与齿条配合的太松引起的。于是就在齿条下加垫片。这样,镜筒的下滑虽然能暂时止住,但却使齿轮和齿条处于不正常的咬合状态。运动的结果,使得齿轮和齿条都变形。尤其是垫得不平时,齿条的变形更厉害,结果是一部分咬得紧,一部分咬得松。因此,这种方法不宜采用。

  此外,由于粗调机构长久失修,润滑油干枯,升降时会产生不舒服的感觉,甚至可以听到机件的摩擦声。这时,可将机械装置拆下清洗,上油脂后重新装配。

  2.微调部分故障的排除

  微调部分最常见的故障是卡死与失效。微调部分安装在仪器内部,其机械零件细小、紧凑,是显微镜中最精细复杂的部分。微调部分的故障应由专业技术人员进行修理。没有足够的把握,不要随便乱拆。

  3.物镜转换器故障的排除

  物镜转换器的主要故障是定位装置失灵。一般是定位弹簧片损坏(变形、断裂、失去弹性、弹簧片的固定螺钉松动等)所致;更换新弹簧片时,暂不要把固定螺钉旋紧,应先作光轴校正。等合轴以后,再旋紧螺丝。若是内定位式的转换器,则应旋下转动盘中央的大头螺钉,取下转动盘,才能更换定位弹簧片,光轴校正的方法与前面相同。

  4.聚光器升降机构故障的排除

  这部分的主要故障也是自动下滑。排除方法如下:

  (1)直筒显微镜聚光器的升降机构:1。5。赛璐珞垫圈2。大头螺钉3。偏心式齿杆套4。齿杆6。升降手轮7。双眼螺母调整时,一只手用双眼螺母扳手插入手轮端面上的双眼螺母内,另一只手用螺丝刀插入另一端的大头螺钉槽口内,用力旋紧即可制止下滑。

  (2)斜筒显微镜聚光器的升降机构:调整时,首先用螺丝刀把双眼螺母中间的驻螺2退出1~2圈,轴承垫圈3是与驻螺2压紧配合的,因此,也会跟着它一起退出,并脱离齿杆10的端面。然后,用双眼螺母扳手把双眼螺母1向调节座5旋进。同时,用另一只手转动手轮,进行试验,直到升降机构松紧合适,又能停留在任意位置上时,才停止双眼螺母的旋进。最后,再把驻螺旋入,使轴承垫圈接触齿杆10就行了。

  这样调整之所以能够排除故障,是因为调节座5的内孔是锥形的。锥形轴套4在轴向有槽口,如图10-3-4所示。当双眼螺母1向里旋进时,将锥形套向里顶,使锥形套在前进时,槽口变小,内孔收缩,将齿杆10夹得更紧,加大了齿轮转动的摩擦阻力,从而制止自动下降。  

常见故障的排除

  
    1.镜筒的自行下滑:这是生物显微镜经常发生的故障之一。对于轴套式结构的显微镜解决的办法可分两步进行。
倒置显微镜
   倒置显微镜


  第一步:用双手分别握住两个粗调手轮;相对用力旋紧。看能否解决问题;若还不能解决问题;则要用专用的双柱板手把一个粗调手轮旋下;加一片摩擦片;手轮拧紧后;如果转动很费劲;则加的摩擦片太厚了;可调换一片薄的。以手轮转动不费力;镜筒上下移动轻松;而又不自行下滑为准。摩擦片可用废照相底片和小于1毫米厚的软塑料片用打孔器冲制。

  第二步:检查粗调手轮轴上的齿轮与镜筒身上的齿条啮合状态。镜筒的上下移动是由齿轮带动齿条来完成的。齿轮与齿条的最佳啮合状态在理论上讲是齿条的分度线与齿轮的分度圆相切。在这种状态下;齿轮转动轻松;并且对齿条的磨损最些?现在有一种错误的做法;就是在齿条后加垫片;使齿条紧紧地压住齿轮来阻止镜筒的下滑。这时齿条的分度线与齿轮的分度圆相交;齿轮和齿条的齿尖都紧紧地顶住对方的齿根。当齿轮转动时;相互间会产生严重的磨削。由于齿条是铜质材料的;齿轮是钢质材料的。所以相互间的磨削;会把齿条上的牙齿磨损坏;齿轮和齿条上会产生许多屑。最后齿条会严重磨损而无法使用。因此千万不能用垫高齿条来阻止镜筒下滑。解决镜筒自行下滑的问题;只能用加大粗调手轮和偏心轴套间的摩擦力来实现。但有一种情况例外;那就是齿条的分度线与齿轮的分度圆相离。这时转动粗调手轮时;同样会产生空转打滑的现象;影响镜筒的上下移动。如果这通过调整粗调手轮的偏心轴套;无法调整齿轮与齿条的啮合距离。则只能在齿条后加垫适当的薄片来解决。加垫片调整好齿轮与齿条啮合距离的标准是:转动粗调手轮不费劲;但也不空转。

  调整好距离后,在齿轮与齿条间加一些中性润滑脂。让镜筒上下移动几下即可以了。最后还须把偏心轴套上的两只压紧螺丝旋紧。不然的话;转动粗调手轮时;偏心轴套可能会跟着转动;而把齿条卡死;使镜简无法上下移动。这时如果转动粗调手轮力量过大的话;可能会损坏齿条和偏心轴套。在旋紧压紧螺丝后;如果发现偏心轴套还是跟着转的话。这是由于压紧螺丝的螺丝孔螺纹没有改好所造成的。因为厂家改螺纹是用机器改丝的;往往会有一到二牙螺纹没改到位。这时即使压紧螺丝也旋不到位;偏心轴套也就压不紧了。发现这种故障;只要用M3的丝攻把螺丝孔的螺纹攻穿就能解决问题。我用此方法彻底解决了我校30台生物显微镜偏心轴套跟转的问题。

  把以上这些步骤都一一做好后;镜筒自行下滑问题基本上是彻底解决了。

  2.遮光器定位失灵:这可能是遮光器固定螺丝太松;定位弹珠逃出定位孔造成。只要把弹珠放回定位孔内;旋紧固定螺丝就行了。如果旋紧后;遮光器转动困难;则需在遮光板与载物台间加一个垫圈。垫圈的厚薄以螺丝旋紧后;遮光器转动轻松;定位弹珠不外逃;遮光器定位正确为佳。

  3.物镜转换器转动困难或定位失灵:转换器转动困难可能是固定螺丝太紧。使转动困难;并会损坏零件。太松;里面的轴承弹珠就会脱离轨道;挤在一起;同样使转动困难;另外弹珠很可能跑到外面来;弹珠的直径仅有一毫米;很容易遗失。固定螺丝的松紧程度以转换器在转动时轻松自如;垂直方向没有松动的间隙为准。调整好固定螺丝后;应随即把锁定螺丝锁紧。不然的话;转换器转动后;又会发生问题。

  转换器定位失灵有时可能是定位簧片断裂或弹性变形而造成。一般只要更换簧片就行了。

  4.目镜、物镜的镜片被污染或霉变:大部分显微镜使用一段时间后都会产生镜片的外面被沾污或发生霉变。尤其是高倍物镜40X ;在做《观察植物细胞的质壁分离与复原》实验时;极容易被糖液污染。如镜头被污染不及时清洗干净就会发生霉变。处理的办法是先用干净柔软的绸布蘸温水清洗掉糖液等污染物;后用干绸布擦干;再用长纤维脱脂棉蘸些镜头清洗液清洗;最后用吹风球吹干。要注意的是清洗液千万不能渗入到物镜镜片内部。因为为了达到所需要的放大倍数;高倍物镜的镜片;需要紧紧地胶接在一起。胶是透明的;且非常暴?一旦这层胶被酒精、乙醚等溶剂溶解后;光线通过这两片镜片时;光路就会发生变化。观察效果会受到很大影响。所以在清洗时不要让酒精、乙醚等溶剂渗入到物镜镜片的内部。?

  5.镜架、镜臀倾斜时固定不住:这是镜架和底座的连接螺丝松动所致。可用专用的双头板手或用尖咀钳卡住双眼螺母的两个孔眼用力旋紧即可。如旋紧后不解决问题;则需在螺母里加垫适当的垫片来解决。

  若是目镜、物镜镜头内部的镜片被污染或霉变;就必须拆开清洗。目镜可直接拧开拆下后进行清洗。但物镜的结构较复杂;镜片的叠放;各镜片间的距离都有非常严格的要求;精度也很高。生产厂家在装配时是经过精确校正而定位的。所以拆开清洗干净后;必须严格按原样装配好。

  生物显微镜的镜片都是用精密加工过的光学玻璃片制成的;为了增加透光率;都需在光学玻璃片的两面涂上一层很薄的透光膜。这样透光率就可以达到97%— 98%。这一层透光膜表面很平整光滑;且很薄;一旦透光膜表面被擦伤留有痕迹;它的透光率就会受到很大影响。观察时会变得模糊不清。所以在擦拭镜片时;一定要用干净柔软的绸布或干净毛笔轻轻擦拭;若用擦镜纸擦拭则更要轻轻擦拭;以免损伤透光膜。

  6.当显示屏上的图像有切割的时候,就要考虑一下拉杆移动有没有到位;如果没有到位,把相对应的拉杆移动到位就可以了。

  7.如果发现显示屏上的图像有脏点,这时候就要考虑是不是标本室有赃物,如果发现标本室里面没有赃物,再检查一下物镜表面有没有赃物,如果有赃物显示器上就会显示有脏点,解决的办法也很简单,只要把物镜表面和标本室里的赃物清除了就可以了。

  8.如过发现调节变焦时图像不清晰,要检查一下高倍调焦是不是清晰,如果不清晰那么只要把它调置最高倍,再做重新调焦即可。  

使用方法  

低倍镜的使用方法

数码显微镜
    数码显微镜
(1)取镜和放置:显微镜平时存放在柜或箱中,用时从柜中取出,右手紧握镜臂,左一手托住镜座;将显微镜放在自己左肩前方的实验台上,镜座后端距桌边1-2寸为宜,便于坐着操作。

  (2)对光:用拇指和中指移动旋转器(切忌手持物镜移动),使低倍镜对准镜台的通光孔(当转动听到碰叩声时,说明物镜光轴已对准镜筒中心)。打开光圈,上升集光器,并将反光镜转向光源,以左眼在目镜上观察(右眼睁开);同时调节反光镜方向,直到视野内的光线均匀明亮为止。

  (3)放置玻片标本:取一玻片标本放在镜台上,一定使有盖玻片的一面朝上,切不可放反,用推片器弹簧夹夹住,然后旋转推片器螺旋,将所要观察的部位调到通光孔的正中。

  (4)调节焦距:以左手按逆时针方向转动粗调节器,使镜台缓慢地上升至物镜距标本片约5毫米处,应注意在上升镜台时,切勿在目镜上观察。一定要从右侧看着镜台上升,以免上升过多,造成镜头或标本片的损坏。然后,两眼同时睁开,用左眼在目镜上观察,左手顺时针方向缓慢转动粗调节器,使镜台缓慢下降,直到视野中出现清晰的物象为止。

  如果物象不在视野中心,可调节推片器将其调到中心(注意移动玻片的方向与视野物象移动的方向是相反的)。如果视野内的亮度不合适,可通过升降集光器的位置或开闭光圈的大小来调节,如果在调节焦距时,镜台下降已超过工作距离(>5。40mm)而未见到物象,说明此次操作失败,则应重新操作,切不可心急而盲目地上升镜台。  

高倍镜的使用方法

  (1)选好目标:一定要先在低倍镜下把需进一步观察的部位调到中心,同时把物象调节到最清晰的程度,才能进行高倍镜的观察。

  (2)转动转换器,调换上高倍镜头,转换高倍镜时转动速度要慢,并从侧面进行观察(防止高倍镜头碰撞玻片),如高倍镜头碰到玻片,说明低倍镜的焦距没有调好,应重新操作。

  (3)调节焦距:转换好高倍镜后,用左眼在目镜上观察,此时一般能见到一个不太清楚的物象,可将细调节器的螺旋逆时针移动约0。5-1圈,即可获得清晰的物象(切勿用粗调节器),如果视野的亮度不合适,可用集光器和光圈加以调节,如果需要更换玻片标本时,必须顺时针(切勿转错方向)转动粗调节器使镜台下降,方可取下玻片标本。  

使用注意事项


  1、持镜时必须是右手握臂、左手托座的姿势,不可单手提取,以免零件脱落或碰撞到其它地方。

  2、轻拿轻放,不可把显微镜放置在实验台的边缘,以免碰翻落地。

  3、保持显微镜的清洁,光学和照明部分只能用擦镜纸擦拭,切忌口吹手抹或用布擦,机械部分用布擦拭。

  4、水滴、酒精或其它药品切勿接触镜头和镜台,如果沾污应立即擦净。

  5、放置玻片标本时要对准通光孔中央,且不能反放玻片,防止压坏玻片或碰坏物镜。

  6、要养成两眼同时睁开的习惯,以左眼观察视野,右眼用以绘图。

  7、不要随意取下目镜,以防止尘土落入物镜,也不要任意拆卸各种零件,以防损坏。

  8、使用完毕后,必须复原才能放回镜箱内,其步骤是:取下标本片,转动旋转器使镜头离开通光孔,下降镜台,9、平放反光镜,下降集光器(但不要接触反光镜)、关闭光圈,推片器回位,盖上绸布和外罩,放回实验台柜内。

  10、最后填写使用登记表。(注:反光镜通常应垂直放,但有时因集光器没提至应有高度,镜台下降时会碰坏光圈,所以这里改为平放)。

  显微镜油镜的使用
  通型生物显微镜的放大倍数可达几百倍。一般真菌酵母菌等微生物个体较大,用低倍物镜和高倍物镜即可得到良好的效果。但要看到经染色的细菌的形态和真核生物细胞的形态构造,最好使用油镜头。

  油镜比干燥系高倍物镜的工作距离短得多,最短的只有0。1mm,且调焦程序又不同于干燥系物镜,操作时须特别细心,防止油镜压碎标本或损坏油镜。

  油镜原理

  由于细菌体积微小,故在细菌的形态学研究中,经常需要借助显微镜油镜,才能比较清楚地进行观察。因此,必须熟练地掌握油镜的使用及保护法。

  (一)油镜头的识别:

  各接物镜的放大率可由其外形辨认,镜头长度越大,镜片直径越小,放大倍数大;反之,放大倍数小。油镜头长度大于低、高倍镜,镜头下缘一般刻有一圈黑线或白线,并刻有100×、1。25或oil等字样。

  (二)油镜的使用法:

  1、使用显微镜油镜时,必须将显微镜端正直立桌上,不得将镜臂弯曲,使载物台倾斜,以免香柏油流溢,影响观察,污染台面。

  2、调焦距:

  A、转动粗调节器使载物台徐徐上升(或使镜筒渐渐下降),直至油镜头浸没至油中。此时眼睛应从侧面观察,以免压碎标本片和损坏镜头。

  B、将标本片放载物台上,用标本推进器固定,将欲检部分移至接物镜下。先用低倍镜找出标本的位置,然后提高镜筒,在标本的待检部位滴镜油一滴,再换油镜观察。

  C、然后双眼移至接目镜,一面从接目镜观察,一面反方向缓慢地转动粗调节器(下降载物台,或上升镜筒),当出现模糊物象时,换用细调节器,转动至物象清晰为止。

  D、观察完毕,应先提高镜筒,并将油镜头扭向一侧,再取下标本片。油镜头使用后,应立即用擦镜纸擦净镜头上的油。若镜油粘稠干结于镜头上,可用擦镜纸蘸少许二甲苯擦拭镜头,并随即用干的镜纸擦去残存的二甲苯,以免二甲苯渗入,溶解用以粘固透镜的胶质物,造成镜片移位或脱落。

  3、对光:

  采用天然光为光源时,宜用平面反光镜;若用人工灯光时,则用凹面镜。

  首先打开光圈,转动反光镜,使光线集中于集光器。可根据需要,上下移动集光器和缩放光圈,以获得最佳光度。

  一般用低倍镜或高倍镜观察物象或用油镜检查不染色标本时,需下降集光器并适当地缩小光圈,使光度减弱;若用油镜检查染色标本时,光度宜强。应将显微镜亮度开关调至最亮,光圈完全打开,集光器上升至与载物台相平。

  先在干燥系高倍物镜下找准被检物,并置于视野中央,然后升高镜筒约1。5cm,再把油镜头旋转至对准正下方。在玻片标本的镜检部位滴一滴浸液(镜头油),将头偏于一侧观察,下降镜筒,到物镜的前透镜与浸液接触时停止。继而从目镜里细心观察视野,旋转粗准焦螺旋,使镜筒缓慢地上升,刚出现不太清晰的物象时就换用细准焦螺旋,至物象清晰后进行观察。

  初次使用油镜,也可按照干燥系物镜的调焦程序调节焦距。即先下降镜筒至物镜最接近盖玻片,但绝不能压在标本上,再上升物镜调焦。但此法有将浸液挤出去和造成空泡的缺点。若上调粗准焦螺旋时,镜筒已升到油浸镜头离开油滴,仍不能发现被检目的物,须重新调节。

  油镜使用完毕,提升镜筒约2cm,把油镜转离光轴,先用擦镜纸擦去镜头上的大部分油,再用浸少量二甲苯的擦镜纸擦去镜头上的残余油迹,最后用干擦镜纸擦去镜头上的二甲苯。擦拭时要顺镜头的直径方向,不要沿镜头的圆周方向擦。玻片标本上的油也要进行清洁,即把一小张擦镜纸盖在载玻片油滴上,在纸上滴一些二甲苯,趁湿把纸往外拉,这样连续作三四次即可干净(如果是使用石蜡油,清洁时只用擦镜纸不必滴二甲苯)。

  油镜使用的镜头油为香柏油或石蜡油。因香柏油黏稠度较高,使用之后擦拭较麻烦,因而许多人采用石蜡油代替使用。滴浸液时,要尽量避免气泡的形成,如果形成了气泡,可用解剖针尖将气泡排在一边,以免影响观察。

  由于细菌体积微小,故在细菌的形态学研究中,经常需要借助显微镜油镜,才能比较清楚地进行观察。因此,同学们必须熟练地掌握油镜的使用及保护法。

  4、油镜的使用原理:

  油镜的透镜很小,光线通过玻片与油镜头之间的空气时,因介质密度不同,发生折射或全反射,使射入透镜的光线减少,物象显现不清。若在油镜与载玻片之间加入和玻璃折射率(n=1.52)相近的香柏油(n=1.515),则使进入透镜的光线增多,视野亮度增强,使物象明亮清晰。

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  • 暖心

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  • 172.16.32.*在 2017/9/1 9:01:28 发表
  • 希望結構部分可以新增圖式,可以比較容易理解
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