改進金相顯微鏡的設計及方法:
1、無限遠光采用無限遠光系統(tǒng)
物鏡按照無限遠象距離設計的,而不是像傳統(tǒng)物鏡那樣按照有限的象距設計的,這種光學系統(tǒng)被稱為無限遠色差和象差校正的光學系統(tǒng)或無限遠光學系統(tǒng).使用這種光學系統(tǒng)時,當入射光從樣品表面反射并再次進入物鏡時,它不會收斂而是保持平行光束,直到通過鏡筒透鏡收斂并形成中間象,然后對物品放大.
無限遠光系統(tǒng)的優(yōu)點是顯微鏡中各種光學附件的棱鏡,偏振鏡和其他附加濾光鏡可以放置在物鏡凸緣和鏡簡透鏡之間的平行光束空間中.由于成像光束沒有受到上述光學附件的干擾,物體的質量不會受到損害,從而簡化了物鏡設計中色差和象差的校正.此外,在無限遠光系統(tǒng)中,無論物鏡與目鏡之間的距離有多遠,都不需要固定的中轉透鏡系統(tǒng)。
2.同焦面設計
在新型顯微鏡中,更換物鏡和目鏡后不需要重新調焦。一般來說,只需稍微調整微調旋鈕,物體就可以準確聚焦.因此,物鏡和目鏡的光學機械尺寸應滿足同焦面的要求,即:①所有物鏡的共軛距離(即從樣品表面到物鏡次放大鏡的距離)相等:②所有物鏡次放大物鏡到目鏡筒口的距離不變;③所有目鏡的焦面與物鏡次放大物鏡的象面重疊,同焦面不是物鏡或目鏡的固有特征,而是新型顯微鏡設計中為方便用戶操作而采取的措施。
3.重新認識顯微鏡有效放大倍數
顯微鏡的有效放大倍數(M)與物鏡數值孔徑(NA)的關系可以表示為:550NA;長期以來,顯微鏡用戶一直遵循這種關系類,但是上面的公式是在用理想的眼睛觀察理想對比的物體的情況下推導出來的,所以不要作為教條來遵循,事實上,分辨率不僅與物鏡的分辨率有關，還與物體的對比有關,還與照明條件、放大倍數、物鏡質量和觀察條件都會影響物體的對比,因此也會影響分辨率.所以為了獲得更高分辨率,更低有效放大倍數應該是更佳條件下的4倍左右,也就是2200NA;同時使用4000×或更高放大倍數的顯微照片是完全合理的.
4.平場色差物鏡
如今新型顯微鏡廣泛應用于平場色差物鏡,甚至可以配置更先進的平場色差物鏡.老式物鏡次放大的直徑只有18mm~20mm，而平場色差物鏡則規(guī)定,高度校正的次放大平面圖像直徑為28mm，即象場面積翻了一番,很好地校正了象場彎曲。
5.高倍干物鏡
為了方便觀察高倍顯微組織,現在顯微鏡一般配備高倍干物鏡,例如金相顯微鏡配備了CFPlanApoEPI干物鏡，放大100×.150×.200× 500X,其NA值為0.95,雖然干物鏡的分辨率明顯低于油浸物鏡(100×油浸物鏡的NA值一般為1.40),但由于操作簡化、樣品不受油污染、所以得到了更加廣泛的應用.
6.廣視場目鏡
廣視場目鏡的結構特點是場光闌顯著增大,一般為22mm~26.5mm(舊目鏡場光闌直徑僅為16mm),充分利用了平場物鏡擴大的象場面積。
此外,一些顯微鏡還配備了高節(jié)點目鏡,使眼睛有缺陷(如散光)的人可以戴眼鏡觀察,物體的質量不受眼睛缺陷的影響.由于平面色差物鏡和廣視場目鏡的推廣和使用,顯微組織觀察的視野擴大了很多,相應地也提高了顯微鏡載體平臺加工精度和樣品制備質量的要求.
7.長工作距離物鏡
一些顯微鏡制造商還推出了一些工作距離較長的物鏡,以滿足生產檢驗或特殊需要.通常物鏡的放大倍數越高,工作距離就越短.為了避免物鏡在工作中意外接觸樣品或加熱而損壞,而設計了這種特殊的物鏡。
8.多功能緊湊設計
在人們的印象中,只有大型臥式顯微鏡才是功能齊全的先進設備,然目前生產的顯微鏡基本上采用緊湊的臺式設計,采用先進的平場色差物鏡和廣視場目鏡.一些顯微鏡還配備了電控物鏡旋轉頭,只需按下按鈕,所需物鏡就會自動旋轉到光程中,隨著物鏡的更換,孔徑光和視場光的大小也可以自動調整。
照明方式通常有四種最常用的照明方式:明視場、暗視場、偏振光、相襯干擾襯里(DIC),照明方式的變化極其簡單.此外,觀察到的物體也是正的,而不是反的,這使得物體的移動方向與載體平臺的移動方向一致,大大方便了操作。

以上內容介紹了金相顯微鏡的改進方法,金相顯微鏡在使用過程中表現出超高的成像性能,觀察物體的準確性能和使用范圍的廣泛性能,無論金相顯微鏡有多好,我們都需要不斷改進,這樣金相顯微鏡才會越來越好.