顯微鏡的分類

顯微鏡是由一個(gè)透鏡或幾個(gè)透鏡的組合構(gòu)成的一種光學(xué)儀器。是人類進(jìn)入原子時(shí)代的標(biāo)志。用于放大微小物體成為人的肉眼所能看到的儀器。顯微鏡的種類有很多，常見的有：光學(xué)顯微、電子顯微鏡、探針顯微鏡等。

光學(xué)顯微鏡又有多種分類方法：

按使用目鏡的數(shù)目可分為雙目和單目顯微鏡，三目顯微鏡;

按圖像是否有立體感可分為立體顯微鏡和非立體視覺顯微鏡；

按觀察對(duì)像可分為：生物顯微鏡和金相顯微鏡等；

探針顯微鏡包括：掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、橫向力顯微鏡等

雙目顯微鏡和單目顯微鏡的區(qū)別是使用眼睛的數(shù)量

按目鏡的數(shù)目分類的差別在于使用眼睛的數(shù)量，三目顯微鏡的第三目是用來(lái)記錄圖像的。

立體顯微鏡

簡(jiǎn)單介紹：

立體顯微鏡又稱“實(shí)體顯微鏡”或“解剖鏡”，在觀察物體時(shí)能產(chǎn)生正立的三維空間影像。立體感強(qiáng)，成像清晰和寬闊，又具有長(zhǎng)工作距離，并是適用范圍非常廣泛的常規(guī)顯微鏡。操作方便、直觀、檢定效率高，適用于電子工業(yè)生產(chǎn)線的檢驗(yàn)、印刷線路板的檢定、印刷電路組件中出現(xiàn)的焊接缺陷（印刷錯(cuò)位、塌邊等）的檢定、單板PC的檢定、真空熒光顯示屏VFD的檢定等等，配測(cè)量軟件可以測(cè)量各種數(shù)據(jù)。

使用方法及特點(diǎn)：
（1）裝好顯微鏡后，在確保供電電壓與顯微鏡的額定電壓一致后方可插上電源插頭，打開電源開關(guān)，并選擇照明方式；
（2）根據(jù)所觀察的標(biāo)本，選好臺(tái)板（觀察透明標(biāo)本時(shí)，選用毛玻璃臺(tái)板；觀察不透明標(biāo)本，選用黑白臺(tái)板），裝入底座臺(tái)板孔內(nèi)，并鎖緊；
（3）松開調(diào)焦滑座上的緊固螺釘，調(diào)節(jié)鏡體的高度，目測(cè)工作距離在80mm左右，（使其與所選用的物鏡放大倍數(shù)大體一致的工作距離）調(diào)好后，鎖緊托架，將安全環(huán)緊靠調(diào)焦托架并鎖緊；
（4）裝好目鏡，先將目鏡筒上的螺釘松開，裝好目鏡后再將此螺釘擰緊（目鏡放進(jìn)目鏡筒時(shí)，要特別小心，不要手觸摸鏡頭透鏡表面）；
（5）調(diào)好瞳距，當(dāng)使用者通過兩個(gè)目鏡觀察視場(chǎng)時(shí)中不是一個(gè)圓形視場(chǎng)時(shí)，應(yīng)扳動(dòng)兩棱鏡箱，改變目鏡筒的出瞳距離，使之達(dá)到能觀察到一個(gè)完全重合的圓形視場(chǎng)（說(shuō)明瞳距已調(diào)好）；
（6）觀察標(biāo)本（對(duì)標(biāo)本調(diào)焦）。 先將左目鏡筒上的視度圈調(diào)至0刻線位置。通常情況下，先從右目鏡筒（即固定目鏡筒）中觀察，將變倍筒（有變倍裝置機(jī)型時(shí)）轉(zhuǎn)至最高倍位置，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)焦手輪對(duì)標(biāo)本調(diào)焦，直至標(biāo)本的像清晰后，再把變倍筒轉(zhuǎn)至最低倍位置，此時(shí)，用左目鏡筒觀察，如不清晰則沿軸向調(diào)節(jié)目鏡筒上的視度圈，直到標(biāo)本的像清晰，然后再雙目觀察其調(diào)焦效果；
（7）結(jié)束觀察時(shí)，關(guān)掉電源，移走標(biāo)本，用防塵罩將顯微鏡嚴(yán)密罩蓋。
（8）雙目鏡筒中的左右兩光束不是平行，而是具有一定的夾角——體視角（一般為12度---15度），因此成像具有三維立體感；
（9） 像是直立的，便于操作和解剖，這是由于在目鏡下方的棱鏡把像倒轉(zhuǎn)過來(lái)的緣故；
（10） 雖然放大率不如常規(guī)顯微鏡，但其工作距離很長(zhǎng)
（11）焦深大，便于觀察被檢物體的全層。
（12） 視場(chǎng)直徑大。
使用時(shí)環(huán)境及注意事項(xiàng)：
（1）儀器應(yīng)避免陽(yáng)光直射、高溫、潮濕、灰塵和酸堿氣體的腐蝕；
（2）工作間應(yīng)經(jīng)常保持清潔，儀器使用后蓋上防塵罩；
（3）顯微鏡應(yīng)放置在牢固穩(wěn)定的工作臺(tái)上；
（4）操作時(shí)應(yīng)弄污透鏡、濾色片。

生物顯微鏡

簡(jiǎn)介：是用來(lái)觀察生物切片、生物細(xì)胞、細(xì)菌以及活體組織培養(yǎng)、流質(zhì)沉淀等的觀察和研究，同時(shí)可以觀察其他透明或者半透明物體以及粉末、細(xì)小顆粒等物體。左圖所示為生產(chǎn)的倒置生物顯微鏡型，該生物顯微鏡也是食品廠、飲用水廠辦QS、HACCP認(rèn)證的必備檢驗(yàn)設(shè)備。

生物顯微鏡供醫(yī)療衛(wèi)生單位、高等院校、研究所用于微生物、細(xì)胞、細(xì)菌、組織培養(yǎng)、
生物顯微鏡
懸浮體、沉淀物等的觀察，可連續(xù)觀察細(xì)胞、細(xì)菌等在培養(yǎng)液中繁殖分裂的過程等。在細(xì)胞學(xué)、寄生蟲學(xué)、腫瘤學(xué)、免疫學(xué)、遺傳工程學(xué)、工業(yè)微生物學(xué)、植物學(xué)等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。顯微鏡的重要光學(xué)技術(shù)參數(shù)在鏡檢時(shí)，人們總是希望能清晰而明亮的理想圖象，這就需要顯微鏡的各項(xiàng)光學(xué)技術(shù)參數(shù)達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，并且要求在使用時(shí)，必須根據(jù)鏡檢的目的和實(shí)際情況來(lái)協(xié)調(diào)各參數(shù)的關(guān)系。只有這樣，才能充分發(fā)揮顯微鏡應(yīng)有的性能，得到滿意的鏡檢效果。顯微鏡的光學(xué)技術(shù)參數(shù)包括：數(shù)值孔徑、分辨率、放大率、焦深、視場(chǎng)寬度、覆蓋差、工作距離等等。這些參數(shù)并不都是越高越好，它們之間是相互聯(lián)系又相互制約的，在使用時(shí)，應(yīng)根據(jù)鏡檢的目的和實(shí)際情況來(lái)協(xié)調(diào)參數(shù)間的關(guān)系，但應(yīng)以保證分辨率為準(zhǔn)。
使用方法及特點(diǎn)：
先將低倍物鏡的位置固定好，然后放置標(biāo)本片，轉(zhuǎn)動(dòng)反光鏡，調(diào)好光線，將物鏡提高，向下調(diào)至看到標(biāo)本，再用細(xì)調(diào)對(duì)準(zhǔn)焦距進(jìn)行觀察。
除少數(shù)顯微鏡外，聚光鏡的位置都要放在最高點(diǎn)。
如果視野中出現(xiàn)外界物體的圖像，可以將聚光鏡稍微下降，圖像就可以消失。
聚光鏡下的虹彩光圈應(yīng)調(diào)到適當(dāng)?shù)拇笮?，以控制射入光線的量，整理增加明暗差。
內(nèi)置500萬(wàn)像素?cái)?shù)碼專用相機(jī)，無(wú)需外接電腦等其他設(shè)備，即可輕松實(shí)現(xiàn)觀察、拍照、錄像并保存的功能，所見所得，提高研究分析效率。
8寸數(shù)碼液晶顯示屏，直觀呈現(xiàn)鮮亮色彩，便于多人指導(dǎo)分享。

USB信號(hào)線，即插即用，無(wú)需其它轉(zhuǎn)換器件。

支持AV輸出，無(wú)需連接電腦可以直接連接投影儀等設(shè)備。

超容量存儲(chǔ)，外配SD卡，無(wú)需外接電腦，便可實(shí)時(shí)打印照片。

兩種觀察模式，大口徑雙目目鏡與液晶屏相結(jié)合，迎合個(gè)性化需求。

注意事項(xiàng)及保養(yǎng)方法：

1、生物顯微鏡的安放應(yīng)選擇干燥清潔的房間，以避免光學(xué)部件發(fā)霉、金屬部分生銹以及粘滿灰塵。顯微鏡使用完畢后，即放回箱(柜)內(nèi)，或用玻璃罩、塑料套罩住，并放入干操劑。

2、不要自行拆卸各部件；鏡筒要插上接目鏡或益上鐐苗蓋，避免灰塵從鏡筒上部進(jìn)入；透鏡表面不要用手指碰觸或拭擦，如有灰塵，先用柔軟毛筆輕輕拂去，再用柔軟的清潔細(xì)布拭撩，也可用擦鏡紙蘸少許二甲苯或石油迷試擦，但注意不要在透鏡表面劃出條紋。如鏡片有輕度長(zhǎng)霉，用擦繞紙擦不去時(shí)，可用棉簽蘸少許70%乙醇與30%乙迷混合液輕輕拭撩。

3、生物顯微鏡不可與腐蝕性酸類、減類或揮發(fā)性強(qiáng)的化學(xué)藥品放在一起，以免被腐蝕，縮短使用年限。原則上，當(dāng)觀察含液體的標(biāo)本時(shí)，一般都要蓋上蓋玻片；若液體中含有酸、堿等腐蝕性化學(xué)物質(zhì)時(shí)，應(yīng)把蓋玻片的四周用石蠟或凡士林封住，然后觀察。但由于進(jìn)行中藥顯微鑒定時(shí)，經(jīng)常要用這一類試劑，不可能都封固，因此要特別小心，防止液體流到載物臺(tái)上，吏不要沾到物鏡上。

4、生物顯微鏡不應(yīng)在直射陽(yáng)光下暴曬，也不要放在靠近爐子或暖氣的地方，以避免過劇的冷熱變化引起透鏡和機(jī)件的脫膠、變形或損壞。

5、清潔接物鏡只限于外表面。接物面被藥品污染后即用撩鏡紙蘸少許擦鏡液拭擦(不要用乙醇)；若背面須清潔時(shí)，可用柔軟毛筆拂拭，或用皮吸頭吸去灰塵。

6、轉(zhuǎn)動(dòng)粗細(xì)調(diào)比鋁調(diào)焦時(shí)，動(dòng)作要緩慢，不要壓碎蓋被片，以防接物鏡和集光器受控?fù)舳鴵p壞。

7、使用油鏡后，須將鏡頭上的香柏油拭探干凈(可用擦鏡紙蘸少許二甲苯拭擦，但注怠二甲苯不能滲入鏡頭內(nèi)部，否則二甲苯溶解透鏡之間的粘合劑，可使鏡片脫落)。

8、反光鏡鏡面要保護(hù)清潔，不要使水、二甲苯或香柏油透入，以免反光鏡的水銀脫落。

9、加機(jī)械部分不靈活，可用細(xì)綢布蘸二甲苯少鈞：拭去銹和油膩(不得用乙醇，因?yàn)檫@些溶劑會(huì)侵蝕油漆)，再用少許液體石服潤(rùn)滑；旋扭過緊不要強(qiáng)行扭動(dòng)，以免損壞。

10、有時(shí)在生物顯微鏡的視野中發(fā)現(xiàn)有污點(diǎn)或異物，可先轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡，如果這些污點(diǎn)跟著旋轉(zhuǎn)，則可確定污點(diǎn)是在目鏡上；否則，可移動(dòng)標(biāo)本片，如污點(diǎn)跟著移動(dòng)，則污點(diǎn)是在標(biāo)本片上。如果兩者都不是，則污點(diǎn)是在物鏡上，可先撿食物鏡的前鏡頭，然后檢查后鏡頭。根據(jù)不問情況進(jìn)行清潔處理。

有時(shí)視野的一部分不清晰，這可能是物鏡或目鏡的前透鏡表面有指印或灰塵，也可能是標(biāo)本片做得不好或顯微鏡用法不當(dāng)，如照明系統(tǒng)末調(diào)好等原因，應(yīng)查明情況，分別解決。

11、生物顯微鏡用畢后，應(yīng)將各部分擦拭干凈，格接物鏡轉(zhuǎn)成八字形，然后將鏡筒和集光器下降固定，再將反光鏡的鏡面置垂直的位置。

數(shù)碼金相顯微鏡

數(shù)碼金相顯微鏡就屬于光學(xué)顯微鏡的范疇。光學(xué)顯微鏡是在1590年由荷蘭的楊森父子所首創(chuàng)。現(xiàn)在的光學(xué)顯微鏡可把物體放大1600倍，分辨的最小極限達(dá)0.1微米。

數(shù)碼金相顯微鏡又叫視頻金相顯微鏡，它是將金相顯微鏡看到的實(shí)物圖像通過數(shù)模轉(zhuǎn)換，使其成像在計(jì)算機(jī)上。 從而，我們可以對(duì)微觀領(lǐng)域的研究從傳統(tǒng)的普通的雙眼觀察到通過顯示器上再現(xiàn)，從而提高了工作效率。廣泛應(yīng)用于生物科研、醫(yī)藥研究、微觀粒子等觀測(cè)。

普通金相顯微鏡的構(gòu)造一般是由三部分組成：機(jī)械部分、照明部分和光學(xué)部分。其中光學(xué)部分分為目鏡（高倍鏡，低倍鏡）和物鏡。

工作原理

當(dāng)把待觀察物體放在物鏡焦點(diǎn)外側(cè)靠近焦點(diǎn)處時(shí)，在物鏡后所成的實(shí)像恰在目鏡焦點(diǎn)內(nèi)側(cè)靠近焦點(diǎn)處，經(jīng)目鏡再次放大成一虛像。觀察到的是經(jīng)兩次放大后的倒立虛像。

高倍鏡和低倍鏡的不同：

（1）選好目標(biāo)：一定要先在低倍鏡下把需進(jìn)一步觀察的部位調(diào)到中心，同時(shí)把物象調(diào)節(jié)到最清晰的程度，才能進(jìn)行高倍鏡的觀察。

（2）轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，調(diào)換上高倍鏡頭，轉(zhuǎn)換高倍鏡時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)速度要慢，并從側(cè)面進(jìn)行觀察(防止高倍鏡頭碰撞玻片)，如高倍鏡頭碰到玻片，說(shuō)明低倍鏡的焦距沒有調(diào)好，應(yīng)重新操作。

（3）調(diào)節(jié)焦距：轉(zhuǎn)換好高倍鏡后，用左眼在目鏡上觀察，此時(shí)一般能見到一個(gè)不太清楚的物象，可將細(xì)調(diào)節(jié)器的螺旋逆時(shí)針移動(dòng)約0.5－1圈，即可獲得清晰的物象(切勿用粗調(diào)節(jié)器!)

如果視野的亮度不合適，可用集光器和光圈加以調(diào)節(jié)，如果需要更換玻片標(biāo)本時(shí)，必須順時(shí)針(切勿轉(zhuǎn)錯(cuò)方向)轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)節(jié)器使鏡臺(tái)下降，方可取下玻片標(biāo)本。

（1）取鏡和放置：顯微鏡平時(shí)存放在柜或箱中，用時(shí)從柜中取出，右手緊握鏡臂，左一手托住鏡座,將顯微鏡放在自己左肩前方的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，鏡座后端距桌邊1－2寸為宜，便于坐著操作。

（2）對(duì)光：用拇指和中指移動(dòng)旋轉(zhuǎn)器(切忌手持物鏡移動(dòng))，使低倍鏡對(duì)準(zhǔn)鏡臺(tái)的通光孔(當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)聽到碰叩聲時(shí)，說(shuō)明物鏡光軸已對(duì)準(zhǔn)鏡筒中心)。打開光圈，上升集光器，并將反光鏡轉(zhuǎn)向光源，以左眼在目鏡上觀察(右眼睜開),同時(shí)調(diào)節(jié)反光鏡方向，直到視野內(nèi)的光線均勻明亮為止。

（3）放置玻片標(biāo)本：取一玻片標(biāo)本放在鏡臺(tái)上，一定使有蓋玻片的一面朝上，切不可放反，用推片器彈簧夾夾住，然后旋轉(zhuǎn)推片器螺旋，將所要觀察的部位調(diào)到通光孔的正中。

（4）調(diào)節(jié)焦距：以左手按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)節(jié)器，使鏡臺(tái)緩慢地上升至物鏡距標(biāo)本片約5毫米處，應(yīng)注意在上升鏡臺(tái)時(shí)，切勿在目鏡上觀察。一定要從右側(cè)看著鏡臺(tái)上升，以免上升過多，造成鏡頭或標(biāo)本片的損壞。然后，兩眼同時(shí)睜開，用左眼在目鏡上觀察，左手順時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)節(jié)器，使鏡臺(tái)緩慢下降，直到視野中出現(xiàn)清晰的物象為止。

如果物象不在視野中心，可調(diào)節(jié)推片器將其調(diào)到中心(注意移動(dòng)玻片的方向與視野物象移動(dòng)的方向是相反的)。如果視野內(nèi)的亮度不合適，可通過升降集光器的位置或開閉光圈的大小來(lái)調(diào)節(jié)，如果在調(diào)節(jié)焦距時(shí)，鏡臺(tái)下降已超過工作距離(>5.40mm)而未見到物象，說(shuō)明此次操作失敗，則應(yīng)重新操作，切不可心急而盲目地上升鏡臺(tái)。

注意事項(xiàng)：

■持鏡時(shí)必須是右手握臂、左手托座的姿勢(shì)，不可單手提取，以免零件脫落或碰撞到其它地方。

■輕拿輕放，不可把顯微鏡放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的邊緣，以免碰翻落地。

■保持顯微鏡的清潔，光學(xué)和照明部分只能用擦鏡紙擦拭，切忌口吹手抹或用布擦，機(jī)械部分用布擦拭。

■水滴、酒精或其它藥品切勿接觸鏡頭和鏡臺(tái)，如果沾污應(yīng)立即擦凈。

■放置玻片標(biāo)本時(shí)要對(duì)準(zhǔn)通光孔中央，且不能反放玻片，防止壓壞玻片或碰壞物鏡。

■要養(yǎng)成兩眼同時(shí)睜開的習(xí)慣，以左眼觀察視野，右眼用以繪圖。

■不要隨意取下目鏡，以防止塵土落入物鏡，也不要任意拆卸各種零件，以防損壞。

■使用完畢后，必須復(fù)原才能放回鏡箱內(nèi)，其步驟是：取下標(biāo)本片，轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)器使鏡頭離開通光孔，下降鏡臺(tái)，平放反光鏡，下降集光器(但不要接觸反光鏡)、關(guān)閉光圈，推片器回位，蓋上綢布和外罩，放回實(shí)驗(yàn)臺(tái)柜內(nèi)。最后填寫使用登記表。(注：反光鏡通常應(yīng)垂直放，但有時(shí)因集光器沒提至應(yīng)有高度，鏡臺(tái)下降時(shí)會(huì)碰壞光圈，所以這里改為平放)

掃描隧道顯微鏡

簡(jiǎn)介：掃描隧道顯微鏡 scanning tunneling microscope 縮寫為STM。
它作為一種掃描探針顯微術(shù)工具，掃描隧道顯微鏡可以讓科學(xué)家觀察和定位單個(gè)原子，它具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的分辨率。此外，掃描隧道顯微鏡在低溫下（4K）可以利用探針尖端精確操縱原子，因此它在納米科技既是重要的測(cè)量工具又是加工工具。
STM使人類第一次能夠?qū)崟r(shí)地觀察單個(gè)原子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)和與表面電子行為有關(guān)的物化性質(zhì)，在表面科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域的研究中有著重大的意義和廣泛的應(yīng)用前景，被國(guó)際科學(xué)界公認(rèn)為20世紀(jì)80年代世界十大科技成就之一

由于儀器中要控制針尖在樣品表面進(jìn)行高精度的掃描，用普通機(jī)械的控制是很難達(dá)到這一要求的。壓電陶瓷利用了壓電現(xiàn)象。所謂的壓電現(xiàn)象是指某種類型的晶體在受到機(jī)械力發(fā)生形變時(shí)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，或給晶體加一電場(chǎng)時(shí)晶體會(huì)產(chǎn)生物理形變的現(xiàn)象。許多化合物的單晶，如石英等都具有壓電性質(zhì)，但目前廣泛采用的是多晶陶瓷材料，。壓電陶瓷材料能以簡(jiǎn)單的方式將1mV-1000V的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成十幾分之一納米到幾微米的位移。具有減震系統(tǒng)，電子學(xué)控制系統(tǒng)，在線掃描控制系統(tǒng)，離線數(shù)據(jù)分析軟件。
工作原理：

掃描隧道顯微鏡的工作原理簡(jiǎn)單得出乎意料。就如同一根唱針掃過一張唱片，一根探針慢慢地通過要被分析的材料（針尖極為尖銳，僅僅由一個(gè)原子組成）。一個(gè)小小的電荷被放置在探針上，一股電流從探針流出，通過整個(gè)材料，到底層表面。當(dāng)探針通過單個(gè)的原子，流過探針的電流量便有所不同，這些變化被記錄下來(lái)。電流在流過一個(gè)原子的時(shí)候有漲有落，如此便極其細(xì)致地探出它的輪廓。在許多的流通后，通過繪出電流量的波動(dòng)，人們可以得到組成一個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的單個(gè)原子的美麗圖片。工作模式為恒電流模式和恒高度模式。

不同的顯微鏡應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，要根據(jù)自身工作的需求選購(gòu)。

生物顯微鏡供醫(yī)療衛(wèi)生單位、高等院校、研究所用于微生物、細(xì)胞、細(xì)菌、組織培養(yǎng)、懸浮體、沉淀物等的觀察，可連續(xù)觀察細(xì)胞、細(xì)菌等在培養(yǎng)液中繁殖分裂的過程等。

立體顯微鏡廣泛的應(yīng)用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)林等。

金相顯微鏡主要是用來(lái)鑒定和分析金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)組織，是金屬學(xué)研究金相的重要儀器，是工業(yè)部門鑒定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備，專門用于觀察金屬和礦物等不透明物體金相組織的顯微鏡。這些不透明物體無(wú)法在普通的透射光顯微鏡中觀察，故金相和普通顯微鏡的主要差別在于前者以反射光，而后者以透射光照明。所以用金相顯微鏡來(lái)檢驗(yàn)分析金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)在工業(yè)生產(chǎn)中是十分重要的。
掃描隧道顯微鏡主要廣泛應(yīng)用在表面科學(xué)，材料及生命科學(xué)等領(lǐng)域。