6.偏光显微镜

出处:按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《光学设计手册修订版》第323页(4705字)

可对晶体进行分析和研究,现将与其有关的规定,诸如偏光显微镜参考系统、型式、无应力消色差物镜、平场目镜、消色差聚光镜和补偿器等标准分别摘录如下。

6.1 偏光显微镜参考系统

国家专业标准(ZBY330.1-85)规定的参考系统适用于偏光显微镜及其附件。

6.1.1 原理

在参数(压力、温度、波长)不变的情况下,各向异性、非均质、非吸收的晶体的光学性质,可以用一个三轴椭球体和一条垂直轴来描述。

折射率nα、nβ和nγ与三轴椭球体轴的长度成正比。

根据定义:nα≤nd≤nβ≤nγ′≤nγ

6.1.2 旋转方向和位移的参考系统

用一个正的笛卡尔参考坐标X、Y、Z系统作为基础来表示。其中Z轴方向系光线传播方向。对于立式和倒置式显微镜,通过目镜观察,可测出其垂直于Z轴方向平面内的、按逆时针方向增大的U角(见图5-4)。

图5-4 偏光显微镜参考系统

6.1.2.1 工作台和移动尺(见图5-5)。

图5-5 工作台和移动尺

移动尺安置在工作台上,以便使物体能在X、Y方向上移动。当工作台处于“零”位(U=0°)时,移动尺的正X方向和参考方向(东西方向)是一致的,即平行于偏振光的振动方向(起偏镜V=0°,见6.1.2.2)。

6.1.2.2 起偏镜和检偏镜(见图5-6)。

图5-6 起偏镜和检偏镜的旋转角度

起偏镜和检偏镜的透射方向为东西方向,和参考方向一致(U=0°)。起偏镜和检偏镜的旋转角度,按逆时针方向转动为正。正交偏光位置是:起偏镜V=0°,检偏镜W=90°。

6.1.2.3 补偿器(见图5-7)。

图5-7 补偿器折射率较高(nγ)方向

补偿器安放在镜筒的标准槽内,补偿器折射率较高(nγ)的方向与参考方向的夹角为45°。

6.2 偏光显微镜型式

国家专业标准(ZBY330.3-85)适用于能产生偏振光和观察光性物体的显微镜。偏光显微镜的型式应符合表5-31的规定。

表5-31 偏光显微镜型式

注:括号内的数字为选购附件的参数。

6.3 偏光显微镜无应力消色差物镜

国家专业标准(ZBY330.5-85)规定偏光显微镜无应力消色差物镜的技术要求。

6.3.1 基本参数及尺寸

6.3.1.1 基本参数应符合ZBY330.3-85《偏光显微镜型式》的规定。

6.3.1.2 光学连接尺寸应符合ZBY328-85《显微镜光学连接尺寸》的规定。

6.3.1.3 物镜螺纹应符合ZBY099-82《显微镜物镜螺纹》的规定。

6.3.2 技术要求

6.3.2.1 物镜应校好像差。用显微镜物镜干涉仪检验时,球差和色差不应超过λ/2。彗差和像散不应超过λ/4

注:①λ为所使用光线的波长。

6.3.2.2 物镜光轴对物镜螺纹轴线的同轴度不应超过φ0.04mm

注:②放大率小于4×的物镜可不要求。

6.3.2.3 放大率的极限偏差为±5%。

6.3.2.4 物镜不应有应力。

6.3.2.5 数值孔径的极限偏差为±0.025。

6.3.2.6 保护标本的功能必须在整个缓冲行程范围内起作用,压缩镜头所需的力不应大于5N,但也不得小于2N。

6.3.2.7 油浸物镜不应有渗油现象。

6.3.3 标志

标志应符合ZBY329-85《显微镜 物镜和目镜的标志》的规定。

6.4 偏光显微镜平场目镜

国家专业标准(ZBY330.6-85)规定偏光显微镜平场目镜的技术要求。

6.4.1 基本参数及尺寸

6.4.1.1 基本参数应符合ZBY330.3-85《偏光显微镜型式》的规定。

6.4.1.2 光学连接尺寸应符合ZBY328-85《显微镜光学连接尺寸》的规定。

6.4.1.3 与镜管配合的目镜外径尺寸为φ23.2h8。

6.4.2 技术要求

6.4.2.1 放大率的极限偏差为±5%,但用于双筒目镜,放大率的极限偏差为±0.5%。

6.4.2.2 旋转目镜时,视场光阑的径向跳动在初次成像面上不应超过0.1mm。

6.4.2.3 旋转目镜时,被观察像点的最大位移在初次成像面上不应超过0.1mm。

6.4.2.4 十字线中心位置的极限偏差在初次成像面上不应超过φ0.1mm范围。

6.4.2.5 十字线方向相对定位销位置的极限偏差不应超过15′。

6.5 偏光显微镜消色差聚光镜

国家专业标准(ZBY330.7-85)规定偏光显微镜消色差聚光镜的技术要求。

6.5.1 基本参数

基本参数应符合ZBY330.3-85《偏光显微镜 型式》的规定。

6.5.2 技术要求

6.5.2.1 聚光镜不应有应力。

6.5.2.2 当载玻片厚度为1.2mm,聚光镜升至最高位置时,视场光阑成像应清晰,边缘颜色应均匀。

6.5.2.3 把已调好中心的聚光镜前组摆出光路(关小视场光阑)和下降聚光镜后所引起的视场光阑中心的位移,物方不应超过0.2mm。

6.5.2.4 前组摆动架不应有间隙,多次摆入聚光镜前组时,由于间隙所引起的视场光阑像的变动,在物方不应超过0.02mm。

6.5.2.5 孔径光阑应能关小至φ2mm。光阑片上不应有油脂痕迹。

6.5.2.6 旋转起偏镜所引起的视场光阑(视场光阑半开)像的位移,在物方不应超过0.05mm。

6.5.2.7 锁紧起偏镜后不应产生应力。

6.6 偏光显微镜补偿器

国家专业标准(ZBY330.11-85)规定一级红、λ/4和石英楔补偿器的技术要求。

6.6.1 参考系统

参考系统应符合ZBY330.1-85《偏光显微镜 参考系统》的规定。

6.6.2 尺寸

与镜筒槽配合的补偿器滑板的连接尺寸应符合ZBY330.2-85《偏光显微镜补偿器滑板和镜筒槽的连接尺寸》的规定。

6.6.3 技术要求

6.6.3.1 一级红补偿器,其光程差为。在正交偏光下,干涉色应均匀一致。

6.6.3.2 λ/4补偿器,其光程差为137.8±10nm,在正交偏光下,干涉色应均匀一致。

6.6.3.3 石英楔补偿器在正交偏光下观察时,在插入过程中在视场中部应能看到4级红。石英楔开始插入时出现的零级应为暗条纹。干涉条纹应颜色明显、等距、平直、不得弯曲,并与石英楔长度方向垂直,不允许有可见的双晶。

6.6.3.4 使用10×物镜观察工作台上测微尺,由于插入补偿器所引起的初次成像面上像的位移不应超过下列数值:

石楔补偿器 0.3mm

一级红和λ/4补偿器 0.15mm

6.6.3.5 补偿器的折射率(nγ)较高方向应与所标注的方向一致,偏差不应超过30′。

6.6.4 标志

补偿器上应刻有表示折射率(nγ)较高方向的指示线和符号“γ”。如图5-8所示。

图5-8 补偿器的标志

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