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充分利用科勒照明技術(shù)

提供均勻的照明和優(yōu)異的標(biāo)本反差（下）

怎樣應(yīng)用科勒照明技術(shù)？

一、明場(chǎng)顯微術(shù)：

zui常用的光學(xué)顯微技術(shù)。鹵鎢燈發(fā)出的光線，通過(guò)載物臺(tái)上方的垂直照明器聚焦，從上方對(duì)標(biāo)本進(jìn)行照明。分光鏡把光線向下反射，穿過(guò)物鏡照向標(biāo)本。從標(biāo)本表面反射的光線重新穿過(guò)物鏡，再進(jìn)入目鏡，或照相機(jī)端口。標(biāo)本對(duì)入射光線的吸收和衍射，使成像產(chǎn)生可區(qū)分和辨別的不同顏色和明暗的差異。那些對(duì)光線的強(qiáng)度或顏色幾乎顯示不出差異的標(biāo)本，則需要運(yùn)用暗場(chǎng)顯微術(shù)，或反射光微分干涉差顯微術(shù)（DIC）（如下圖所示）。

二、暗場(chǎng)顯微術(shù)：

非常適合于利用標(biāo)本的散射光形成圖像反差的應(yīng)用場(chǎng)合。標(biāo)本的非散射光不會(huì)被物鏡透鏡收集，也就不會(huì)被成像。因而標(biāo)本的這部分區(qū)域顯得很暗。暗場(chǎng)顯微術(shù)的主要缺點(diǎn)在于zui終的成像光線較弱。這就需要科勒照明技術(shù)來(lái)發(fā)揮作用——確保照射到樣品的光線足夠強(qiáng)。標(biāo)本上凸起的特征部分如果表面平滑，則在明場(chǎng)成像時(shí)，因沒(méi)有明暗反差而不易顯現(xiàn)，但在暗場(chǎng)成像時(shí)，可以看見(jiàn)這些凸起的特征的邊緣部分所反射的光線。

暗場(chǎng)觀察下的微處理器芯片的圖像。

三、相差顯微術(shù)：

從標(biāo)本反射的具有不同光程差的光線會(huì)發(fā)生干涉，相差顯微術(shù)正是利用這種干涉來(lái)產(chǎn)生標(biāo)本的反差。根據(jù)標(biāo)本的特性，反射的光線會(huì)產(chǎn)生振幅和相位的變化。隨著光線的散射和吸收，這些變化會(huì)表現(xiàn)為明暗的變化。相差顯微術(shù)在工業(yè)顯微鏡檢查中尤其重要，因?yàn)樗梢燥@示出明場(chǎng)顯微術(shù)無(wú)法觀察到的很多標(biāo)本的特征或結(jié)構(gòu)。

無(wú)相差明場(chǎng)觀察（上圖）和相差觀察（下圖）下拋光的金屬橫截面圖像。

四、微分干涉差（DIC）顯微術(shù)：

一種新型的相差成像方法。DIC顯微鏡術(shù)通過(guò)產(chǎn)生人為的陰影來(lái)增強(qiáng)圖像反差，就像從側(cè)面照亮物體。為實(shí)現(xiàn)DIC顯微術(shù)檢查，一束偏振光被分成兩束互相垂直振動(dòng)的偏振光。這兩束相干的偏振光在空間上沿剪切方向有極小的裂距，當(dāng)它們照射到標(biāo)本表面上后，樣品表面上每一點(diǎn)的微小凹凸和折射率不同都會(huì)引起這兩個(gè)光束之間的光程差，然后它們被重新組合并產(chǎn)生干涉。所觀察到的圖像反差與沿光束剪切方向的光程差的梯度成正比，并呈現(xiàn)出三維浮雕狀的效果。

無(wú)DIC明場(chǎng)觀察（上圖）和DIC觀察（下圖）下拋光的金屬橫截面圖像。

作者簡(jiǎn)介

Robert Bellinger

資深產(chǎn)品應(yīng)用，已在奧林巴斯任職10余年，為美國(guó)、加拿大及拉丁美洲的工業(yè)顯微鏡用戶提供產(chǎn)品應(yīng)用支持。