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注册一波中特:奥林巴斯显微镜,补偿和相位差板简介

2013-10-22  发布者:admin 

一波中特打一肖揭示的存在和性质的各种各样的材料,包括从矿物薄切片纤维和生物样品的亚显微结构图案的一个有价值的工具。 在许多情况下,在这些试样中的分子排序的特性的材料特性,但也可以被诱导为了在多个水平上的动态剪切,拉伸,浓度变化,温度波动,和力场。 当有序状态涉及结构各向异性,光的状态通常也显示各向异性效应偏振光观测。 因此,光学各向异性的定量测量是有用的光学双折射标本分析。

一波中特打一肖异向性与附件板被分成两个主要类别:有一个固定的光程差补偿器 ,它具有可变的光程长度的相位差板的偏光显微镜研究。 另外一个相位差板或补偿偏振光显微镜产生一个高度精确的分析仪器,可以用来确定的的相对迟缓 (通常用希腊字母Γ象征)或正交波阵面的光程差(称为普通非凡的 )被引入到光学系统中,由试样的双折射。 的条款相对相位差,广泛地使用在偏光显微镜和光程差(ΔOPD),正式定义为正交的波阵面,以毫微米之间的相对相移,根据公式:

Δ=γ= T(N E - N O)

其中,t是指试样的厚度(走过的光波通过试样的物理距离),N(e)为所经历的不平凡的波阵面的折射率,N(O)是经历了由普通的波阵面的折射率。 方程的右侧上的条款(折射率和厚度)统称为试样的双折射。 从这种关系,很明显,具有不同的厚度和折射率梯度的试样可以显示相同的光程差或相对相位差。 此外,如果双折射或检体的厚度是已知的,可以很容易地确定其它参数。

相位差板是由一个精确的厚度和光学各向异性的石英,云母,石膏矿物地面安装两个光学窗口之间,具有平坦的面(平面),其目的是为了引入一个固定的晶体通过正交波阵面之间的相位差量的。 最近,一些制造商已经转移的高度排列和拉伸的线性有机聚合物,以产生各向异性的相位差板中的应用。 补偿器和相位差板有不同的各向异性板的厚度和光学性质,针对生产特定的光学路径长度差或相互垂直的(正交的)平面偏振光波斜地插入时,在交叉的偏振器之间的显微镜之间的相对相位差。 在大多数情况下,被限制的相位差材料的光轴的表面平面的各向异性板。 直线偏振光的入射光线的输入板垂直于光轴的方向,并遵循相同的轨迹穿过板的正交分量被分离成。 然而,由于引入由各向异性相位差材料的折射率差,波阵面中的一个移相(滞后)相对于另一方。 摆脱相位差板或补偿的波阵面是偏振光以线性方式或有不同程度的椭圆度,根据相对相位延迟的程度。

三种最常见的相位差板产生的整个波长范围在530纳米和570纳米之间,二分之一波长(260-280纳米),或四分之一波长(137-150纳米)的光路长度的差异。 此外,一个可变的光学路径长度也可以通过以下方式获得,利用锥形的楔形设计,涵盖了广泛的波长(最多6个订单或约3000纳米)。 的相位差,通过相位差板产生的非等效正交的波阵面的传播的概念示于图2。 甲波阵面通过一个全波(一个波长)的相位差板(图2(a))保持新兴时,保留了相同的振动面的线偏振光。 与此相反,在一个半波长板(图2(c))的直线偏振光的平面旋转90度,而四分之一波长板(图2(b))的直线偏振光转换为圆偏振光(及副反之亦然)。 迟缓板推出小于四分之一波长相移产生椭圆偏振光。

全波板通常被称为作为一个敏感的色彩一阶红板,因为它产生的干涉色,具有类似的一阶红色(品红)出现在米歇尔征收图表中的颜色的色调。 年龄较大的一阶补偿,制备了裂解石膏,以适当的厚度,实现了一阶的红色,并且可能被标记的石膏板 , 纸面石膏 , 兀的一个λ,Δ= 530 nm的相位差板框架壳体。 如果板起源于德国,它可能会被贴上我腐烂 。的第一阶迟缓板是一个标准的配件,是经常用来确定双折射样品在偏光显微镜的光学符号(正或负)。

四分之一波长相位差板(有时也被称为作为云母板中的旧文献)通常老式的石英或白云母晶体夹在两片玻璃之间的窗户,在类似的方式,以一阶相位差板。 根据不同的制造商,四分之一波长板可能被标记云母 , 微光,1/4λ,Δ= 147纳米 。 一阶红色和四分之一波长板通常安装在滑动板通过补偿器的插槽,并进入光学路径的长矩形帧。 晚模型显微镜结合成一个单一的框架,有三个开口:一阶红盘,四分之一波长板,和一个中央开口,无一板块没有补偿的线偏振光使用这些板块。 此外,这些板材镜架旋钮在每年年底是大于槽尺寸,以确保板不能被丢弃,借用,或被盗。

相位差板的一个先进的阶级,使运营商引入可变数量的相移,以抵消标本双折射。 这些器件中,如上面所讨论的,被称为补偿器和安装在一??帧中,允许由一个可变数目的度的各向异性板的旋转或倾斜。 石英楔子是补偿器的最简单的例子,利用不同的光路长度差,以提供相同的试件。 进入显微镜的光路中插入楔形,楔形的厚度增加,相位移变大。 另一个简单而不失优雅,补偿技术被称为去Sénarmont方法,并采用了固定的四分之一波长板结合旋转仪。 改变分析仪发送方位角使去Sénarmont补偿归零装置被用来作为否定由试样产生的相移,通过引入一种平等,但相反的,相移。 用于计算所需的补偿器取消试样的双折射(生产消光)的旋转角度的相对相位差或光程长度的试样。

根据以前的知识试样后,试样双折射,以确定是否有一个正或负的符号的相对相位差值可以被用来计算的厚度,或实际测量水平的双折射(经历由正交波阵面的折射率差) 。 从这些观察中,试样的其他重要的特征可以被阐明,包括分子组织的几何形状和中央图案。 例如,在分子结构中的球面试样的极化债券的切向或径向方向,可确定适当的相位差板或补偿器的应用。 不过,即使确定的几何形状和符号的双折射相位差板是有用的,它是可变补偿器,推动偏光显微镜进级定量分析工具。

配备了几乎所有的研究水平偏振光显微镜物镜转换器和目标后焦平面体管上面的插槽中,但下面的分析仪。此插槽的目的,是容纳在一个特定的取向的偏振器和分析器透射轴的振动方向相对于补偿器或相位差板。 原来,插槽为导向,其长轴指向东北 - 西南从目镜中观察到,但更近的显微镜有东南 - 西北方向改变。 旧显微镜,槽的尺寸为10×3毫米,但现在已经规模标准(DIN规格)20×6毫米。 当补偿器和/或相位差板,覆盖物没有插入主体管,往往是嵌合,以防止灰尘进入显微镜通过槽。

使用补偿和迟缓板时的一个主要考虑因素是确立方向的慢轴振动矢量。 按照惯例,这个方向是东北,西南,将被标记为慢,z',将γ,但也有可能是不会被显示在框架上的任何地方的慢轴。 确定缓慢振动轴的相位差板或补偿的简便方法是采用板观察双折射晶体(如尿素)与公知的光在一个方向上的迹象晶体的长轴平行东北西南方向的相位差板。 如果有一个另外的光程差的相位差板被插入时(当颜色移动米歇尔征收规模),然后缓慢板的振动方向行进的长轴平行。 另外,如果是有区别的(减法)之间的光路,则相位差板的慢轴垂直于长轴的框架。

相位差板构成的特性和补偿
板式 光程差 
(OPD -纳米)
评语
Quarter Wavelength 137-140 灰色干扰色调 
圆极化
One-Half Wavelength 260-290 旋转线偏振光
Full Wave (First Order) 540-570 一阶洋红色的背景 
双折射登录测定
Quartz Wedge 0-3000 可变迟缓 
四到六个
Babinet 0-3000 双床反对石英楔子
Berek 0-11,000 倾斜方解石板 
几个可用的范围
Bräce-Köhler 0-60 组合云母挖起的 
几个可用的范围
de Sénarmont 0-540(570) 椭圆偏振 
旋转仪
Elliptic 0-540(570) 垂直轴旋转板
Ehringhaus 0-2800 双旋转石英板
Soleil 0-3000 孪生石英楔子
Wright 0-3000 组合石英楔子
表1

最常见的相位差板和补偿器是四分之一波长,全波,和石英的楔形板。 表1中列出的其他补偿来自不同制造商提供的,以及与他们的光程差的范围和选择留下。 ,赖特巴比涅,马戏团楔补偿标准石英楔子板的变化。 在石英楔子,的零读数恰逢薄的楔形,磨板时,在制造过程中,经?;岫?。 为了克服这个困难,巴俾涅补偿器设计用两个石英楔重叠,并具有互相垂直的晶轴。 其结果是,在零阶带位于上面的中心的楔形,在阴性和阳性的楔形件的路径差异正是互相补偿,以产生一个完整的波长范围内的任一侧。 与此相反,在莱特楔安装在一个平行的补偿板组成的石英或石膏,从而降低整个楔形的光程差等于平行板贡献。

马戏团补偿器的改进形式,石英楔子和一对平行板组成的的贝比芮设计。 通过补偿器引入的相位差的控制,通过改变楔的相对位移。 大括号科勒补偿可以发现在弱双折射有机标本和低应变眼镜的中的非常小的相位差值的精确测量。 该deSénarmont和椭圆补偿器利用椭圆偏振,通过采用一个旋转分析仪(反Sénarmont)或石英板绕一垂直轴线(椭圆形)。 贝雷补偿由方解石板是由一个校准的测微鼓轮,使精确的测量的相位差的装置,绕水平轴倾斜于光轴切正常。 双床石英板被取代的的方解石在Ehringhaus补偿器,它工作在相似的方式的贝雷补偿的。 该的贝雷,德Sénarmont,Ehringhaus补偿纤维分析与偏光显微镜的标准工具。

补偿器和相位差板,也常用于定性的应用程序,如控制的背景照明或提高对比度和可见性弱双折射标本。 在一个适当的调整的偏光显微镜(当偏振器和分析器传输方位角是相隔正好90度)出现的背景很暗,几乎完全的黑色,是非常薄的标本1,或有低水平的双折射,往往模糊。 在许多情况下,在这些试样中的可见度和对比度,可以显着提高,如果一个小的补偿量(5至10纳米)引入一个补偿器,以增加的背景强度。 补偿器也可以被用来微调电平增加标本细节的可见度和对比度的目标(普通和特殊波)与正交波阵面之间的相位移。 总之,双折射标本,特别是那些显示相位移非常低的水平,往往是成像出色的对比度,使用比单独使用偏振片和分析器补偿。



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