偏光显微镜的调节与校正

如题所述

1.装卸镜头

(1)装卸目镜:将选用的目镜插入镜筒上端,使十字丝处于东西、南北方向上。

(2)装卸物镜:因显微镜类型不同,物镜的装卸有下列几种情况:

1)弹簧卡型:将物镜上的小钉夹于弹簧卡子的凹陷处,即可卡住物镜。

2)转换器型:如上海XPG型偏光显微镜,先将物镜装于物镜转换器上,再将选用倍数的物镜筒下方转至弹簧卡住为止。否则物镜将偏离中轴,而不能观察。

3)螺丝扣型:将欲用的镜头拧紧在镜筒下边的镜头丝扣上即可。

4)楔型:镜筒物镜连接部位为一楔形,镜头的相应部分为一楔型槽。装卸时将镜头推进或拉出即可。

2.调节照明(对光)

装好中倍物镜及目镜,推出上偏光与勃氏镜,打开锁光圈,接通光源照明线路,或安上反光镜,转动反光镜至视域最明亮为止。注意勿使反光镜正对日光,容易使眼睛疲劳。

3.调节焦距(准焦)

调节焦距是为了能使薄片中的物像清晰可见,其调节步骤如下:

(1)将需要观察的矿物薄片,置于载物台中心,用薄片夹夹紧。必须使薄片的盖玻璃朝上,否则不能准焦。

(2)从侧面看着镜头,转动粗动螺旋,将镜头下降到最低位置,若用高倍物镜则需下降到几乎与薄片接触为止。

(3)从目镜中观察,同时转动粗动螺旋,使镜筒缓缓上升,直至视域内物像较清楚后,再转动微动调焦螺旋,直至物像完全清楚为止。

4.校正中心

在偏光显微镜的光学系统中,载物台的旋转轴、物镜中轴、镜筒中轴以及目镜中轴应当严格在一条直线上。此时旋转物台,视域中心的物像原地转动,其余的物像则绕中心作圆周运动

在实际工作时,物镜中轴与物台旋转轴有时不在一条直线上(叫做“偏心”,或中心不正),因此,当旋转物台时,一个本来在十字丝交点的物像,会离开视域中心,甚至跑至视域之外,妨碍进一步观察,尤其是使用高倍物镜时,视域范围很小,如物像不在视域中心,根本无法观察。因此必须进行中心的校正,使物台旋转轴与物镜中轴吻合。

显微镜的镜筒中轴是固定的,大多数物台旋转轴也是固定的,在实际工作中,只能校正物镜中轴。也有少数显微镜的物台旋转轴可以校正。

校正中心之前,首先检查物镜安装是否到位。如果物镜没有安装在正确的位置上,不但不能校正中心,而且容易损坏校正螺丝。

校正中心的具体步骤如下:

(1)将物镜安装在正确的位置上,准焦后,在薄片中选一点a,移动薄片,使点a位于视域中心(十字丝交点处)(图3-5A)。

(2)将薄片固定,旋转载物台一周。若中心不正,则点a必离开中心o点,以另一圆心作圆周运动(图3-5B)。

(3)旋转载物台180°,使a点从十字丝交点位置转至最远,则a与o连线的中点o',为a点旋转轨迹中心,即偏心圆的圆心(图3-5C)。

图3-5 中心校正步骤示意

(4)转动校正中心螺丝,使a沿ao连线向o移动1/2ao的距离(即o'移至o处),即初校完成(图3-5D)。

(5)旋转物台检查,若已校好,则a点必以十字丝交点o为中心作圆周运动(说明o'已与o重合)(图3-5E)。或移动薄片,使a点移至十字丝交点,旋转物台,若a点固定不动,说明中心已校好。反之a点必仍以o'(经初校,已靠近o)为圆心作圆周运动,则需要重复前述操作至完全校正为止。

6)若偏心很大,转动物台,a点物像由十字丝交点转动到视域之外,则根据a点移动情况,估计物像旋转轨迹中心o'的位置,转动校正螺丝,使点a向旋转中心o'的反方向移动相当于偏心圆半径的距离,然后按偏心不大的情况校正(图3-6)。

5.目镜十字丝的正交检验

在测定矿物光学性质时,目镜十字丝是否正交很重要。检验时,先将具有直边的矿物移在视域中心,并使矿物的直边与十字丝之一平行,记下物台读数。转动物台90°,观察另一十字丝是否与矿物直边平行(图3-7)。若不平行说明十字丝不正交,需要专门修理。

图3-6 中心偏离较大时,校正中心的示意图

图3-7 十字丝的正交检查

6.偏光镜的校正

在偏光显微镜的光学系统中,上、下偏光镜振动方向应当正交,而且是东西、南北方向,它们分别与目镜十字丝平行。校正方法如下:

(1)确定及校正下偏光镜的振动方向使用中倍物镜准焦后,在岩石薄片中找一个具极完全解理缝的黑云母置于视域中心。转动载物台,使黑云母的颜色变得最深为止。此时,黑云母解理缝方向代表下偏光镜振动方向(因为光波沿黑云母解理缝方向振动时,吸收最强,颜色最深)。如果黑云母解理缝方向与目镜十字丝的横丝(东西方向)平行,则下偏光镜位置正确,不需要校正。如果不平行,转动载物台,使黑云母解理缝方向与目镜十字丝的横丝平行(图3-8),旋转下偏光镜,至黑云母的颜色变得最深为止。此时下偏光镜振动方向位于东西方向。

图3-8 下偏光镜振动方向的校正

(据李德惠,2002)

(2)检查上、下偏光镜振动方向是否正交

使用中倍物镜,调节照明使视域最亮。推入上偏光镜,如果视域黑暗,证明上、下偏光镜振动方向正交。若视域不黑暗,说明上、下偏光镜振动方向不正交。如果下偏光镜振动方向已经校正至东西方向,则需要校正上偏光镜振动方向。转动上偏光镜至视域黑暗为止(相对黑暗)。如果显微镜中的上偏光镜不能转动,则需要作专门修理。

经过上述校正之后,目镜十字丝应当严格与上、下偏光镜振动方向一致。但有些显微镜的目镜没有定位螺丝,使用过程中或更换目镜时,可能使目镜十字丝位置改变,因此,需要校正目镜十字丝的位置。

(3)检查目镜十字丝是否严格与上、下偏光镜振动方向一致

1)在岩石薄片中选一个具极完全解理缝的黑云母,置于视域中心,转动载物台,使黑云母解理缝与目镜十字丝之一平行。

2)推入上偏光镜,如果黑云母变黑暗(消光),证明目镜十字丝分别与上、下偏光镜振动方向一致。如果黑云母不全黑暗,转动载物台,使黑云母变黑暗。推出上偏光镜,旋转目镜,使十字丝之一与黑云母解理缝平行。此时目镜十字丝与上、下偏光镜振动方向一致。

7.视域直径的测定

(1)测量中倍或低倍物镜的视域直径,可以直接使用有刻度的透明尺测定。测定时,将透明尺置于载物台中心部位,对准焦点后,观察视域直径的长度值,记录该数值备以后查用。

(2)测量高倍物镜的视域直径,可以使用物台微尺测定。物台微尺是嵌在玻璃片中心的一个小微尺。微尺的总长度为1~2 mm,其中刻有100~200个小格,每小格等于0.01 mm。测量时将物台微尺置于载物台中心,对准焦点,观察视域直径相当于物台微尺的多少小格,若为20格,则视域直径等于20×0.01 mm=0.2 mm。

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