教你“手搓”实验仪器-正置显微镜
文摘
科学
2024-08-06 11:58
江苏
你是否在为实验做不出来痛苦不已？你是否理论早已烂熟于心，等到真正动起手来却无从下手？如果你正在为此感到烦恼，那么《教你“手搓”实验仪器》系列将是你最佳的选择之一。有了它，90%以上的实验都可以在很短的时间内完成，再也不必花好几个月的时间来搭建实验系统了。今天就让我们一起搭建一台正置显微镜。显微镜是我们实验室很常见的一种光学仪器，他的原理也非常简单，今天我们就来和大家一起“手搓”一台显微镜。这是一款正置、反射照明的显微镜光路图，搭建之前我们首先将需要的器件准备好，并按照光路图所示摆放：
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如图所示，接下来先介绍一下用到的器件，首先是支撑整个系统的机械件--多孔抱闸固定支撑座。图三：多孔抱闸固定支撑座
专利号：ZL201410117147.9
多孔固定支撑座一共有4种：无孔、单孔、两孔、三孔，都起支撑作用，只是孔数和高度不一样，根据系统里的器件尺寸选择合适的光轴高度即可。支撑座中间的大孔为通光孔，光线从正中间通过，支撑座与支撑座通过笼杆连接之后，同一个高度通光孔之间高度重合，正确固定之后XY及俯仰误差比较小。支撑座两边的小孔为笼杆孔，笼杆通过这些小孔固定。区别于顶丝缩紧，这种有开口的锁紧方式更加稳定，采用这种方式可以很大程度上避免干涉条纹的抖动，提高系统稳定性。接下来是连接系统和支撑光学元件的器件：外径6mm笼杆。图四：外径6mm笼杆
此处使用的笼杆具有高硬度、高强度、耐磨、耐高温等显著优点，使用过程中几乎没有形变，对温度变化不敏感。使用这种笼杆搭建包括全息、显微、干涉等系统时，从零开始到完全结束，都只需要几天时间，且放置半年以上都有非常强的信号。![]()
分光棱镜可以将入射光分为两束。固定分光棱镜的机械件除了用于固定分光棱镜之外，还起着连接横纵光轴的重要作用。如何将分光棱镜固定准确，让光垂直入射，以及如何使系统稳定连接，主要都靠立方棱镜固定架。
下面是光学元件的装卡：单孔抱闸滑动架。搭建系统时需要先将此装卡放置在既定位置附近 ，后续可以放置各类光学元件，如透镜、偏振片、滤光片、波片等。
单孔抱闸滑动架放置于笼杆上，可以前后滑动调节元件之间的距离，搭建系统时先将其置于既定位置，待调节系统时再精调具体位置。图七
外径30mm套管两端为标准C-Mount螺纹，可以直接拧在C-Mount接口的相机上，然后固定于系统上。
剩下的器件有白光led、透镜、物镜、相机。
白光led：系统照明。
透镜：光路准直和成像。
物镜：成像。
相机：接收图像。
器件基本认识完毕了，接下来我们将器件使用笼杆连接起来。
从光路上看，有三个地方的透镜需要共焦，分别是LED需要置于L1的前焦面、L2和OBJ需要共焦、CCD需要置于TL的后焦面。我们将LED和L1取下，把准直仪放置于LED所在位置，在物镜前方放置反射镜。挡住TL这一路，取下L2，将LED、L1放置到对应位置。![]()
图十五将L2放回原来的位置，并将样本置于物镜前方，打开LED，连接好CCD。![]()
如需要将系统正置，只需将底板立起来即可。如图所示，将系统正置，下方放上位移台，到此，正置显微镜搭建完成。![]()
《教你手搓实验仪器》系列后续将持续更新，从简单到困难，有干涉，有成像，有显微等，感兴趣的读者可以持续关注。小编持续分享调节光路的技巧。
