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n_α、n_β和n_γ与三轴椭球体轴的长度成正比。

根据定义：n_α≤n_d≤n_β≤n_γ′≤n_γ

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／4^①。

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^②

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