运用星点像检测与校正显微镜物镜光学系统.doc

文档供参考，可复制、编制，期待您的好评与关注！ 运用星点像检测与校正显微镜物镜光学系统高英（雅安职业技术学院显微镜实验室 四川雅安 625000）摘 要：星点检验法是通过观察一个点光源经光学系统后在像面及像面前后不同截面上所成衍射像（通常称为星点像）的形状及光强分布来定性评价光学系统成像好坏的方法它具有使用设备简单，现象直观，精确度较高的优点本文通过观察星点像来判定显微镜物镜光学系统存在的各种像差（如彗差、球差、像散、色差等），分析各类像差产生的根本原因，提出校正各类像差的具体方法，从而提高显微镜成像质量关键词：显微镜、星点像、检测、校正由于光学显微镜的接物镜是由多组透镜组合而成的，因此在清洗装配后各透镜组的光轴不一定在同一条直线上，这就会产生轴上像差[1]（彗差、球差、像散、色差）等因此，需要对其进行多方面的校正才能予以消除，以达到良好的分效果 物镜像质的优劣判断是根据星点像来鉴定的，星点检验法是通过观察一个点光源经光学系统后在像面及像面前后不同截面上所成衍射像（通常称为星点像）的形状及光强分布来定性评价光学系统成像好坏的方法现根据几种像差的星点像来解析物镜存在的像质问题，提出校正方法。

以100×油镜为例，油镜的光学系统通常由四组六块透镜组成见图1，在半球形前片透镜组的后面是弯月形透镜，由这两组透镜构成物镜系统所谓的双前片透镜组合，而弯月形透镜组合的倾斜和移位对慧差像散影响最大所以常在弯月形镜座处加以校正装置，采用推移月牙片的方法来校正慧差和像散图1 油镜光学系统示意图1.判断物镜像差的方法首先将被检物镜安装在转换器上，将星点板置于载物台通光孔中央，调整好光源，进行调焦根据视野中所观察的星点像来判断被检物镜的像质正常的星点像：当照明光线从星点孔射出，由于光的衍射作用会在视场内焦平面上显示如图2-A）所示的星像图在焦点上为—小亮点，外环绕一小亮环，星点圆整、明亮，成桃红色，亮度为总亮度的80%，星环为同星环，细而淡，颜色为蓝而微带白色，亮度为总亮度的20%星点与星环之间的黑色陪衬环清晰、明显，调焦时在焦内焦外星点与星环完全对称形扩散，如图2-A1 、图2-A2所示图2 正常星像图1.1物镜球差的判断当物镜有球差存在时视场显示如图3-B所示的星像图球差的判定比较复杂，要根据星点中心亮度与星环之间亮度的比例，衬度以及星点衍射环的颜色来判断球差的正与负[2]当负球差存在时，星点像会呈现星点亮度暗淡，星环明显增粗，由蓝色变为绿色。

微白色成分消失，且外圈有多圈绿色干涉环出现如图3-B1所示当正球差存在时，星点由桃红色转为炽白色，亮度过大星环由蓝白色转为炽白色点与环之间的黑色陪衬环不明显，衬度不好，如图3-B2所示 图3 物镜球差星像图1.2物镜慧差的判断当物镜有慧差存在时视场显示如图4-c所示的星像图，在焦点上星点不圆整，星环不对称，形成彗星状尾翼，调焦时在焦内和焦外星点像成彗星形扩散且衍射环增多，如图4-c1、 图4-c2所示图4 物镜慧差星像图1.3 物镜像散的判断当物镜有像散存在时，视场呈现如图5-D所示的星像图在焦点上出现◆形，调焦时在焦内焦外出现星点和星环成椭圆形扩散的现象，如图5-D1、图5-D2所示图5 物镜像散星像图1.4 物镜畸变的判断当物镜有畸变存在时，星像图呈现如图6-E所示的图像，星点与星环出现不规则的多角形这是由于物镜玻璃材料和在装配过程中由于压圈过紧而造成的内应力引起的像差，调焦时在焦内焦外出现星点和星环成不规则形扩散的现象，如图6-E1、图6-E2所示图6 物镜畸变星像图2.物镜光学系统的校正方法2.1校正工具 星点板、校正螺杆、物镜装座、顶杆、压圈扳手、柳木杆、长纤维脱脂棉、锡箔纸垫圈、镜头清洗液（70%乙醚、30%无水乙醇混合液i）2.2校正步筹 将被检物镜外壳拧下，用压圈扳手拧出物镜下圈，将物镜倒置在物镜装座上，用顶杆顶住物镜头前端镜座，向上取出镜筒，变可取出物镜各组镜座。

此刻应注意各组镜片之间的装配顺序，并在镜座上画线做好标记将透镜各组用长纤维脱脂棉沾少许镜头清洗液（清洗液不易太多，否则会引起胶合片脱胶）将镜片清洗干净后按原装配位置从新组装好，压好物镜压圈，注意物镜压圈不得拧得过紧，应保持透镜组合之间有调节余地，避免造成压力过大而引起的内应力将被检物镜安装在转换器上，调好光源，将星点板置于载物台通光孔中央，然后调焦，观察星点像进行物镜像差的校正2.3慧差的校正 慧差是由于镜头组装后各透镜组光轴不在同一条直线上，因而产生不对称的表场所致，校正方法，用校正螺杆插入物镜座前端校正孔内（四个校正孔互成90度），借助四个校正螺杆，使月牙片透镜座像慧差尖端所指方向移动校正使其达到完全合轴，慧差便可消除2.4 球差的校正 球差是由于透镜曲率半径和厚度误差以及透镜组合之间的空气间隙不合适造成的[3]校正时需根据星像图显示的球差正负情况，采用增加或减少各透镜镜组之间的空气间隙来加以校正当正球差出现时，应减少第一组和第二组透镜之间的锡箔垫圈来消除球差当负球差出现时，则在这两组之间增加锡箔垫圈，同时还要注意观察星点和星环之间的亮度比例、以及颜色来反复校正，以达到最佳效果。

2.5像散的校正 像散是由于透镜组光轴倾斜不重合而造成的校正方法：拆开物镜，将镜座从镜座中取出，转动各透镜组之间的相互角度从新组装上，反复转动校正当透镜组与组之间的光轴误差配合在恰当位置时，光轴误差便会互补，像散便可有较大的改善若当星象图出现星点呈现十字形校正不好时，则说明透镜组合中某一组镜片有脱胶或破裂现象，此时需更换镜片才能消除2.6 畸形的校正 由于物镜畸形与色差是由透镜玻璃材料和物镜自身的内应力引起，因而无法消除在物镜的校正过程中，慧差、球差、像散等像差不是独立存在的，相互之间有着密切的联系，因此在进行星点校正时，一般要先校正慧差，才能观察到球差、像散等情况当对球差和像散进行校正时，由于变动了透镜组合位置，慧差又可能从新出现，此时又要对慧差进行校正因此在校正时需要兼顾几种像差同时进行反复校正，才能达到最佳的像质效果参考文献】[1] 刘向兵,李立国. 高等学校实施战略管理的理论探讨[J]. 科技信息. 2010(23) [2] 祁顺生. 以价值为基础的要素与企业 [J].. .中国教育期刊学会.2001(02)[3] 张振川. 现代企业风险价值管理问题探讨[J]. 会计研究. 2004(03) [4] 汤谷良,林长泉. 打造VBM框架下的价值型财务管理模式[J]. 会计研究. 2003(12) [5] 胡笑寒,万迪昉. 战略控制方法与管理控制方法的比较及发展研究[J]. 广东科技. 2003(04) [6] 何有缘,侯兰,任洪斌. 信息沟通中经理人应遵循的“531”策略[J]. 中国职教期刊学会. .2002(04) [7] 德国胜. 提高变电站电力系统自动化的技术途径探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2010(36) [8] 刘萍. 从经济学角度分析公允价值与市场价值[J]. 中国科教期刊学会. 2002(12)[9] 王春美,闫彩英. 浅谈企业文化建设的价值取向[J]. 生产力研究. 2001(06) [10] 袁改莲,芦震. 220kV小店变电站2号主变差动保护跳闸的事故分析[J]. 科技情报开发与经济. http://www.xtd- 2010(33)[11] 周雯,邢建武. 新经济时期以来美国制造业及服务业的发展[J]. 特区经济. 2009(01) [12] 赵东安,杨春. 中国工业期刊学会关于生产性服务业对制造业升级的影响研究——韩国现代化经验及对我国的启示[J]. 特区经济. 2009(01) [13] 戴靖波. Z形接地变压器在变电站的应用[J]. 湘潭师范学院学报(自然科学版). 侯晓音. 地区变电站自动化系统设计[J]. 北华大学学报(自然科学版). 2007(05) [15] 顾乃华,毕斗斗,任旺兵. 生产性服务业与制造业互动发展:文献综述[J]. 中医药期刊学会. .2006(06)[16] 益瑞涵. 美国大学的品牌管理及启示——以马里兰大学为例[J]. 华南理工大学学报(社会科学版). 2007(02) [17] 顾乃华,毕斗斗,任旺兵. 中国转型期生产性服务业发展与制造业竞争力关系研究 [J]. 中国高教期刊学会. 2006(09)[18] 刘志彪. 发展现代生产者服务业与调整优化制造业结构[J]. 南京大学学报(哲学.人文科学.社会科学版). 2006(05) / 。