显微镜知识扫盲(2)----显微镜机械装置
二、显微镜的机械装置显微镜的机械装置是为光学系统服务的。只有精密、灵活、准确的机械装置与良好的光学系统密切配合,显微镜才能发挥其性能。 一般显微镜的机械装置由下列部件组成: 镜座与镜臂、镜筒、物镜转换器、载物台与移动器、粗动调焦机构、微动调焦机构、(一) 镜座与镜臂1.镜座 它是显微镜的基座,用以支撑整个镜体。简易显微镜的多呈马蹄形,用铸铁 制造电光源显微镜的镜座为多方形,其内部装有电光源系统。即照明灯、聚光镜、反光镜及其电路等均装在其镜座内。现在采用"T"型主体,及稳定有美观. 2.镜臂 呈弓形,立于镜座的上端。对直筒显微镜来说,用它来支撑整个光学 大部分机械零件。其下有一个倾斜关节,用以倾斜镜筒。对斜筒显微镜来说,镜臂 的,主要用它来支撑镜筒和与镜筒相连接的光学元件。但现在的显微镜都和主体并在了一起. 。 (二) 镜筒 镜筒是金属制的圆筒。其上端可插目镜,下端连接物镜。为了避免入射光发射,现在的显微镜内壁都涂以无光黑漆。 镜筒可分为单目、双目和三目三种。 1.单目镜筒 单目镜筒又有直筒和斜筒之分。双目和三目镜筒则都是斜筒式的,直筒因使用不太方便使用量较少。单筒斜筒是在镜筒内安装一个反射棱镜,从标本到达镜筒的光线被棱镜以45度角发射进入目镜。斜筒式可作360度旋转,使用起来更加方便。 2.双目镜筒 双目镜筒是由左右两个镜筒组成。镜筒的下部装有一套复杂的反射机构。 来自物镜的光线经半五角棱镜两次反射后,折转45度进入分光棱镜。分光棱镜模块由多组直角棱镜胶合而成。胶合面上镀有分光膜。当光到达分光膜时,有一半发射,进入下棱镜,另一半透过,进入上棱镜。被上下两个棱镜反射后进入两个目镜中成像。 为了适应不同人眼的瞳距,复合棱镜两侧的反射棱镜的间距通常都设计为可调的。目的是为了适应两眼距离不同的人使用。调节范围通常是在55~75 mm.之间,双目镜筒一般设计成可伸缩调节方式。其目的是为了适应视力不同的人使用。调节范围通常在500度近视和远视之间。 3.三目镜筒 三目镜筒是摄影显微镜需要配置的。它是在双目镜筒的上方又增加一个镜筒.在此镜筒上可加配摄影设备。这样既可以观察,又可以摄影。它有两种方式;一种是安装有一个可推拉的棱镜。推入时供平时观察用,拉出时光线全部进入摄影镜筒供照相用。还有一种是即可观察又可同时摄影的三目镜筒。它的光线20%~30%供观察用,70%~80%供摄影用。在摄影时,可用摄影目镜进行调焦,当看到清晰的物象时,再摄影,便可摄出清晰的照片。 (三) 物镜转换器 物镜转换器装于镜筒下端,用来安装和转换物镜。按安装物镜的孔数不同,可分为四孔式、五孔式、六孔式、七孔式等几种。以五、六孔居多,按定位方式的不同,可分为外定位式和内定位式两种。但无论那种方式,其基本结构都是由上下两块凸面朝下的圆盘组成。上面一块固定在镜筒的下端,称为固定盘。下面一块可以饶其中心的大头螺钉旋转,称为转动盘。物镜就分别安装在转动盘的几个对称的螺丝口上。外定位式的转换器,其定位弹簧安装在外面;内定位式的转换器,其定位弹簧片安装在固定盘里面。当转动盘旋转至某一位置时,定位弹簧片上的凸棱落入定位槽中,发出咔嗒一声响,便有一个物镜进入光路。继续旋转转动盘,可将各个物镜依次调在显微镜的光轴位置上。 对物镜转换器的精度有两点要求:同轴和齐焦。所谓同轴,是指每个物镜被定位即调入光路后,物镜和目镜的光轴应在一条直线上,所谓齐焦,是指用低倍物镜调焦后,从低倍转换到高倍物镜,无须使用粗调,即可初见物象(但允许细调)。齐焦又称为"等高转换"。 物镜的齐焦是建筑在下列三条的基础上: (1) 机械筒长m为200毫米; (2) 目镜前焦面应在镜筒上端面之下10毫米处(目镜中间象距离d)全部目镜设计 均以此作为基准; (3)物镜后聚焦与目镜焦面之间的光学筒长△是随着物镜焦距而变,不是固定的。 (四) 载物台与移动器载物台用于承放标本。它与显微镜的光轴垂直。常用的载物台有固定式和带移动器式 两种。固定式结构简单,它只有一个台面,台面*有一个圆形的通光孔,孔的两侧各有一个夹标本玻片用的片夹。观察时,只能用手来移动标本,不太方便。这种载物台用于低档显微镜。 为了便于操作,常在固定式的载物台上增加一个移动器,叫做带移动器的载物台。当 标本被夹入移动器后,使用移动器的横向和纵向调节旋钮,便可以上下左右移动标本,十分方便,这种载物台和移动器是靠移动器上的一只滚花螺丝连接的。安装移动器时,只要把移动器上两个固定销插入台面的螺丝孔内,在拧紧滚花螺丝即行。 (五) 粗动调焦机构 粗动调焦机构简称粗调,是用来快速调焦的装置。由粗动手轮控制。旋转手轮,可以使物、目镜与载物台快速相对移动。 粗调有三种方式;一种是镜筒升降式,一种是镜臂升降式,第三种是载物台升降式,无论哪种方式,粗调的基本结构都是由齿轮来带动赤条运动。齿轮固定在粗动手轮的转轴上,齿条固定在镜筒或镜座上。齿轮和赤条咬合在一起。转动手轮时,齿轮通过齿条带动镜筒(或镜臂或载物台)作相应的上升或下降。其上下运动的方向,由燕尾导轨作控制。燕尾导轨是精密加工的部件,由燕尾导条和燕尾槽组成。燕尾条在燕尾槽内滑动或燕尾槽在燕尾条上滑动。他们之间的配合紧密、平稳、没有松动,可保证光学系统作平稳而准确的直线运动。 直筒显微镜的粗调装于镜臂的上端,斜筒显微镜的粗调装与镜臂下端。 (六)微动调焦机构 微动调焦机构简称微调,是显微镜作精细调焦用的一种慢动装置。它的总调节距离一般为1.8~3mm,由微动手轮控制。旋转微动手轮时,光学系统的移动非常慢。例如,上升或下降2 mm的距离,需要转动十几圈。 微调装置常见的有杠杆式、齿轮式和偏心轮式三种结构。后者在老产品中常见。 1. 杠杆式微调 其工作原理如下:当反时针旋转手轮时,螺杆向右移动,杠杆的下端受到挡轮向右的推力作用,使杠杆绕其支点徐徐上摆,从而推动顶杆上升,直至手轮上的销钉被固定销钉限位为止。 由于顶杆的上端与微动燕尾相连,因此,顶杆上升时,就将微动燕尾抬起,使光学系统向上作微调。在微动燕尾上装有压缩弹簧。这一弹簧的弹力,通过顶杆传递到杠杆上,使杠杆下端始终紧贴在挡轮的端面上。因此,当顺时针方向旋转手轮时,杠杆在压缩弹簧的作用下,紧跟挡轮徐徐下摆,顶杆下降,光学系统向下作微调,直至手轮上的销钉被固定销钉限位为止。 另一种杠杆式的微调它的工作原理与前面一种基本相同。其区别之处是螺母套在螺杆上,螺杆只能在原地转动,不能左右移动。由于杠杆的下端紧贴着螺母的侧面,限制了螺母的转动。因此,当旋转微调手轮时,螺母只能在螺杆上左右移动而不能转动。当螺母左右移动时,即带动杠杆绕其支点往复摆动,使顶杆上升或下降,从而带动光学系统作相应的上升或下降。 2. 齿轮式微调 齿轮式微调是一套齿轮组件。微动手轮套在齿轮的两端,轴齿轮→第 一级齿轮→第二级齿轮→扇形齿轮,依次咬合。因此,当旋转手轮时,齿轮组件中的各个齿轮都跟着转动。当扇形齿轮转动时,带动顶杆上升或下降。由于齿轮转动过程中经过了三次减速。因此,手轮转过一个很大的角度时,扇形齿轮才转动一个很小的角度。再加上顶杆的安装位置距扇形齿轮的转动轴很近,所以,顶杆的升降很微小。
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