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顯微鏡知識(shí)掃盲（2）----顯微鏡機(jī)械裝置
二、顯微鏡的機(jī)械裝置
顯微鏡的機(jī)械裝置是為光學(xué)系統(tǒng)服務(wù)的。只有精密、靈活、準(zhǔn)確的機(jī)械裝置與良好的光學(xué)系統(tǒng)密切配合，顯微鏡才能發(fā)揮其性能。 一般顯微鏡的機(jī)械裝置由下列部件組成：
鏡座與鏡臂、鏡筒、物鏡轉(zhuǎn)換器、載物臺(tái)與移動(dòng)器、粗動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)、微動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)、
（一） 鏡座與鏡臂
1.鏡座 它是顯微鏡的基座，用以支撐整個(gè)鏡體。簡易顯微鏡的多呈馬蹄形，用鑄鐵 制造電光源顯微鏡的鏡座為多方形，其內(nèi)部裝有電光源系統(tǒng)。即照明燈、聚光鏡、反光鏡及其電路等均裝在其鏡座內(nèi)。尼康現(xiàn)在采用"T"型主體,及穩(wěn)定有美觀.
2.鏡臂 呈弓形，立于鏡座的上端。對(duì)直筒顯微鏡來說，用它來支撐整個(gè)光學(xué) 大部分機(jī)械零件。其下有一個(gè)傾斜關(guān)節(jié)，用以傾斜鏡筒。對(duì)斜筒顯微鏡來說，鏡臂 的，主要用它來支撐鏡筒和與鏡筒相連接的光學(xué)元件。但現(xiàn)在的顯微鏡都和主體并在了一起. 。
（二） 鏡筒
鏡筒是金屬制的圓筒。其上端可插目鏡，下端連接物鏡。為了避免入射光發(fā)射，現(xiàn)在的顯微鏡內(nèi)壁都涂以無光黑漆。 鏡筒可分為單目、雙目和三目三種。
1.單目鏡筒 單目鏡筒又有直筒和斜筒之分。雙目和三目鏡筒則都是斜筒式的,直筒因使用不太方便使用量較少。單筒斜筒是在鏡筒內(nèi)安裝一個(gè)反射棱鏡，從標(biāo)本到達(dá)鏡筒的光線被棱鏡以45度角發(fā)射進(jìn)入目鏡。斜筒式可作360度旋轉(zhuǎn)，使用起來更加方便。
2.雙目鏡筒 雙目鏡筒是由左右兩個(gè)鏡筒組成。鏡筒的下部裝有一套復(fù)雜的反射機(jī)構(gòu)。 來自物鏡的光線經(jīng)半五角棱鏡兩次反射后，折轉(zhuǎn)45度進(jìn)入分光棱鏡。分光棱鏡模塊由多組直角棱鏡膠合而成。膠合面上鍍有分光膜。當(dāng)光到達(dá)分光膜時(shí)，有一半發(fā)射，進(jìn)入下棱鏡，另一半透過，進(jìn)入上棱鏡。被上下兩個(gè)棱鏡反射后進(jìn)入兩個(gè)目鏡中成像。
為了適應(yīng)不同人眼的瞳距，復(fù)合棱鏡兩側(cè)的反射棱鏡的間距通常都設(shè)計(jì)為可調(diào)的。目的是為了適應(yīng)兩眼距離不同的人使用。調(diào)節(jié)范圍通常是在55~75 mm.之間，雙目鏡筒一般設(shè)計(jì)成可伸縮調(diào)節(jié)方式。其目的是為了適應(yīng)視力不同的人使用。調(diào)節(jié)范圍通常在500度近視和遠(yuǎn)視之間。
3.三目鏡筒 三目鏡筒是攝影顯微鏡需要配置的。它是在雙目鏡筒的上方又增加一個(gè)鏡筒.在此鏡筒上可加配攝影設(shè)備。這樣既可以觀察，又可以攝影。它有兩種方式；一種是安裝有一個(gè)可推拉的棱鏡。推入時(shí)供平時(shí)觀察用，拉出時(shí)光線全部進(jìn)入攝影鏡筒供照相用。還有一種是即可觀察又可同時(shí)攝影的三目鏡筒。它的光線20%~30%供觀察用，70%~80%供攝影用。在攝影時(shí)，可用攝影目鏡進(jìn)行調(diào)焦，當(dāng)看到清晰的物象時(shí)，再攝影，便可攝出清晰的照片。
（三） 物鏡轉(zhuǎn)換器
物鏡轉(zhuǎn)換器裝于鏡筒下端，用來安裝和轉(zhuǎn)換物鏡。按安裝物鏡的孔數(shù)不同，可分為四孔式、五孔式、六孔式、七孔式等幾種。以五、六孔居多，按定位方式的不同，可分為外定位式和內(nèi)定位式兩種。但無論那種方式，其基本結(jié)構(gòu)都是由上下兩塊凸面朝下的圓盤組成。上面一塊固定在鏡筒的下端，稱為固定盤。下面一塊可以饒其中心的大頭螺釘旋轉(zhuǎn)，稱為轉(zhuǎn)動(dòng)盤。物鏡就分別安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)盤的幾個(gè)對(duì)稱的螺絲口上。外定位式的轉(zhuǎn)換器，其定位彈簧安裝在外面；內(nèi)定位式的轉(zhuǎn)換器，其定位彈簧片安裝在固定盤里面。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)至某一位置時(shí)，定位彈簧片上的凸棱落入定位槽中，發(fā)出咔嗒一聲響，便有一個(gè)物鏡進(jìn)入光路。繼續(xù)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)盤，可將各個(gè)物鏡依次調(diào)在顯微鏡的光軸位置上。
對(duì)物鏡轉(zhuǎn)換器的精度有兩點(diǎn)要求：同軸和齊焦。所謂同軸，是指每個(gè)物鏡被定位即調(diào)入光路后，物鏡和目鏡的光軸應(yīng)在一條直線上，所謂齊焦，是指用低倍物鏡調(diào)焦后，從低倍轉(zhuǎn)換到高倍物鏡，無須使用粗調(diào)，即可初見物象（但允許細(xì)調(diào)）。齊焦又稱為"等高轉(zhuǎn)換"。 物鏡的齊焦是建筑在下列三條的基礎(chǔ)上：
（1） 機(jī)械筒長m為200毫米；
（2） 目鏡前焦面應(yīng)在鏡筒上端面之下10毫米處（目鏡中間象距離d）全部目鏡設(shè)計(jì) 均以此作為基準(zhǔn)；
（3）物鏡后聚焦與目鏡焦面之間的光學(xué)筒長△是隨著物鏡焦距而變，不是固定的。
（四） 載物臺(tái)與移動(dòng)器
載物臺(tái)用于承放標(biāo)本。它與顯微鏡的光軸垂直。常用的載物臺(tái)有固定式和帶移動(dòng)器式 兩種。固定式結(jié)構(gòu)簡單，它只有一個(gè)臺(tái)面，臺(tái)面*有一個(gè)圓形的通光孔，孔的兩側(cè)各有一個(gè)夾標(biāo)本玻片用的片夾。觀察時(shí)，只能用手來移動(dòng)標(biāo)本，不太方便。這種載物臺(tái)用于低檔顯微鏡。
為了便于操作，常在固定式的載物臺(tái)上增加一個(gè)移動(dòng)器，叫做帶移動(dòng)器的載物臺(tái)。當(dāng) 標(biāo)本被夾入移動(dòng)器后，使用移動(dòng)器的橫向和縱向調(diào)節(jié)旋鈕，便可以上下左右移動(dòng)標(biāo)本，十分方便，這種載物臺(tái)和移動(dòng)器是靠移動(dòng)器上的一只滾花螺絲連接的。安裝移動(dòng)器時(shí)，只要把移動(dòng)器上兩個(gè)固定銷插入臺(tái)面的螺絲孔內(nèi)，在擰緊滾花螺絲即行。
（五） 粗動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)
粗動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)簡稱粗調(diào)，是用來快速調(diào)焦的裝置。由粗動(dòng)手輪控制。旋轉(zhuǎn)手輪，可以使物、目鏡與載物臺(tái)快速相對(duì)移動(dòng)。
粗調(diào)有三種方式；一種是鏡筒升降式，一種是鏡臂升降式，第三種是載物臺(tái)升降式，無論哪種方式，粗調(diào)的基本結(jié)構(gòu)都是由齒輪來帶動(dòng)赤條運(yùn)動(dòng)。齒輪固定在粗動(dòng)手輪的轉(zhuǎn)軸上，齒條固定在鏡筒或鏡座上。齒輪和赤條咬合在一起。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)，齒輪通過齒條帶動(dòng)鏡筒（或鏡臂或載物臺(tái)）作相應(yīng)的上升或下降。其上下運(yùn)動(dòng)的方向，由燕尾導(dǎo)軌作控制。燕尾導(dǎo)軌是精密加工的部件，由燕尾導(dǎo)條和燕尾槽組成。燕尾條在燕尾槽內(nèi)滑動(dòng)或燕尾槽在燕尾條上滑動(dòng)。他們之間的配合緊密、平穩(wěn)、沒有松動(dòng)，可保證光學(xué)系統(tǒng)作平穩(wěn)而準(zhǔn)確的直線運(yùn)動(dòng)。
直筒顯微鏡的粗調(diào)裝于鏡臂的上端，斜筒顯微鏡的粗調(diào)裝與鏡臂下端。
（六）微動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)
微動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)簡稱微調(diào)，是顯微鏡作精細(xì)調(diào)焦用的一種慢動(dòng)裝置。它的總調(diào)節(jié)距離一般為1.8~3mm，由微動(dòng)手輪控制。旋轉(zhuǎn)微動(dòng)手輪時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)的移動(dòng)非常慢。例如，上升或下降2 mm的距離，需要轉(zhuǎn)動(dòng)十幾圈。 微調(diào)裝置常見的有杠桿式、齒輪式和偏心輪式三種結(jié)構(gòu)。后者在老產(chǎn)品中常見。
1. 杠桿式微調(diào)
其工作原理如下：當(dāng)反時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪時(shí)，螺桿向右移動(dòng)，杠桿的下端受到擋輪向右的推力作用，使杠桿繞其支點(diǎn)徐徐上擺，從而推動(dòng)頂桿上升，直至手輪上的銷釘被固定銷釘限位為止。
由于頂桿的上端與微動(dòng)燕尾相連，因此，頂桿上升時(shí)，就將微動(dòng)燕尾抬起，使光學(xué)系統(tǒng)向上作微調(diào)。在微動(dòng)燕尾上裝有壓縮彈簧。這一彈簧的彈力，通過頂桿傳遞到杠桿上，使杠桿下端始終緊貼在擋輪的端面上。因此，當(dāng)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)手輪時(shí)，杠桿在壓縮彈簧的作用下，緊跟擋輪徐徐下擺，頂桿下降，光學(xué)系統(tǒng)向下作微調(diào)，直至手輪上的銷釘被固定銷釘限位為止。
另一種杠桿式的微調(diào)它的工作原理與前面一種基本相同。其區(qū)別之處是螺母套在螺桿上，螺桿只能在原地轉(zhuǎn)動(dòng)，不能左右移動(dòng)。由于杠桿的下端緊貼著螺母的側(cè)面，限制了螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)微調(diào)手輪時(shí)，螺母只能在螺桿上左右移動(dòng)而不能轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)螺母左右移動(dòng)時(shí)，即帶動(dòng)杠桿繞其支點(diǎn)往復(fù)擺動(dòng)，使頂桿上升或下降，從而帶動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)作相應(yīng)的上升或下降。
2. 齒輪式微調(diào)
齒輪式微調(diào)是一套齒輪組件。微動(dòng)手輪套在齒輪的兩端，軸齒輪→第 一級(jí)齒輪→第二級(jí)齒輪→扇形齒輪，依次咬合。因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)手輪時(shí)，齒輪組件中的各個(gè)齒輪都跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)扇形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)頂桿上升或下降。由于齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中經(jīng)過了三次減速。因此，手輪轉(zhuǎn)過一個(gè)很大的角度時(shí)，扇形齒輪才轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)很小的角度。再加上頂桿的安裝位置距扇形齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸很近，所以，頂桿的升降很微小。