偏光显微镜有多种型号。 下面以江南光学仪器厂生产的XPB型偏光显微镜(图2-6)和日本尼康公司生产的-2Pol型偏光显微镜(图2-7)为例介绍偏光显微镜的结构。 。
图2-6 江南光学仪器厂生产的XPB偏光显微镜
1.镜架
它支撑偏光显微镜的全部重量,其形状为带立柱的马蹄形,通过水平轴与镜臂连接(图2-6)。 在先进的偏光显微镜上,它们通常有一个矩形底座,后面有卤素光源,中间圆孔有孔径光阑,侧面有电源开关(图2-7)。
2.镜臂
其下端与镜架连接,上端与镜筒连接。 与镜筒的连接点装有粗动螺杆和微调螺杆,用于升高和降低镜筒。 镜臂可以向后倾斜,但不能过度倾斜(图2-6)。 在先进的偏光显微镜上,镜臂和镜座是一体的,两侧的粗动螺钉和精动螺钉用于调节载物台的高度(图2-7)。
3.反光镜
它是一个有平面和凹面的小圆镜,可以任意旋转,将光源发出的光线反射到偏光显微镜的光学系统中。 一般情况下,采用平面反射镜来获得平行透射光; 但在弱光源或锥光系统中,应使用凹面反射镜(图2-6)。 在先进的偏光显微镜上,它配备有自己的光源(图 2-7)。
图2-7 -2 日本尼康公司生产的Pol型偏光显微镜
4. 下偏光片
由偏光镜制成,放置在反射镜的顶部。 从普通光源发出的自然光通过反射镜进入下偏光片并发生偏振。 所有自然光都被转换为具有固定且一致振动方向的偏振光。 下偏光片可以旋转(图2-6、图2-7)。 下偏光片的振动方向(即偏振光通过它后的振动方向)通常调整为东西方向,用符号“PP”表示。
5. 锁定光圈
位于下偏光片上,通过转动手柄,可以自由地打开和关闭光圈,以控制透过的光量。
6. 锥光镜
它位于光圈锁和载物台之间,由一组透镜组成(图 2-6、图 2-7)。 从下偏光片透射出来的偏振光通过锥光镜会聚成锥形偏振光束。 不使用时,可以将锥光镜从光学系统中推出。
7. 舞台
它是一个可以水平旋转的圆形平台,其边缘有360°的刻度。 与固定游标尺配合使用时,可直接读取载物台的旋转角度。 载物台中央有一个圆孔,是光线的通道(图2-6)。 圆孔旁边还有一对片夹偏光显微镜目镜十字丝刻度,用于固定片材。 载物台外缘有固定螺钉,用于固定载物台。 在高级偏光显微镜上,载物台一般处于水平状态,但可以通过安装在镜臂上的粗动螺杆和微调螺杆升降,以调节载物台与物镜之间的距离(图2- 7) .
8.镜筒
它是一个连接到镜臂的长直圆柱体。 旋转镜臂上的粗动螺旋和微动螺旋可以使镜筒上升或下降(图2-6)。 镜筒的上端连接目镜,下端连接物镜。 中间有测试板孔、上偏光片和伯特兰透镜。
9.物镜
它由安装在金属圆筒中的多组透镜组成。 一般偏光显微镜配备四个不同放大倍数(以n×表示)的物镜,即4×(称为低倍物镜)、10×和25×(称为中倍物镜)、40×或60 ×或100×(称为高倍物镜)。 每个物镜上都刻有放大倍数和数值孔径 (NA)。 前者与图像清晰度成反比,后者与图像清晰度成正比。 物镜与片材之间的距离称为物镜的工作距离,它与物镜的放大倍数成反比。 XPB型偏光显微镜上,物镜借助弹簧夹固定在镜筒下端(图2-6)。 在先进的偏光显微镜上偏光显微镜目镜十字丝刻度,镜筒的下端是物镜转盘,上面装有4~5个不同放大倍数的物镜,只需转动转盘即可更换物镜(图2-7)。
10. 戴上偏光镜
它嵌入金属框架中,放置在物镜和伯特兰镜之间。 它可以被推入或拉出光学系统(图2-6、图2-7)。 其作用与下偏光片相同,即任意振动方向的光经过上偏光片后,转换为振动方向固定一致的偏振光。 上偏光片的振动方向始终固定在与下偏光片的振动方向垂直的位置,通常为南北方向,用符号“AA”表示。
11.伯特兰镜
位于目镜和上偏光镜之间的是一个小凸透镜(图2-6、图2-7)。 在锥光系统下,伯特兰镜和高倍物镜一起使用,可以观察更大范围的矿物干涉图案。
12.目镜
它由一组安装在金属圆筒内并插入镜筒顶部的透镜组成(图 2-6)。 一般来说,目镜的放大倍数有5×和10×两种。 在先进的偏光显微镜上安装了两个目镜。 目镜之间的距离和焦距可以根据观察者的使用情况进行调整(图2-7)。 目镜通常配有分划板和刻度。
上述结构部件分别构成了偏光显微镜的机械系统和光学系统。
机械系统包括镜座、镜臂、镜筒、载物台、光圈锁等。
光学系统包括光源、反射镜、下偏光镜、锥透镜、物镜、上偏光镜、伯特兰镜、目镜等。
偏光显微镜除上述主要部件外,还配有石膏试板、云母试板、石英楔、物镜中心校正螺钉等附件,放置在镜盒内。
2、偏光显微镜光学系统
偏光显微镜与一般显微镜的区别在于其光学系统配备了两个偏光镜和一个锥光镜。 这三种器件的不同组合构成了不同的光学系统。
1.单偏光系统
仅使用下偏光片,即将单一方向(通常固定在东西方向)振荡的平面偏振光注入晶体片中。 在该系统下主要观察矿物的形貌、解理、颜色、突起、粗糙面、贝克线等现象。
2. 交叉偏振系统
在单偏光镜系统中,当上偏光镜被推入时,上下偏光镜的振动方向相互垂直并与目镜十字线一致。 在该系统下,主要观察矿物的消光、干涉色、延展性、孪晶等现象。
3.锥光镜系统
在交叉偏振系统中,将锥光镜推入并添加高功率物镜和伯特兰镜。 该系统主要通过观察矿物的干涉图样来确定矿物的轴向和光学征象。