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guoping201 2006-03-05 15:34
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zpzgwd 2006-03-05 16:49电子显微镜的发明
普通光学显微镜通过提高和改善透镜的性能，使放大率达到1000─1500倍左右，但一直末超过2000倍。这是由于普通光学显微镜的放大能力受光的波长的限制。光学显微镜是利用光线来看物体，为了看到物体，物体的尺寸就必须大于光的波长，否则光就会 “绕”过去。理论研究结果表明，普通光学显微镜的分辨本领不超过0。02微米，有人采用波长比可见光更短的紫外线，放大能力也不过再提高一倍左右。
要想看到组成物质的最小单位──原子，光学显微镜的分辨本领还差3─4个量级。为了从更高的层次上研究物质的结构，必须另辟蹊径，创造出功能更强的显微镜。
有人设想用波长比紫外线更短的X射线的透镜。
20世纪20年代法国科学家德布罗意发现电子流也具有波动性，其波长与能量有确定关系，能量越大波长越短，比如电子学1000伏特的电场加速后其波长是0.388埃，用10万伏电场加速后波长只有0.0387埃，于是科学家们就想到是否可以用电子束来代替光波？这是电子显微镜即将诞生的一个先兆。
用电子束来制造显微镜，关键是找到能使电子束聚焦的透镜，光学透镜是无法会聚电子束的。
1926年，德国科学家蒲许提出了关于电子在磁场中运动的理论。他指出： “具有轴对称性的磁场对电子束来说起着透镜的作用。”这样，蒲许就从理论上解决了电子显微镜的透镜问题，因为电子束来说，磁场显示出透镜的作用，所以称为 “磁透镜”。
德国柏林工科大学的年轻研究员卢斯卡，1932年制作了第一台电子显微镜──它是一台经过改进的阴极射线示波器，成功地得到了铜网的放大像──第一次由电子束形成的图像，加速电压为7万，最初放大率仅为12倍。尽管放大率微不足道，但它却证实了使用电子束和电子透镜可形成与光学像相同的电子像。
经过不断地改进，1933年卢斯卡制成了二级放大的电子显微镜，获得了金属箔和纤维的1万倍的放大像。
1937年应西门子公司的邀请，卢斯理建立了超显微镜学实验室。1939年西门子公司制造出分辨本领达到30埃的世界上最早的实用电子显微镜，并投入批量生产。
电子显微镜的出现使人类的洞察能力提高了好几百倍，不仅看到了病毒，而且看见了一些大分子，即使经过特殊制备的某些类型材料样品里的原子，也能够被看到。
但是，受电子显微镜本身的设计原理和现代加工技术手段的限制，目前它的分辨本领已经接近极限。要进一步研究比原子尺度更小的微观世界必须要有概念和原理上的根本突破。
1978年，一种新的物理探测系统── “扫描隧道显微镜已被德国学者宾尼格和瑞士学者罗雷尔系统地论证了，并于1982年制造成功。这种新型的显微镜，放大倍数可达3亿倍，最小可分辨的两点距离为原子直径的1/10，也就是说它的分辨率高达0.1埃。
扫描隧道显微镜采用了全新的工作原理，它利用一种电子隧道现象，将样品本身作为一具电极，另一个电极是一根非常尖锐的探针，把探针移近样品，并在两者之间加上电压，当探针和样品表面相距只有数十埃时，由于隧道效应在探针与样品表面之间就会产生隧穿电流，并保持不变，若表面有微小起伏，那怕只有原子大小的起伏，也将使穿电流发生成千上万倍的变化，这种携带原子结构的信息，输入电子计算机，经过处理即可在荧光屏上显示出一幅物体的三维图象。
鉴于卢斯卡发明电子显微镜的，宾尼格、罗雷尔设计制造扫描隧道显微镜的业绩，瑞典皇家科学院决定，将1986年诺贝尔物理奖授予他们三人。
武汉仪器仪表-吴欣民
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zpzgwd 2006-03-05 16:51显微镜的光学原理及性能
传统的光学显微镜主要由光学系统及支撑它们的机械结构组成，光学系统包括物镜、目镜和聚光镜，都是由各种光学玻璃做成的复杂化了的放大镜。物镜将标本放大成像，其放大倍率M物由下式决定：M物=Δ∕f'物 ，式中f'物是物镜的焦距，Δ可理解为物镜与目镜间的距离。目镜将物镜所成之像再次放大，成一个虚像在人眼前250mm处供人观察,这是多数人感觉最舒适的观察位置，目镜的倍率M目=250/f'目,f'目是目镜的焦距。显微镜的总放大倍率是物镜与目镜的乘积，即M=M物*M目=Δ*250∕f'目*f;物。可见，减小物镜及目镜焦距将使总放大倍率提高，这是用显微镜可以看到细菌等微生物的关键,也是其与普通放大镜的区别所在。
那么，是否可以设想无限制地减少f’物f’目，以便提高放大倍率，使我们能看到更加细微的物体呢?回答是否定的！这是因为用以成像的光本质是一种电磁波，因而在传播过程中免不了产生衍射和干涉现象，就像日常所见水面的波纹遇到障碍时能绕行，两列水波相遇时能互相加强或削弱一样。当从一个点状的发光物点发出的光波进入物镜时，物镜的边框阻碍了光的传播，产生衍射和干涉，经物镜后无法再会集于一点，而是形成有一定大小的光斑，外围还有强度微弱并逐渐减弱的一系列光环，我们称中心亮斑为艾里斑，两个发光点靠近到一定距离时两光斑就会重叠，直至无法确认为两个光斑。瑞利提出了一个判定标准，认为当两光斑中心相距等于艾里斑半径时，两光斑是能分辨的，经计算，这时候两个发光点间的距离e=0.61入∕n.sinA=0.61入∕N.A，式中，入为光波波长，人眼可接收的光波波长约为0.4—0.7um，n为发光点所处介质的折射率，如处在空气中，n≈1，处在水中，n≈1.33，而A为发光点对物镜边框张角之半，N.A称为物镜的数值孔径。从上式可见，物镜能分辨的两点间的距离受到了光的波长和数值孔径的限制，由于人眼视觉最敏锐的波长约为0.5um，而A角不可能超过90度，sinA总小于1，对于可用的透光介质最大折射率约为1.5，故 e值始终大于0.2um，这是光学显微镜能分辨的最小极限距离。通过显微镜放大成像，若想将能被具有某些N.A值的物镜分辨率的物点间距e放大到足以被人眼分辨，则需M.e≥0.15mm，此处0.15mm为实验得出的人眼能分辨的置于眼前250mm处两微物间的最小距离，故M≥（0.15∕0.61入）N.A≈500N.A ，为使观察不致太费力，M扩大一倍便足够了，即500N.A≤M≤1000N.A，是显微镜总倍率的合理选取范围，再大的总放大倍率是没有意义的，因为物镜数值孔径已经限制了最小可分辨距离，提高放大倍率已不可能分辨出更小的物体细节了。
成像衬度是光学显微镜的另一个关键问题，所谓衬度，即是像面上相邻部份间的黑白对比度或颜色差，人眼对于0.02以下的亮度差别是很难判定的，对颜色差别则稍微敏感一些。有些显微镜观察对象，如生物标本，其细节间亮度差别甚小，加之显微镜光学系统设计制造误差使其成像衬度进一步降低而难于分辨，此时，看不清物体细节，不是总放大倍率过低，也不是物镜数值孔径太小，而是由于像面衬度太低的缘故。
多少年来，人们为提高显微镜的分辨能力和成像衬度付出了艰辛的劳动，随着计算机技术和工具的不断进步，光学设计的理论和方法也在不断改进，加上原材料性能的提高，工艺和检测手段的不断完善，观察方法的创新，使光学显微镜的成像质量已经接近衍射极限的完善程度，人们将用标本染色、暗场、相衬、荧光、干涉、偏光等观察技术，使得光学显微镜已能适应形形色色标本的研究，虽然近年来电子显微镜，超声显微镜等放大成像仪器先后问世，在某些方面具有优势的性能，但在廉价、方便、直观、特别是适合生物活体的研究等方面仍无法与光学显微镜匹敌，光学显微镜仍然牢固地占据着自己的阵地。另一方面，与激光、计算机、新材料技术、信息技术相结合，古老的光学显微镜正焕发青春，显示了旺盛的生命力，数码显微镜、激光共焦扫描显微镜、近场扫描显微镜、双光子显微镜及具有各种新的功能或能适应各种新的环境条件的仪器层出不穷，更加扩大了光学显微镜的应用领域，作为最新的例子。从火星探测车上传回的岩层显微图片是多么令人振奋！我们完全可以相信，光学显微镜将会以更新的姿态，造福人类。
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zpzgwd 2006-03-05 16:53显微镜科研中不可缺少的工具
光学显微镜是一种既古老又年轻的科学工具，从诞生至今，已有三百年的历史，目前，几乎成了科学技术的形象代言人，你只需看媒体上有关科学技术的报道中频频出现其身影，便可见此言之不谬也。
人类的眼睛是比较完善的图像集系统，我们靠双眼观察周围的事物，了解自身和所处的环境，但对那些小到一定程度的物体或细节，却只能视而不见，这是我们天生的缺陷，是由人眼的构造决定的。所幸先贤们发明了光学显微镜，能将细微物体放大成像，供人观察研究，这极大地弥补了我们眼睛的不足。可以想见，人们第一次通过这种仪器看到血球、细胞、细菌、寄生虫、金相结构等等时，是何等的欣喜若狂，这时，人类的视力突然深入到了一个从前一无所知的微观世界，从此揭开了人类文明的新篇章。到如今，光学显微镜已进入了各行各业，成了人类认识自然、改造自然的得力助手。
医院是显微镜的最大应用场所，主要用来检查患者的体液变化、入侵人体的病菌、细胞组织结构的变化等等信息，为医生提供制定治疗方案的参考依据和验证手段，在基因工程、显微外科手术中，显微镜更是医生必备的工具；农业方面，育种、病虫害防治等工作离不开显微镜的帮助；工业生产中，精细零件的加工检测和装配调整、材料性能的研究是显微镜可以的显身手的地方；刑侦人员常常依靠显微镜来分析各种微观的罪迹，作为确定真凶的重要手段；环保部门检测各种固体污染物时也得助显微镜；地矿工程师和文物考古工作者借助显微镜所发现的蛛丝马迹可以判断深埋地下的矿藏或推断出尘封的历史真像；甚至人们的日常生活也离不开显微镜，如美容美发行业，能用显微镜对皮肤、发质等进行检测，当能获得最佳的效果。可见显微镜与人们的生产生活结合得是多么的紧密。
按照不同的应用目的，可以大致对显微镜进行分类，常见的有生物显微镜、金相显微镜、体视显微镜、偏光显微镜等四大类。顾名思义，生物显微镜主要用在生物医学方面，观察对象多为透明或半透明微体；金相显微镜主要用来观察不透明物体的表面，如材料的金相结构和表面缺陷；体视显微镜在将微物放大成像的同时，还使物与像相对于人眼的方位一致，并且有纵深感，符合人的常规视觉习惯；偏光显微镜利用不同材料对偏振光的透射或反射特性来区分不同的微物组份。另外，还可细分出一些特殊的种类，如倒置生物显微镜或称培养显微镜是主要用来透过培养器皿底部观察培养的一种生物显微镜；荧光显微镜利用某些物质吸收特定较短波长光线而发射特定较长波长光线的特性，去发现这些物质的存在，判断其含量；比较显微镜可以在同一视场中形成两个物体的并列或重合图像，以便对比两个物体的异同。
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zpzgwd 2006-03-05 16:53仪表保温箱对仪表的保护和保温
按照仪表保温的设计要求，一般来说仪表管线内介质的温度应该在20--80度之间，仪表保温箱内的温度比较适宜保持在15--20度之间。为了补偿仪表管线和容器以及仪表保温箱所散发和损失的热量，需采取保温伴热措施。目前主要为二种保温伴热措施，一种为传统的蒸汽和热水伴热。另一种为电伴热。近年来随着电伴热技术的成熟并且所具有的独特优点，将逐步成为取代蒸汽和热水伴热的新一代保温方式。仪表保温箱的蒸汽伴热主要由箱体，内衬保温材料，变送器支架，U形蒸汽散热器组成。为便于日常维护，在箱体的门上常设有观察窗，箱顶可设有插入双金属测温无件的开孔。仪表保温箱的电伴热一般采用电热管，而仪表管线的电伴热采用的是电热带，电热管是以无缝钢管为外壳，内装电阻丝并充填氧化镁粉绝缘，电伴热具有热郊率高，节约能源，设计简单，施工安装方便，无污染，使用寿命长，能实现遥控和自动控制等优点。是取代蒸汽和热水伴热的技术发展方向。目前已在各行业的工矿企业中有广泛的应用。
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zpzgwd 2006-03-05 16:54仪表保温箱和仪表设备的防冻及防热
对于许多工矿企业来说，仪表设备的伴热保温（防冻）和绝热保温（防热）工作十分重要。它是确保仪表准确灵活运行的可靠保证。人们往往认为仪表的保温就是防冻，其实根据被测介质物性参数的不同，即保温对象的不同，保温分为伴热保温（防冻）和绝热保温（防热）二种。
伴热保温（防冻），当被测介质通过测量管线传送到变送器时，当环境温度过低时，就会发生冻结，凝固，析出结晶等现象。或因环境温度过低而影响测量的准确性。为此，必须对仪表保温箱和仪表测量管线进行防冻处理，需要伴热保温的对象主要有安装在仪表保温箱内的变送器，外浮筒式液位变送器或其它形式的露天安装的液位变送单元，压力，差压，流量等仪表的检测管线和测量管线。
绝热保温（防热），当环境温度过高时，当被测介质通过测量管线传送到变送器时，测量管线内的被测介质在较高温度下会发生汽化，这时就应该用仪表保温箱和其他相应设备及措施采取防热式绝热保温。
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cscaosheng 2006-04-10 12:50供应光学研磨耗材.单晶\聚晶\纳米金刚石微粉.研磨纸\带.以及化学机械抛光液.
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zw020 2008-05-07 01:05谢谢贡献，多多交流００