偏光显微镜论坛 偏振光显微镜操作方法 岩相切片制作
1. 偏光显微镜的构造
偏光显微镜最主要的特点是具有产生偏振光的装置，试样薄片的观察研究是在偏光下进行的。偏光显微镜的类型很多，但基本结构相似。图8-1是caikon 550C偏光显微镜，主要部件为：
(1) 目镜（Eyepiece）。目镜由一组安装在金属圆筒中的透镜构成，放大倍数有5x、10x和15x等，目镜中通常装有十字丝，有的镜头安装有目镜微尺，微尺分为一百等分，有的目镜装有方格微尺，面积为1cm2，分为200格，用来统计矿物的百分含量，不用时也可将微尺取出置于附件盒中。[url=http://www.peikon.com]偏光显微镜[/url]
(2) 镜筒中段，有可转动的勃氏镜(Amici-Bertrand Lens)。勃氏镜又称勃创镜，是一小的凸透镜，位于目镜和上偏光镜之间，通常与高倍物镜在正交偏光镜间联合使用，主要起放大镜的作用。
(3) 物镜（Objective）。物镜由若干组透镜组成，放大倍数不同的物镜，其透镜的组合也不同。物镜通过弹簧夹或螺丝口与镜筒相连。
一般每台显微镜有4~5个倍率不同的物镜，也有多达7个以上的。每个物镜都有不同的数值孔径（Numerical Aperture），也称计量光孔，以N.A标记。光孔角是指物镜最边缘的光线在焦准时所构成的角度，以2q表示，如图8-2中所示。数值孔径与光孔角的关系可用下式表示：   ，式中n是标本与物镜之间介质的折光率，当观察一般干薄片时，介质为空气时，n=1；当用油浸镜头观察时，介质为浸油，n为浸油的折射率。[url=http://www.shkon.com.cn/produce/polorize/XPF550C.htm]偏反光显微镜[/url]
显微镜的图象清晰度或分辨率与数值孔径的平方成正比，与放大倍数成反比。不同类型显微镜同一放大倍数的物镜，其数值孔径愈大，成象愈清楚。同一物镜，物体与物镜间介质的折射率愈大，数值孔径也愈大，因此，用油浸镜头观察油浸薄片比一般用干镜头观察薄片更清晰。
物镜前透镜与薄片（不计算盖玻璃）间的距离，称为物镜的工作距离，工作距离随放大倍数的增加而减小，100x的镜头的工作距离可小至0.14mm，所以在使用高倍物镜时要小心。
(4) 可旋转物台（Stage），带薄片夹持器。物台是一个边缘带360°刻度的圆盘形平面，可水平转动并读取转角。物台中心有一圆孔，是光的通道，盘上有一对薄片夹持器，用以固定薄片。
(5) 聚光镜（Condenser）。聚光镜位于物台下面，由一组透镜组成，可以把来自下偏光镜的一束平行偏光聚敛成锥形偏光。不用时可用手柄将其推向旁侧。聚光镜的数值孔径较大，有些显微镜中还备有一个数值孔径更大的聚光镜（N.A=1.4），专门配合油浸物镜使用。
(6) 视场光圈。
(7) 粗动及微动旋钮。
(8) 镜座。

2. 偏光显微镜操作
(1) 从镜箱中取出偏光显微镜，对照说明书检查各部件是否完整，有无破损及丢失。
(2) 取下目镜盖，装上10X目镜。
(3) 打开物镜盒，把中倍及高倍（45X）物镜旋在物镜转换器上。
(4) 利用反光镜调节视域至最亮（切记不可加入分析镜）。
(5) 将实验薄片置于物台的机械台夹上，练习用低、中、高倍物镜进行调焦。

       
图8-1 caikon xp-550c偏光显微镜               图8-2 物镜的光孔角示意图

3. 物镜中心校正
观察试样时应使显微镜光学系统的光轴与物台中心重合，如果旋转物台时，十字线中心的矿物偏离中心的位置，就会影响镜检工作的进行，所以使用显微镜时，首先需进行中心校正。由于显微镜光学系统及物台均已固定，因此中心校正工作只能用旋转物镜头上面的两个旋转环来进行，[url=http://www.shkon.com/produce/polorize/XP550C.htm]高精度偏光显微镜[/url]其具体步骤如下：
(1) 在试样薄片中选一点状物质（矿物、气泡或其它物质均可），移至目镜十字线的中心（即视域中心）。
(2) 旋转物台时，如该点仍在原处自转，则说明显微镜中心已经校正。如该点离开十字线中心，而以某半径做圆周运动，则说明需进行中心校正。
(3) 如图8-3所示，当转动物台时，位于中心位置的A移动至B，并以r为半径做圆周运动，转动物台一周，则A仍回中心位置，则说明物镜中心偏差距离为r，此时只要分别用左右两手的拇指与食指捏住物镜的两个环，将A由最大的位移距AB，移至AB线的中心既可。
(4) 再转动物台，如此时A以视域中心为原点做圆周运动则说明，中心校正工作已经进行完毕，如仍以某位置为圆心则仍重复第三项工作，直至如图8-3B所示为止。
(5) 为熟练的进行中心校正，可依上述步骤多找几个矿物重复进行。

图8-3 [url=http://www.shkon.cn/produce/polorize.htm]偏光显微镜中心校正示意图[/url]

4. 下偏光镜中偏光的振动方向
下偏振光的振动方向通常用黑云母来检验，因为黑云母在单偏光下的现象特征性很强，且又是一种分布广泛的透明矿物，在许多岩石薄片中都有存在。
(1) 将含黑云母的花岗岩薄片置于物台上，用中倍物镜聚焦，将具有一组平行解理的黑云母移至十字线中心。[url=http://caikonsgp.bokee.com]偏光显微镜参考资料[/url]
(2) 利用黑云母吸收性的特点确定下偏光的振动方向。黑云母的解理吸收性强，呈暗深棕色至黑色，垂直解理方向吸收弱，呈浅黄色。当黑云母解理方向与下偏光振动方向一致时，即呈深棕色或黑色；解理与下偏光振动方向垂直时则呈浅懂得棕黄色。
(3) 根据黑云母的上述特点，使其解理与十字线之一平行，观察其颜色的变化。若此时黑云母变成深棕色，则解理方向即为下偏光振动方向；如变为浅黄棕色，则与解理垂直方向为下偏光振动方向。

5. 检验十字线是否相互垂直
(1) 利用解理的黑云母矿物，将其解理方向与十字线之竖线平行，读出物台度数。
(2) 转动物台使解理与十字线之横线平行再读出物台的度数。
(3) 若两次度数差900，则说明十字线相互垂直，否则需进行调整。

实验室岩石薄片制作 切片制作　　
岩石为了要在偏光显微镜下观察，首先必须够「薄」，薄到光线可以穿透标本，一般的标准薄片厚度为 30 μm，相当于0.003公分。由于光线透过矿物时的速度因种类的不同而异，因此，我们可以利用矿物本身的光学特性，作为矿物鉴定的一项重要依据。实验室制作薄片除了靠灵巧的双手外，还需要依赖精密的仪器作辅助，才能达到既快又好的效果。以下就介绍实验室制作薄片的几个步骤：　　1. 切割：将野外所采集的岩石标本，先选取新鲜未风化部分，再用钻石锯片切成符合玻片的适当大小。由于钻石是目前硬度最高的物质，为了切出各种硬度不同的岩样标本，实验室中锯片和研磨用磨盘均镀上钻石。www.cikong.com　　2. 磨平：把切好的岩样标本与要胶着的玻片，分别以#600～#1000的碳化硅粉末（Silicon carbide powder）研磨，使岩样切面成为光滑之平面。检查切面是否平整光滑，可将岩样面向光源，观察其反射是否良好来判断。　　3. 上胶：将处理完成的岩样以环氧基树脂（Epoxy）粘着于毛玻璃上，注意上胶前需将接触面以酒精清洁，且在上胶时岩样与玻璃之间不能有气泡产生，以免影响切片时的粘着强度。上胶后置于固定平台（Bonding jig）上，并以50℃低温烘烤约6～8小时，以便固结、硬化。　　4. 切片：待胶硬化后将标本置于薄片切割机（Petro-thin）上切割并磨成100～150μm的厚度，因为切割机转速过快，所以无法切磨成太薄的标本。　[url=http://www.caikon.com.cn]高档偏光显微镜[/url]　5. 研磨：以测微器定出标本厚度，再把100～150μm厚之岩样标本利用真空原理固定在真空吸盘上，然后直接在薄片研磨盘（Lapping plate）上研磨至标准厚度30μm。　　6. 拋光：标本若要做微探成分分析，则需将薄片分别用0.3～0.05μm的铝粉拋光液进行拋光。由于岩石具刚性，所以上述制作过程是将标本先固定在玻片上再切薄，此与生物切片先切薄后，再固定于玻片上的程序刚好相反。
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