徕卡偏光显微镜是徕卡显微系统公司生产的一系列用于偏光显微术的专业光学仪器。偏光显微术是一种利用偏振光来研究各向异性材料(即光学性质随方向变化的材料)的专业技术。
徕卡在该领域提供了从手动到全自动、从入门到科研级的完整产品线,以其光学性能、稳定的机械结构和专业的软件解决方案而闻名。
一、核心工作原理与特点
偏光显微镜与普通复合光学显微镜的关键区别在于增加了两个核心偏振组件:
起偏器:位于光源和被检样品之间,将普通光转换为线偏振光。
检偏器:位于物镜和目镜之间,其偏振方向与起偏器垂直(称为“正交”),用于分析经样品作用后的偏振光。
核心观察方法:
正交偏振:将起偏器和检偏器的偏振方向调整至互相垂直。此时,若无样品,视野将是全黑的(称为“消光”)。当各向异性样品放入后,它会改变偏振光的振动方向,从而在黑暗背景上产生明亮的干涉图像。
锥光观察:在正交偏振基础上,插入勃氏镜和补偿器,用于观察晶体的干涉图,是鉴定晶体光学性质的重要方法。
徕卡偏光显微镜为这些操作提供了专门的设计和附件。
二、主要型号系列
徕卡的偏光显微镜产品线丰富,主要涵盖以下几个系列:
1.Leica DM4P&Leica DM6P
定位:高级研究级正置偏光显微镜。
特点:
良好的光学性能:提供高对比度、高分辨率的图像,是进行精密定量和定性分析的理想工具。
高度模块化:可根据用户需求配置不同的灯源(LED或卤素)、相机、软件和多种专用补偿器(如石英楔、石膏试板等)。
智能化操作:DM6P作为更现代的型号,可与徕卡LASX软件无缝集成,实现自动化的工作流程和强大的图像分析功能。
稳定的机身:极其稳定的机械结构,有效防止热漂移和振动,确保长时间观察的稳定性。
应用:广泛应用于地质学、矿物学、化学以及材料科学的高级研究和分析。
2.Leica ICC50W/ICC90W
定位:工业检测级偏光显微镜。
特点:
人机工程学设计:采用W(Wide)型机身,提供更大的操作空间,方便观察大尺寸样品,如晶圆、平板等。
高效检测:为工业环境下的快速检测和质量控制而优化。
可扩展性:同样支持LASX软件,可实现报告生成、图像分析和数据管理。
应用:主要用于半导体、液晶面板、聚合物、应力分析等工业领域的质控和检测。
3.Leica DMLP&LeicaDMEP
定位:较为经典的教学和基础研究级正置偏光显微镜。
特点:
坚固耐用:以其经久耐用的可靠性著称。
性价比高:提供了徕卡品质的基础偏光功能,是许多大学和实验室的入门选择。
可升级:虽然型号较旧,但仍可适配许多现代附件和相机系统。
4.体视偏光显微镜
定位:用于低倍数下的宏观偏光观察。
特点:
大工作距离和三维立体感:适合观察较大的、不透明的各向异性样品,如矿物岩石、集成电路、聚合物薄膜等。
荧光和偏光结合:部分型号可同时提供荧光和偏光功能。
三、核心优势与技术特点
“Strain-Free”无应力光学组件:
这是偏光显微镜的最基本也是最重要的要求。所有光学部件(物镜、目镜、聚光镜)都必须经过特殊设计和校准,确保其自身不产生额外的应力双折射,以免干扰样品的真实观察结果。徕卡的所有偏光显微镜组件都严格遵循这一标准。
中心可调物镜转盘:
偏光显微镜的物镜必须能够精确地对中旋转。徕卡的物镜转盘设计精密,确保在旋转不同物镜时,视场中心保持不变,这对于晶体光学参数的测量至关重要。
BertrandLens勃氏镜:
高级型号内置或可外接勃氏镜,用于方便地切换between正交偏振和锥光观察,是研究晶体光学性质的组件。
专业的LASX软件模块:
徕卡的LASX软件提供专门的偏光模块,功能强大:
颗粒分析:自动计数、测量和分类样品中的颗粒。
图像拼接:自动生成整个样品的高分辨率全景图。
测量工具:提供多种几何和光学参数的测量工具。
报告生成:一键生成符合标准的检测报告。
稳定性与扩展性:
从手动到全电动,徕卡系统可以集成自动载物台、自动对焦、多种灯源和相机,满足从日常检测到科研的各种需求。
四、主要应用领域
地质学与矿物学:鉴定矿物、分析岩石结构(是徕卡偏光显微镜传统和主要的应用领域)。
材料科学:研究聚合物、液晶、复合材料、陶瓷的晶体结构、取向和应力分布。
工业检测:
半导体:检测晶圆缺陷、薄膜厚度。
制药:分析药物多晶型。
化工:观察化学结晶过程、产品纯度。
法医和鉴定:纤维、土壤、宝石的鉴定。