工业倒置显微镜相对于正置显微镜优势

 来源：                  时间：2015-09-16

光学元件放置于在试样下方，您便可以利用倒置显微镜从下方观察试样。而利用正置显微镜，您则需要从上方观察。传统上来说，倒置显微镜一般用于生命科学研究，因为重力会使得试样沉到有水溶液的支架底部，从上方您观察不到太多内容。但是一段时间以来，倒置显微镜在工业中的应用中也变得日益流行。下面我们就来了解一下倒置显微镜在工业应用中拥有哪些优势。

一、 倒置显微镜自由度大于正置显微镜

   正置显微镜的试样大小限制在平均高度80 mm和重量3 kg，该范围取决于所用的物镜。倒置显微镜没有这种限制。因为光学元件被放置在工作台下部，而试样则放置在倒置显微镜的物镜上方。这表明用户的工作距离更大，并可使用重达30 kg大而沉重的试样。因此，如果使用大而沉重或者尺寸和重量差别很大的试样，倒置显微镜能够提供您需要的自由度。

                       图1：左侧：倒置显微镜的光程。右侧：具有大试样的倒置显微镜。

二、倒置显微镜使您可以在较短时间内观察更多试样

     采用倒置显微镜，您只需将试样放置在工作台上，聚焦到表面一次并使其成像便可完成工作。试样在所有放大倍率下都能保持聚焦，并且更多相同种类的试样也同样可以聚焦。
     采用正置显微镜，工作流程包含多个需要操作员执行的不同任务：切换到较小放大倍率进行定位时，需要依次降低工作台、移出工作台、取出试样架、采用新试样架、将试样放置在试样架上、保护试样并使用压片装置平整试样表面。操作员需要执行所有以上步骤，而且所有这些不同的步骤每次都伴有执行失败的风险。
     对于未经培训的操作员，放置试样可能是一个艰巨任务；而采用倒置显微镜，将试样放置在工作台则轻而易举，所需执行的步骤也更少。
      另一点就是：所上述正置显微镜的所有步骤加起来需要花费更多时间，尤其是在您需要依次观察多个试样时。我们假设操作正置显微镜是有丰富经验的用户，即使每个步骤只需5秒钟，倒置显微镜用户也能击败其同事：以下是用户使用正置显微镜与用户使用倒置显微镜的示例。他们的任务是分析一份标准金相试样。

                              行动正置显微镜总计                倒置显微镜总计              
                     降低工作台：          5秒                             -
                    移出工作台：           5秒                             -
       取出试样架/采用新试样架：           5秒                             -
将试样放置在试样架上和保护试样：           5秒                             -
      使用压片装置平整试样表面：           5秒                             -
    切换到较小放大倍率进行定位：           5秒                           5秒
将试样放置在工作台、移回工作台并重新聚焦： 10秒                          5秒

                            共用时间： 40秒                         10秒

                                 表1：正置显微镜与倒置显微镜工作流程比较
      根据以上假设，比起在正置显微镜上分析试样，倒置显微镜切换试样的速度要快上4倍，因此利用倒置显微镜可以实现更高的生产效率。

三、采用倒置显微镜，不会导致物镜撞坏试样

    的操作员也可能遇到物镜撞坏试样的情况，这是使用正置显微镜时人人皆知的风险。发生这种情况时，您不仅需要投资购买新的物镜，还需要丢弃试样。在大多数情况下，没有多余的物镜可以立即使用，需要重新订购。这便导致了试样工作效率降低，并且如果没有第二个显微镜可用，那么在坏情况下可能工作都要完全中断。
     倒置显微镜的设计非常有助于降低物镜撞坏试样的风险。首先，倒置显微镜的物镜位于工作台下方，因此可以获得更好的保护。其次，倒置显微镜仪器具有上聚焦停止功能，该功能可通过定义管口上限来提供额外的安全性。因此，在保护投资的同时，您可以专注于自己的任务，而不用花时间担心可能损坏工具和试样。

四、倒置显微镜节省制备试样的时间和金钱

      因为照现在的情形采样并将其放置在工作台上，试样制备将受到限制。另外，只有试样的一侧需要处理。当试样不需要嵌入时，也就无需将更大的试样切成几个部分，这可以为您节省时间。采用倒置显微镜在显微镜上处理试样时，也无需使用压片装置平衡试样。您制备试样只需执行两个步骤，而不是七个。这可以节省您的时间和金钱。

         图2：左侧：用于倒置显微镜的抛光表面试样。右侧：对于正置显微镜，试样必须放置在试样架上

五、倒置显微镜的操作方向和普遍习惯一致

     如果用正置显微镜观察试样，您的大脑会遇到一个棘手的问题：由于仪器结构原因，向左移动工作台时，您通过目镜看到的试样图像是向右移动的。当然，反之亦然。
     如果用倒置显微镜观察试样，试样图像与工作台会朝着相同方向移动。这种运动方式符合我们对于运动的常规习惯。尤其对于未经培训的用户，从真正意义上减轻了工作，因为他们不必考虑试样移动的方向，只需要像未通过光学元件一样操作。利用倒置显微镜观察试样时您既不用过多思考，又节省了时间做事情时不用思考可以节省时间，由此可以加快了您的工作进程。