煤岩显微镜常见技术问题
一、蔡司ZEISS的显微镜真的比徕卡LEICA的好吗?
两者的质量本是相同,只不过蔡司宣传工作做的好,用户先入为主造成的错误印象。其实徕卡与蔡司均为德国170年的老企业,光学显微镜均国际知名,一个在东德(蔡司),一个在西德(徕卡)。两公司在全球范围竞争,因此产品序列均有对应,对应表如下:
西德LEICA(徕卡)与东德ZEISS(蔡司)产品系列对应表
序号 | 产品技术等级 | 西德(徕卡) | 东德(蔡司)的对应机型 |
1 | 低级 | 750型 | LAB型 |
2 | 一般研究级 | DM2500P | Axioskop 40 pol |
3 | 一般研究级的升级款 | DM2700P | Axio Scope A1 pol |
4 | 高级款 | DM4P | Axio imager A2 pol |
注意:评价时要看对应的机型才有可比性,比如:不能拿蔡司低端LAB机型与徕卡中高端的DM2700P对比,二者不是一个档次的,没有可比性。价格相差得多,功能上LAB也无法与DM2700P相比,当然蔡司LAB也比徕卡DM2700P要便宜很多。
同类产品还有日本及国产的显微镜,其总体对比情况如下:
国内外可用于煤岩检测各款显微镜对比
品牌 | 代表机型 | 使用效果 | ||
一般研究级 | 升级款 | 智能研究级 | ||
徕卡 | DM2500P | DM2700P | DM4P | 成像效果好,为精密齿轮减速,回位精确。 |
蔡司 | Axio skop 40 pol | Axio Scope A1 pol | Axio Imager A2 pol | 成像效果好,但调焦机构为谐波齿减速,自动检测远程中存在打滑现象,无法精确回位。 |
尼康 | LV100 | 成像效果一般 | ||
奥林巴斯 | BX51-P | 成像效果一般 | ||
国产 | 奥特 | 成像效果一般 |
从煤岩与焦炭检测实际使用角度来说:
•人工煤岩检测对显微镜的要求仅仅就是成像清晰即可,过多地要求无实际意义。而从这一点上讲,即使配上国产显微镜也不影响观察与检测。
•对自动检测来说,在保证一定清晰度的前提下,更关键的是调焦机构准焦回位的精确性。否则虚焦误测带来的巨大结果偏差将使设备不可用。
•长时间连续运转工作的场合,比如:企业生产进厂原料煤监测。则要求显微镜透镜耐卤素灯高温的寿命要长。
因此,用于煤岩检测的各种显微镜,尤其是用于工厂环境下使用的对速度要求高的场合,徕卡DM2700P是极佳选择,原因有两点:
1.1调焦打滑问题:
DM2700P为精确齿轮回位,特别适合于自动快速回位对焦。而蔡司A1.POL调焦轴存在打滑,不能自动准确回位。所以蔡司的自动煤岩均使用数码变焦来逼近准确。而数码变焦仅仅是通过计算机算法改变了图片的清晰度,实际还是在虚焦条件下检测的,所得反射率数值会降低。很不准确。
1.2透镜长时间高温寿命问题:
工厂一般是长时间连续检测,这一点蔡司的灯箱前透镜因材质问题,受不了卤素灯的热量,会开裂,从而导致整个光路已非真正的平行光路,杂光大量增多。
当然,公正地说,蔡司显微镜也有它的一些优势的地方,比如:50倍油浸物镜的数值孔径可以做到1.0。目镜视场要略大一些,物镜转换盘的孔数更多等,但这些在煤岩与焦炭实际观测中基本用不上,没有任何实质意义,并不是说达不到这几项参数就无法检测。而且有的参数大了还起反作用,违反国家标准的规定。
二、50倍油浸物镜的数值孔径1.0一定比0.85好吗?
数值孔径究竟对观察有什么影响?
2.1优点地方:NA增大,分辨率会提高。
比如:50倍油浸物镜:
蔡司NA1.0, 相当于分辨率大约在0.3微米;
徕卡NA0.85, 相当于分辨率大约在0.35微米;
结论:分辨率提高了0.05微米,实际观测中不需要看到这么小,一般最小的煤焦组分鉴别尺寸也在1微米以上。因此对观测并无实质意义,对结果也毫无影响。
另外,包括国家标准制定单位——西安煤科院用的也是NA0.85老莱兹显微镜,如果必须要求NA到1.0,难道国标单位都不能测煤岩了?
2.2缺点地方:增大数值孔径带来的问题。
•会增加杂散光;
•会减少焦深,影响准焦,造成自动检测的误测。
三、目镜视场数是否一定要23的问题?
视场数究竟对观察有什么影响?
定义:视场数是指目镜的视场光圈直径用mm表示的值。
优点地方:视场数增大,可观察到范围会变略大。
比如:10倍目镜:
蔡司10X/23;直径23mm
徕卡10X/22, 直径22mm,相当于视野略小1mm;
四、物镜转换器的孔数是否一定要6个?
在煤与焦炭的显微观察检测中,实际只用2个镜头就够了:一个为50倍油浸物镜;一个为20倍干物镜。因此配6孔的多余4个均空闲,还要堵住以免进灰尘影响观察。
所强调的这一参数没有任何实质意义!徕卡DM2700P型显微镜配有5个物镜安装孔,使用2个,备用3个就足够用了。即使未来增加到5个以上物镜也是可以更换使用的,不会影响。
五、功能转盘孔个数是否一定要6个?
在煤与焦炭所有显微观察中,实际只能用到2个:一个为明场观察模块;一个为偏光模块;因此多余4个均空闲,强调这一参数也没有实质意义!徕卡显微镜尽管只有4个,使用2个,备用2个就足够用了。