奧林巴斯顯微鏡，補(bǔ)償和相位差板簡介

偏光顯微鏡揭示的存在和性質(zhì)的各種各樣的材料，包括從礦物薄切片纖維和生物樣品的亞顯微結(jié)構(gòu)圖案的一個(gè)有價(jià)值的工具。 在許多情況下，在這些試樣中的分子排序的特性的材料特性，但也可以被誘導(dǎo)為了在多個(gè)水平上的動(dòng)態(tài)剪切，拉伸，濃度變化，溫度波動(dòng)，和力場。 當(dāng)有序狀態(tài)涉及結(jié)構(gòu)各向異性，光的狀態(tài)通常也顯示各向異性效應(yīng)偏振光觀測。 因此，光學(xué)各向異性的定量測量是有用的光學(xué)雙折射標(biāo)本分析。

光學(xué)異向性與附件板被分成兩個(gè)主要類別：有一個(gè)固定的光程差補(bǔ)償器 ，它具有可變的光程長度的相位差板的偏光顯微鏡研究。 另外一個(gè)相位差板或補(bǔ)償偏振光顯微鏡產(chǎn)生一個(gè)高度精確的分析儀器，可以用來確定的的相對遲緩 （通常用希臘字母Γ象征）或正交波陣面的光程差（稱為普通和非凡的 ）被引入到光學(xué)系統(tǒng)中，由試樣的雙折射。 的條款相對相位差，廣泛地使用在偏光顯微鏡和光程差（Δ或OPD），正式定義為正交的波陣面，以毫微米之間的相對相移，根據(jù)公式：

其中，t是指試樣的厚度（走過的光波通過試樣的物理距離），N（e）為所經(jīng)歷的不平凡的波陣面的折射率，N（O）是經(jīng)歷了由普通的波陣面的折射率。 方程的右側(cè)上的條款（折射率和厚度）統(tǒng)稱為試樣的雙折射。 從這種關(guān)系，很明顯，具有不同的厚度和折射率梯度的試樣可以顯示相同的光程差或相對相位差。 此外，如果雙折射或檢體的厚度是已知的，可以很容易地確定其它參數(shù)。

相位差板是由一個(gè)精確的厚度和光學(xué)各向異性的石英，云母，石膏礦物地面安裝兩個(gè)光學(xué)窗口之間，具有平坦的面（平面），其目的是為了引入一個(gè)固定的晶體通過正交波陣面之間的相位差量的。 最近，一些制造商已經(jīng)轉(zhuǎn)移的高度排列和拉伸的線性有機(jī)聚合物，以產(chǎn)生各向異性的相位差板中的應(yīng)用。 補(bǔ)償器和相位差板有不同的各向異性板的厚度和光學(xué)性質(zhì)，針對生產(chǎn)特定的光學(xué)路徑長度差或相互垂直的（正交的）平面偏振光波斜地插入時(shí)，在交叉的偏振器之間的顯微鏡之間的相對相位差。 在大多數(shù)情況下，被限制的相位差材料的光軸的表面平面的各向異性板。 直線偏振光的入射光線的輸入板垂直于光軸的方向，并遵循相同的軌跡穿過板的正交分量被分離成。 然而，由于引入由各向異性相位差材料的折射率差，波陣面中的一個(gè)移相（滯后）相對于另一方。 擺脫相位差板或補(bǔ)償?shù)牟嚸媸瞧窆庖跃€性方式或有不同程度的橢圓度，根據(jù)相對相位延遲的程度。

三種最常見的相位差板產(chǎn)生的整個(gè)波長范圍在530納米和570納米之間，二分之一波長（260-280納米），或四分之一波長（137-150納米）的光路長度的差異。 此外，一個(gè)可變的光學(xué)路徑長度也可以通過以下方式獲得，利用錐形的楔形設(shè)計(jì)，涵蓋了廣泛的波長（最多6個(gè)訂單或約3000納米）。 的相位差，通過相位差板產(chǎn)生的非等效正交的波陣面的傳播的概念示于圖2。 甲波陣面通過一個(gè)全波（一個(gè)波長）的相位差板（圖2（a））保持新興時(shí)，保留了相同的振動(dòng)面的線偏振光。 與此相反，在一個(gè)半波長板（圖2（c））的直線偏振光的平面旋轉(zhuǎn)90度，而四分之一波長板（圖2（b））的直線偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光（及副反之亦然）。 遲緩板推出小于四分之一波長相移產(chǎn)生橢圓偏振光。

全波板通常被稱為作為一個(gè)敏感的色彩或一階紅板，因?yàn)樗a(chǎn)生的干涉色，具有類似的一階紅色（品紅）出現(xiàn)在米歇爾征收圖表中的顏色的色調(diào)。 年齡較大的一階補(bǔ)償，制備了裂解石膏，以適當(dāng)?shù)暮穸?，?shí)現(xiàn)了一階的紅色，并且可能被標(biāo)記的石膏板 ， 紙面石膏 ， 兀的一個(gè)λ，或Δ= 530 nm的相位差板框架殼體。 如果板起源于德國，它可能會(huì)被貼上我腐爛 。的第一階遲緩板是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的配件，是經(jīng)常用來確定雙折射樣品在偏光顯微鏡的光學(xué)符號（正或負(fù)）。

四分之一波長相位差板（有時(shí)也被稱為作為云母板中的舊文獻(xiàn)）通常老式的石英或白云母晶體夾在兩片玻璃之間的窗戶，在類似的方式，以一階相位差板。 根據(jù)不同的制造商，四分之一波長板可能被標(biāo)記云母 ， 微光，1/4λ，或Δ= 147納米 。 一階紅色和四分之一波長板通常安裝在滑動(dòng)板通過補(bǔ)償器的插槽，并進(jìn)入光學(xué)路徑的長矩形幀。 晚模型顯微鏡結(jié)合成一個(gè)單一的框架，有三個(gè)開口：一階紅盤，四分之一波長板，和一個(gè)中央開口，無一板塊沒有補(bǔ)償?shù)木€偏振光使用這些板塊。 此外，這些板材鏡架旋鈕在每年年底是大于槽尺寸，以確保板不能被丟棄，借用，或被盜。

相位差板的一個(gè)先進(jìn)的階級，使運(yùn)營商引入可變數(shù)量的相移，以抵消標(biāo)本雙折射。 這些器件中，如上面所討論的，被稱為補(bǔ)償器和安裝在一幀中，允許由一個(gè)可變數(shù)目的度的各向異性板的旋轉(zhuǎn)或傾斜。 石英楔子是補(bǔ)償器的最簡單的例子，利用不同的光路長度差，以提供相同的試件。 進(jìn)入顯微鏡的光路中插入楔形，楔形的厚度增加，相位移變大。 另一個(gè)簡單而不失優(yōu)雅，補(bǔ)償技術(shù)被稱為去Sénarmont方法，并采用了固定的四分之一波長板結(jié)合旋轉(zhuǎn)儀。 改變分析儀發(fā)送方位角使去Sénarmont補(bǔ)償歸零裝置被用來作為否定由試樣產(chǎn)生的相移，通過引入一種平等，但相反的，相移。 用于計(jì)算所需的補(bǔ)償器取消試樣的雙折射（生產(chǎn)消光）的旋轉(zhuǎn)角度的相對相位差或光程長度的試樣。

根據(jù)以前的知識試樣后，試樣雙折射，以確定是否有一個(gè)正或負(fù)的符號的相對相位差值可以被用來計(jì)算的厚度，或?qū)嶋H測量水平的雙折射（經(jīng)歷由正交波陣面的折射率差） 。 從這些觀察中，試樣的其他重要的特征可以被闡明，包括分子組織的幾何形狀和中央圖案。 例如，在分子結(jié)構(gòu)中的球面試樣的極化債券的切向或徑向方向，可確定適當(dāng)?shù)南辔徊畎寤蜓a(bǔ)償器的應(yīng)用。 不過，即使確定的幾何形狀和符號的雙折射相位差板是有用的，它是可變補(bǔ)償器，推動(dòng)偏光顯微鏡進(jìn)級定量分析工具。

配備了幾乎所有的研究水平偏振光顯微鏡物鏡轉(zhuǎn)換器和目標(biāo)后焦平面體管上面的插槽中，但下面的分析儀。此插槽的目的，是容納在一個(gè)特定的取向的偏振器和分析器透射軸的振動(dòng)方向相對于補(bǔ)償器或相位差板。 原來，插槽為導(dǎo)向，其長軸指向東北 - 西南從目鏡中觀察到，但更近的顯微鏡有東南 - 西北方向改變。 舊顯微鏡，槽的尺寸為10×3毫米，但現(xiàn)在已經(jīng)規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)（DIN規(guī)格）20×6毫米。 當(dāng)補(bǔ)償器和/或相位差板，覆蓋物沒有插入主體管，往往是嵌合，以防止灰塵進(jìn)入顯微鏡通過槽。

使用補(bǔ)償和遲緩板時(shí)的一個(gè)主要考慮因素是確立方向的慢軸振動(dòng)矢量。 按照慣例，這個(gè)方向是東北，西南，將被標(biāo)記為慢，z'，將或γ，但也有可能是不會(huì)被顯示在框架上的任何地方的慢軸。 確定緩慢振動(dòng)軸的相位差板或補(bǔ)償?shù)暮啽惴椒ㄊ遣捎冒逵^察雙折射晶體（如尿素）與公知的光在一個(gè)方向上的跡象晶體的長軸平行東北西南方向的相位差板。 如果有一個(gè)另外的光程差的相位差板被插入時(shí)（當(dāng)顏色移動(dòng)米歇爾征收規(guī)模），然后緩慢板的振動(dòng)方向行進(jìn)的長軸平行。 另外，如果是有區(qū)別的（減法）之間的光路，則相位差板的慢軸垂直于長軸的框架。

最常見的相位差板和補(bǔ)償器是四分之一波長，全波，和石英的楔形板。 表1中列出的其他補(bǔ)償來自不同制造商提供的，以及與他們的光程差的范圍和選擇留下。 ，賴特巴比涅，馬戲團(tuán)楔補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)石英楔子板的變化。 在石英楔子，的零讀數(shù)恰逢薄的楔形，磨板時(shí)，在制造過程中，經(jīng)常會(huì)丟失。 為了克服這個(gè)困難，巴俾涅補(bǔ)償器設(shè)計(jì)用兩個(gè)石英楔重疊，并具有互相垂直的晶軸。 其結(jié)果是，在零階帶位于上面的中心的楔形，在陰性和陽性的楔形件的路徑差異正是互相補(bǔ)償，以產(chǎn)生一個(gè)完整的波長范圍內(nèi)的任一側(cè)。 與此相反，在萊特楔安裝在一個(gè)平行的補(bǔ)償板組成的石英或石膏，從而降低整個(gè)楔形的光程差等于平行板貢獻(xiàn)。

馬戲團(tuán)補(bǔ)償器的改進(jìn)形式，石英楔子和一對平行板組成的的貝比芮設(shè)計(jì)。 通過補(bǔ)償器引入的相位差的控制，通過改變楔的相對位移。 大括號科勒補(bǔ)償可以發(fā)現(xiàn)在弱雙折射有機(jī)標(biāo)本和低應(yīng)變眼鏡的中的非常小的相位差值的精確測量。 該deSénarmont和橢圓補(bǔ)償器利用橢圓偏振，通過采用一個(gè)旋轉(zhuǎn)分析儀（反Sénarmont）或石英板繞一垂直軸線（橢圓形）。 貝雷補(bǔ)償由方解石板是由一個(gè)校準(zhǔn)的測微鼓輪，使精確的測量的相位差的裝置，繞水平軸傾斜于光軸切正常。 雙床石英板被取代的的方解石在Ehringhaus補(bǔ)償器，它工作在相似的方式的貝雷補(bǔ)償?shù)摹?/span> 該的貝雷，德Sénarmont，Ehringhaus補(bǔ)償纖維分析與偏光顯微鏡的標(biāo)準(zhǔn)工具。

補(bǔ)償器和相位差板，也常用于定性的應(yīng)用程序，如控制的背景照明或提高對比度和可見性弱雙折射標(biāo)本。 在一個(gè)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整的偏光顯微鏡（當(dāng)偏振器和分析器傳輸方位角是相隔正好90度）出現(xiàn)的背景很暗，幾乎完全的黑色，是非常薄的標(biāo)本1，或有低水平的雙折射，往往模糊。 在許多情況下，在這些試樣中的可見度和對比度，可以顯著提高，如果一個(gè)小的補(bǔ)償量（5至10納米）引入一個(gè)補(bǔ)償器，以增加的背景強(qiáng)度。 補(bǔ)償器也可以被用來微調(diào)電平增加標(biāo)本細(xì)節(jié)的可見度和對比度的目標(biāo)（普通和特殊波）與正交波陣面之間的相位移。 總之，雙折射標(biāo)本，特別是那些顯示相位移非常低的水平，往往是成像出色的對比度，使用比單獨(dú)使用偏振片和分析器補(bǔ)償。