一月 29, 2020

偏振光显微镜影像图集

偏振光显微镜 – 不止颜色美丽！

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偏振光显微镜（又称为偏光显微镜）是一种应用于不同领域的重要方法，包括研究和质量保证。它不仅仅是在高倍率和高分辨率下产生图像，这通常是用普通光学显微镜完成的。

通过检查样本的形状、结构、颜色、双折射和进一步的光学性质，可以获得有关样本结构、光学性质和成分的附加信息。

Content

偏振光显微镜在地球科学和各个行业的质量控制中有着广泛的应用：

地球科学：地质学、岩石学、矿物学、晶体结构表征、石棉分析和煤分析（镜质体反射率）
质量控制：玻璃（应力双折射或夹杂物）、塑料和聚合物（应力双折射）、纺织品和纤维、电子显示器和液晶检查。

在本图集中展示了各种地质和工业应用的偏振光显微镜图像。

石棉

石棉一词包括6种不同性质的天然硅酸盐矿物。每一根都由长而柔韧的晶体纤维组成。石棉在许多年前就被用作建筑材料，后来才被认为对健康有害。如果在一个旧建筑中发现石棉，处理这些类型的物质可能需要非常昂贵的费用。

左：纤维状阳起石平行偏振器成像。右：用交叉偏镜拍摄的阳起石样本。阳起石纤维显示出明显的双折射颜色，这明显区别于玻璃纤维（无双折射）。DM4P显微镜使用透射光、20x N平面DS（色散染色）物镜和偏光镜的成像效果

一束未知的矿物纤维在明场照明下很难区分。DM4P显微镜使用透射光、20x N平面DS（色散染色）物镜和偏光镜的成像效果

除了经典的双折射色外，色散色法也可用于测定树状光。石棉纤维呈明显的分散色。温石棉是最常见的石棉。在这张图中，典型的橄榄石色系是蓝色的。介质的折射率为1.553。DM4P显微镜使用透射光、20x N平面DS（色散染色）物镜和偏光镜的成像效果

这张图片显示了典型的洋红色分散色温石棉在一个E-W方向。介质的折射率为1.553。DM4P显微镜使用透射光、20x N平面DS（色散染色）物镜和偏光镜的成像效果

矿石

矿石是含有贵重矿物的天然岩石。矿石通常通过采矿收集，然后进一步加工，以便提取所需的矿物。金属矿石通常是氧化物、硫化物或硅酸盐。用偏振光显微镜可以对矿石的晶体结构和成分进行特征分析。

含有黄长石晶体的高炉炉渣，根据其干涉颜色显示出明显的分带。干涉色从棕色（边缘）到蓝色（核心）的变化表明晶体生长过程中化学成分的变化（降低镁含量）。DM4P显微镜使用透射光、20x N平面DS（色散染色）物镜和偏光镜的成像效果

纤维

偏振显微镜能迅速提供有关纤维的有用信息，如人发或天然纤维（如羊毛、棉花、丝绸等）和合成纤维（如聚酰胺尼龙、聚酯、人造丝等聚合物）。通常这些信息可以帮助区分。

左：用平行偏镜成像的尼龙纤维。右：用交叉偏镜成像的尼龙纤维显示出典型的高阶双折射颜色。DM4 P显微镜使用透射光、20x平面荧光物镜和偏光的镜的成像效果

左：平行偏光镜成像的Perlon®聚酰胺纤维。右：相同的Perlon®*光纤，使用交叉偏镜成像，显示高阶双折射颜色。DM4 P显微镜使用透射光、20x平面荧光物镜和偏光镜的成像效果。 *所有产品和企业名称都打有其对应持有者的商标™ 或注册® 商标。对于这些商标的使用不代表已获得任何授权或许可。 — 左：平行偏光镜成像的Perlon®聚酰胺纤维。右：相同的Perlon®*光纤，使用交叉偏镜成像，显示高阶双折射颜色。DM4 P显微镜使用透射光、20x平面荧光物镜和偏光镜的成像效果。
*所有产品和企业名称都打有其对应持有者的商标™ 或注册® 商标。对于这些商标的使用不代表已获得任何授权或许可。

左：羊毛纤维成像与平行偏镜。右：用交叉偏光镜成像的同一羊毛纤维没有明显的双折射颜色。DM4P显微镜使用透射光、20x N平面DS（色散染色）物镜和偏光镜的成像效果

地理学

岩石和矿物的晶体结构和成分可以用偏振光来表征。用偏振光显微镜检查岩石通常需要制作厚度约为25 μm的薄片。

用交叉偏光镜成像的混凝土样本的薄片。在细粒基质中可以看到具有典型低阶双折射颜色（灰色表示一阶）的几乎不圆的石英颗粒，以及显示波动消光的较大石英颗粒。毛孔可识别为黑色、圆形结构。DM4P显微镜用透射光、5倍平面荧光物镜和偏光镜的成像效果

左：使用平行偏光镜对玄武岩薄切片进行成像。可见典型的斑岩结构结构即较大的样本和细小的基质。单种矿物上的棕色条纹表明未二次交替过程。右：同样的玄武岩切片，使用交叉偏光镜进行成像。较大的晶体显示较高的双折射颜色（辉石和橄榄石）。条形斜长石由于其形状和低双折射而清晰可见。DM4P显微镜用透射光、10倍平面荧光物镜和偏光镜的成像效果

微斜线成像与平行偏镜显示典型的双光栅。DM4P显微镜用透射光、40倍平面荧光物镜和偏光镜的成像效果

左：榴辉岩中的辛结构，由辉石和石榴石粘合而成，用平行偏光镜成像。这种反应是由于压力和温度的变化，而不是矿物最初形成的原始条件。右：用交叉偏光镜成像的榴辉岩中相同的辛结构。DM4P显微镜用透射光、20倍平面荧光物镜和偏光镜的成像效果

煤炭

在煤岩学中，特殊的油浸物镜可以用来区分不同的煤组分（显微组分）。对于这些入射光调查，煤样本被研磨成高抛光度。通过对煤组分的检查，可以得出有关煤层历史、煤的能量含量等的结论。显微组分的区分基本上是根据其形状、反射强度（亮度）和荧光特征进行的。

这张图片显示了镜质体组的不同显微组分。DM4 P显微镜使用20倍油 N平面物镜和XLR偏光镜的成像效果

这张图片显示了惰质组的高反射显微组分。DM4 P显微镜使用50倍油N平面物镜和XLR偏光镜的成像效果

圆锥镜

一种用会聚成圆锥体的光观察透明样本的光学技术。光传播的所有方向都可以同时观察到。圆锥镜是用偏振光显微镜用贝特朗透镜进行的。圆锥镜可用于评估各向异性材料的光学特性，例如光轴数。

左：方解石的圆偏振光圆锥镜图像。利用圆偏振可以清楚地确定光轴的位置。右：同一方解石样本的线偏振光圆锥镜图像。方解石剖面垂直于光轴。DM4 P显微镜使用透射光、圆锥镜、63xN平面物镜和偏光镜的成像效果

左：线偏振光下白云母圆锥镜图像。在对角线位置垂直于锐角等分线的截面。双轴（2光轴）图像。与镜检右偏振光相同。光轴的位置用圆极化法清楚地确定。DM4P显微镜使用透射光、圆锥镜、63xN平面物镜和偏镜用的图像成像。

塑料

塑料/聚合物在制造时可能会产生残余应力或不均匀性。通常，这种压力的存在是看不见的，并且可能成为导致失败的原因。在生产过程中，通过质量控制检测应力或不均匀性有助于将其最小化。在偏振光显微镜下，塑料中存在的应力区域和不均匀性可以看到多种颜色的条带。

左：用平行偏光镜拍摄的聚丙烯管样本，没有明显的结构。右：用交叉偏光镜成像的同一个聚丙烯样本。揭示了生产过程中可能出现的不均匀性。DM4 P显微镜，配2.5x平面Fluotar物镜和偏光镜的成像效果

左：聚乙烯薄膜成像与平行偏光镜和2.5x放大物镜。这种不均匀性很难在图像中看到。右：用交叉偏光镜成像的聚乙烯薄膜。图像更清楚地显示了不均匀性。DM4 P显微镜配2.5x平面Fluotar物镜和偏光镜的成像效果

左：用平行偏光镜放大20倍的聚乙烯薄膜。薄膜中存在典型的球晶。球晶，现在与黑暗的马耳他十字架，清晰可见。右：用交叉偏光镜和lambda板成像的聚乙烯薄膜。球晶的大小和分布对薄膜的性能有决定性的影响。DM4 P显微镜配20x平面荧光物镜和偏光镜的成像效果

有机材料

有机材料的晶体结构和组成可以用偏振光显微镜来进行特征分析。

具有高阶干涉色和不同生长结构的二甲基色胺（DMT）晶体。DM4 P显微镜使用透射光、20倍平面荧光物镜和偏光镜的成像

具有清晰的交叉偏振光晶体生长区。DM4 P显微镜使用透射光、10倍平面荧光物镜和偏振光镜的成像效果

使用交叉偏光镜的马尿酸球粒状晶体crossed polarizers — 用交叉偏光镜成像的马尿酸球晶晶体显示了所谓的Maltese交叉。球晶结构是由中心晶核开始的径向晶体生长形成的。使用DM4 P显微镜配透射光20倍Plan Fluotar物镜和偏光镜的成像效果

径向生长的糖晶体用圆偏振光成像。DM4 P显微镜使用透射光、10倍平面荧光物镜和偏振光镜的成像效果

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