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煤岩显微镜常见技术问题

2023-11-15 17:10:11

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

         结论:目前极适用于煤岩自动检测的机型为徕卡DM2700P型。成像清晰,回位精确,可配加高精密控焦系统。

   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。


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