作者：袁光華（蕪湖光學(xué)儀器有限公司） 英文翻譯：潘麗娜（蕪湖光學(xué)儀器有限公司） （摘自——《光學(xué)儀器》2000年4月第22卷第1期） 摘要：概述比較顯微鏡在光學(xué)顯微鏡家族中的特種地位，介紹了特種顯微鏡在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域中的使用及在未來科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的運(yùn)用前景。 關(guān)鍵詞：比較顯微鏡，特種地位，現(xiàn)狀和未來發(fā)展。
1、引言 顯微鏡是人們洞察微觀世界的眼睛。當(dāng)今，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展離不開對微觀形態(tài)的研究和認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)代光學(xué)顯微鏡是人們進(jìn)行工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究的工具和助手。
比較顯微鏡是一種特種光學(xué)顯微鏡。它自30~40年代問世以來，其運(yùn)用領(lǐng)域從科研擴(kuò)展到國民經(jīng)濟(jì)許多相關(guān)領(lǐng)域。本文僅就比較顯微鏡的技術(shù)特點(diǎn)、運(yùn)用領(lǐng)域及發(fā)展前景，作初步介紹，展一孔之見。
2、比較顯微鏡的用途 比較顯微鏡屬于特種顯微鏡，它不僅有普通顯微鏡的作用，而且能用一組目鏡同時(shí)觀察左右兩個(gè)系統(tǒng)物方物體的像。并通過對接、切割、重疊、旋轉(zhuǎn)等手段，對兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體進(jìn)行宏觀或微觀上的比較，以檢查它們在形式、組織、結(jié)構(gòu)、色彩或材料上存在的微小差異，以達(dá)到鑒別、比較的目的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)各部門不同用戶的需要，比較顯微鏡逐步形成完整的系列，從放大倍率較低的普通比較顯微鏡到高倍率的生物、金相等常用比較顯微鏡，各類品種齊全?，F(xiàn)代比較顯微鏡的功能集中了現(xiàn)代光學(xué)儀器的最新成果。與電子、信息、圖像處理等高新技術(shù)集合，使用十分方便。高倍比較顯微鏡配備圖像監(jiān)視器后，可以達(dá)到5000至10000倍的放大倍率，比較顯微鏡一般設(shè)有攝像、攝影和計(jì)算機(jī)接口，通過數(shù)碼相機(jī)和CCD，可將顯微鏡的比較圖像輸入監(jiān)視器，多人觀察，共同研討，還可通過視頻打印機(jī)直接輸出彩色圖像。比較顯微鏡連接計(jì)算機(jī)后，比較圖像，可運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理，比較結(jié)果可以輸入電腦儲(chǔ)存，或用彩色打印機(jī)輸出。
比較顯微鏡作為特種光學(xué)顯微鏡，它的綜合、新穎的性能是其他單一用途光學(xué)顯微鏡無法比擬的，已成為光學(xué)顯微鏡家族的新秀，受到越來越多的科研人員和有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的青睞，在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛的運(yùn)用。
物理學(xué)方面：三束材料改性研究；分子動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定狀態(tài)的分析；人工微結(jié)構(gòu)與介質(zhì)物理研究；品體薄膜，生物膜和膜生物工程研究；表面物理現(xiàn)象的研究；凝聚態(tài)物理，固體微生物結(jié)構(gòu)物理及內(nèi)耗與固體缺隱的研究等等。
化學(xué)方面：晶體化學(xué)研究；高分子材料結(jié)構(gòu)和性能的分析；碳纖維及復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)形態(tài)分析；工業(yè)添加劑、催化劑、固化劑的研究；染料、表面活性劑、精細(xì)化工合成研究；無機(jī)物質(zhì)性能結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)含量的分析；配位化學(xué)研究；油田巖芯和石油制品性能結(jié)構(gòu)的研究和成分分析；酶工程和生化微生物研究；新能源材料、煤化工和彈藥的研究；光電子薄膜材料器件與技術(shù)的研究等等。
冶金和機(jī)械加工方面：有色金屬冶金及成分分析；金屬材料及表面強(qiáng)化研究；鋼鐵材料斷口分析；高強(qiáng)度、耐高溫金屬材料及超導(dǎo)材料的研究；金屬材料的金相分析；金屬材料、精密合金材料的熱處理、焊接、鍛壓、鑄造等工藝研究；材料失效和防腐研究；固體電解質(zhì)冶金測試和分析等等。
硅酸鹽和建材方面：各種陶瓷、玻璃、云母、石墨、人造金剛石及新型建筑材料的性能結(jié)構(gòu)和工藝研究及成分分析；無機(jī)非金屬材料、阻燃材料、超硬材料、稀土材料和混凝土材料研究和結(jié)構(gòu)分析；固體廢物新技術(shù)研究，電力工業(yè)耐磨材料、耐高壓材料研究等等。
醫(yī)藥衛(wèi)生、生物學(xué)方面：生物醫(yī)學(xué)工程研究；分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)及用遺傳工程研究；海洋生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物藥學(xué)、生物物理學(xué)研究；藥物化學(xué)、生物化學(xué)、藥物分析學(xué)的研究；人工合成蛋白質(zhì)研究；癌癥發(fā)病機(jī)理的研究及早期診斷；計(jì)劃生育和節(jié)育藥物的研究；病毒及干擾素方面的研究以及臨床診斷等；藥用植物資源開發(fā)研究；腫瘤、皮膚病、血液病、性病、艾滋病防治研究；天然藥物及仿生藥物的研究；遺傳和基因工程研究；醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)和醫(yī)學(xué)檢測；運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)、美容醫(yī)學(xué)、磁生物、血紅蛋白及生物活性物質(zhì)研究等等。
輕紡工業(yè)方面：羊毛纖維、紙張、印刷和糧食的質(zhì)量評定：合成纖維性能的研究、感光膠片乳劑的研究；制漿、造紙工程、發(fā)酵工程研究；高分子材料成型加工分析；紡織復(fù)合材料研究；膜分離工程研究；激光加工研究等等。
航空和空間技術(shù)方面：航空和宇航材料的研究；高空生物和太空生物的研究；宇宙物質(zhì)的研究分析等。
農(nóng)林畜牧方面：植物遺傳育種；果樹、蔬菜、觀賞園藝、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物、食用菌、植物保護(hù)、農(nóng)業(yè)昆蟲、植物病理、植物檢疫研究；動(dòng)物遺傳育種、獸醫(yī)、中獸醫(yī)、動(dòng)物檢疫和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究；生物技術(shù)、微生物學(xué)和植物營養(yǎng)研究、分析；植物生理與生物化學(xué)研究；動(dòng)物解剖、組織學(xué)與胚胎學(xué)研究；獸醫(yī)微生物學(xué)免疫學(xué)及傳染病學(xué)研究；水土保持和沙漠治理研究；雜交水稻、雜交小麥和食用菌研究；水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)研究。
地質(zhì)和考古方面：地質(zhì)古生物研究；地層的研究、分析、識(shí)別；礦石的分析研究；化石、古尸、古瓷及各種出土文物的分析研究；文物古董的真?zhèn)舞b別等；古籍整理研究和分析。
電子元件方面：各種半導(dǎo)體器件，如超大規(guī)模集成電路的失效分析和性能檢察；硅單晶等各種半導(dǎo)體材料性能的分析研究；各種開關(guān)、電位器、接插件的可靠性研究及耐久性分析；錄音磁帶、磁場晶形的分析檢查；微電子材料與元器件分析研究等。
環(huán)境保護(hù)方面：大氣或水中的固體粉塵、微粒的分析研究和粒度測定；海洋及江河湖泊油污染分析和水文檢測。
在法學(xué)方面：比較顯微鏡是國家刑偵技術(shù)、檢察技術(shù)和法醫(yī)鑒定的主要科學(xué)技術(shù)手段之一，在司法鑒定技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛的運(yùn)用，同時(shí)在法律古籍整理上，也是有效的輔助手段。
在國家有關(guān)企事業(yè)單位、行政或執(zhí)法部門中，比較顯微鏡也得到廣泛的使用，如國家的衛(wèi)生防疫、藥品檢驗(yàn)、食品衛(wèi)生檢測、動(dòng)植物檢疫、白蟻防治、海關(guān)、邊防檢察、商品檢驗(yàn)、金融反假、郵政、稅務(wù)、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督、環(huán)境監(jiān)測、種子質(zhì)量檢查和黃金、珠寶、玉石等品質(zhì)鑒定等。
除此之外，比較顯微鏡還有著更廣泛的應(yīng)用。 3、我國比較顯微鏡的生產(chǎn)現(xiàn)狀 比較顯微鏡作為一種特種顯微鏡，從其他光學(xué)顯微鏡中分離出來，開始于本世紀(jì)30年代至40年代。當(dāng)時(shí)的瑞士、德國、前蘇聯(lián)及日本等國均有不同類型和檔次的比較顯微鏡生產(chǎn)，我國從50年代初期開始從國外引進(jìn)比較顯微鏡，并在有關(guān)科研院所和中心城市的司法鑒定部門使用，從70年代開始，國內(nèi)光學(xué)儀器廠家開始注重比較顯微鏡研制，并按進(jìn)口樣機(jī)仿制，到80年代中期，我國比較顯微鏡的使用逐步普及，比較顯微鏡的研制和生產(chǎn)水平有了長足的進(jìn)步和發(fā)展。
我國比較顯微鏡研制和生產(chǎn)注重學(xué)習(xí)國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)立足國內(nèi)市場實(shí)際，經(jīng)過30多年的發(fā)展，已形成了完整體系。從用途上分，有通用型和專用型。通用型比較顯微鏡可分離成比較橋與左、右兩臺(tái)完全相同的顯微鏡，它既能作比較之用，又能單獨(dú)作一般觀察、分析之用。它價(jià)格低廉，一機(jī)多用。專用型比較顯微鏡把左右完全相同的顯微系統(tǒng)及比較目鏡做成一體，作用專一，使用方便，整體性能好。
從使用對象上分，根據(jù)不同用戶的需要有不同的品種，其中有適合司法鑒定、銀行、電子、商檢、質(zhì)檢、農(nóng)科等部門的普通比較顯微鏡；有適合醫(yī)藥、生物、化工等部門使用的生物比較顯微鏡；還有適合冶金、機(jī)械、材料學(xué)等部門需要的金相比較顯微鏡。
從儀器的精密程度和功能上分，有大型、中型和普及型三類，大型高等比較顯微鏡多為專用型，儀器精度高、附件多，能進(jìn)行熒光、偏光、相襯、干涉相襯觀察、電動(dòng)操作等；普及型比較顯微鏡結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活、便于攜帶，實(shí)用性強(qiáng)；中型比較顯微鏡性能介于大型和普及型之間。
從技術(shù)指標(biāo)上分，國產(chǎn)與進(jìn)口比較顯微鏡的差距正在縮小，就光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平而言，國產(chǎn)比較顯微鏡毫不遜色。國產(chǎn)儀器的主要缺陷表現(xiàn)在款式設(shè)計(jì)、表面處理工藝、儀器傳動(dòng)精度等方面。某些國產(chǎn)比較顯微鏡的整機(jī)性能和技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到進(jìn)口儀器水平，如蕪湖光學(xué)儀器有限公司與國家最高人民檢察院、檢查技術(shù)科研所合作研制的XZB-5型比較顯微鏡，該儀器屬中檔比較顯微鏡，其整機(jī)性能和主要技術(shù)指標(biāo)均可與國外同類型儀器相媲美。核心技術(shù)切割視場中性棱線寬窄及一致性可調(diào)已獲國家專利。該產(chǎn)品同時(shí)被列為安徽省“八●五”火炬計(jì)劃項(xiàng)目，得到大力推廣，該儀器的改進(jìn)型XZB-5B型已采用數(shù)碼和計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，光機(jī)電的有機(jī)結(jié)合，極大地提高了儀器技術(shù)含量和使用效能。除在國內(nèi)市場銷售之外，每年均有小批量出口南美、歐洲和東南亞等地市場。
4、未來展望 目前，國內(nèi)比較顯微鏡市場除了大型高檔比較顯微鏡由國外產(chǎn)品徠卡占有一席之地外，主要由國內(nèi)光學(xué)儀器廠家控制。進(jìn)入90年代以來，隨著國家“科教興國”戰(zhàn)略方針的確立，顯微鏡作為科研單位和有關(guān)技術(shù)部門的常規(guī)儀器，其研制水平和生產(chǎn)技術(shù)越來越受到國家科技管理部門的重視。顯微鏡發(fā)展水平，不僅要與我國科技發(fā)展和運(yùn)用水平相適應(yīng)，而且要趕超世界光學(xué)儀器的先進(jìn)水平。
根據(jù)我國科技發(fā)展水平多樣性的特征，我國光學(xué)比較顯微鏡將朝著多極化方向發(fā)展，系列將更完整。其中高檔大型比較顯微鏡，將會(huì)更多地采用其他學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)成果，建立起更完備的綜合功能，并突破光學(xué)顯微鏡的狹窄局限，向超聲和電子比較顯微鏡的方向發(fā)展；中檔比較顯微鏡則多注重光機(jī)電一體化，強(qiáng)調(diào)光學(xué)比對系統(tǒng)與數(shù)碼技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合；普及型比較顯微鏡主要在基層單位使用，直接為科研和有關(guān)專業(yè)技術(shù)現(xiàn)場服務(wù)，提高儀器的實(shí)用性、可靠性和穩(wěn)定性，將是各生產(chǎn)廠家考核的重點(diǎn)。
總之，進(jìn)入21世紀(jì)，隨著我國經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，比較顯微鏡的運(yùn)用領(lǐng)域?qū)?huì)更廣闊，發(fā)展前景會(huì)更令人矚目。
5、參考文獻(xiàn) 1、姚啟鈞——光學(xué)教程 北京高等教育出版社（1981） 2、朱祖福等——電子顯微鏡 北京機(jī)械工業(yè)出版社（1984） 3、張以漠——應(yīng)用光學(xué) 北京機(jī)械工業(yè)出版社（1982）
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