工业显微镜怎么分类？做检测，显微镜分类你得了解

工业显微镜怎么分类?有几个种类?每种显微镜的优缺点是什么?用在哪些领域?怎么选?面对市场上琳琅满目的显微镜，一堆的问号盘旋在脑海。下面让行业内的老司机奥林巴斯给大家说说关于显微镜的知识，希望在选择工业显微镜时有所帮助。

显微镜的分类有很多种方式，按照使用目镜的数目可分为单目、双目、三目显微镜;根据其用途以及应用范围可分为生物显微镜、金相显微镜、体视显微镜等，按照光学原理可分为偏光、相差和微差干涉对比显微镜等。而奥林巴斯工业显微镜分类很细致，根据不同用途和目的将其分成了7类，分别是激光共焦显微镜、数码显微镜、测量显微镜、清洁度显微镜、金相显微镜、半导体与平板显示显微镜、体视显微镜，每一种的特点和应用也有所不用。

激光共焦显微镜

奥林巴斯激光共焦显微镜采用的是高级光学系统，可通过非破坏观察法生成高画质图像并进行精确的3D测量，用来观察样品表面亚微米程度的三维形态和形貌，又可以测量多种微小的尺寸，诸如体积、晶粒、膜厚、线粗糙度、面粗糙度等。

数码显微镜

奥林巴斯数码显微镜，可从宏观到微观的多种应对方案，仅需此套系统即可同时应对初步检验和微米级分析，广泛应用在汽车、电子器件、集成电路、金属制品、化学材料、玻璃陶瓷等方面。

测量显微镜

多功能性、高可靠性、超高精度和耐用性是奥林巴斯测量显微镜的优点，对亚微米级精度的零部件、电子元件等进行高性能的测量。

清洁度显微镜

此显微镜专为需要保持高要求清洁度标准的生产制造商而研发的整体解决方案，可依照企业和国际标准对技术清洁度检测数据进行快速采集、处理和存档，主要应用在航空航天、汽车行业。

金相显微镜

金相显微镜主要用来鉴定和分析金属内部结构组织，是金属学研究金相的重要仪器，是工业部分鉴定产品质量的关键设备，专门用于观察金属和矿物等不透明物体金相组织的显微镜，还广泛应用于电子、化工和仪器仪表行业观察不透明的物质和透明的污渍。

半导体显微镜

奥林巴斯半导体显微镜拥有快速入门、简易操作、图像清晰等优点，而且采用灵活的模块设计，定制化的系统更能适应各类有难度的检测，对晶圆、平板显示器、印刷电路板、以及其他大型样本也可进行高品质的观察。

体视显微镜

体视显微镜又称为立体显微镜，是一种具有正像立体感的目视仪器，广泛应用于纺织制品、考古研究、地质勘探、机械制造等众多领域。它具有两个完整的光路，所以观察时物体呈现立体感。

奥林巴斯工业显微镜的分类很全面，配置也很优秀，你所需要在这都能找到。然而在整个显微镜的解决方案中，我们除了知道工业显微镜怎么分类之外，还需要了解显微镜的配套装置，比如数码显微照相装置、图像分析软件、精品反射率测定仪、物镜、用于整合的显微镜部件等。

如果说无损检测是设备的眼睛，那么显微镜就是无损检测眼珠子，重要性不言而喻，好的显微镜可以提高检测的效率。而作为检测人员，对于工业显微镜怎么分类，有哪些特点，应用在什么行业，你得做到心中有数，这样更能对样品进行有效且准确的检测。

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如何选择合适的显微镜，帮助用户实现高效的工作流程

本文讨论了在选择用于显微分析和质量控制（QC）以及故障分析（FA）和研发（R&D）的数码显微镜之前，用户应当考虑的因素。关键在于需要事先充分了解汽车、电子、机械工程和医疗设备等行业的应用要求和用户需求。显微镜解决方案不仅应当帮助用户实现高效、可靠的显微分析、QC、FA以及研发工作，还应当易于操作、满足用户需求，同时方便报告并分享结果。

为何使用数码检测显微镜？

 如今，许多行业，如汽车、运输、电子、机械工程和医疗设备，越来越多地采用以工作流程为中心的生产流程。此举是为了制造性能更佳、寿命更长的产品，同时在满足日益严苛的质量规格和标准的前提下，依然保持制造流程的经济性。

工业制造和生产、流程技术、质量控制和保证（QC/QA）、故障分析（FA）、产品创新，或研发（R&D）的零部件检查通常需要借助显微镜完成。所用显微镜的功能在检测效率方面可以产生巨大的差异[1,2]。有关选择常规检测显微镜考虑事项的更多信息，读者可以查阅参考文件1。

使用数码显微镜能够以高效、可靠且符合人体工程学的方式对零组件进行检查、记录和深入分析，以确定是否符合产品规格[2,3]。数码显微镜无需目镜，而是直接在显示器上显示图像。

如果决定使用数码显微镜进行显微分析，用户应当确认显微镜的光学性能和定制性能可以满足显微分析、QC、FA和研发的需求。为帮助用户选择显微分析所需的数码显微镜，以下部分讨论了用户需要考虑的主要因素。

需要考虑的因素

放大倍率和分辨率

有些零部件需要从宏观整体到微观细节进行显微分析：从宏观（>2毫米）到细观（<2毫米到50微米），再到微观（<50微米到1微米）[参考图1]。

图1：此图显示了使用显微镜进行显微分析时定义的长度比例。

鉴于数码显微镜的性能，以下是在这些尺寸比例进行显微分析时需要考虑的重要因素[1]：

• 足够高的放大倍率和分辨率，以展现细观或微观比例的微小细节。

• 放大范围，方便用户能够迅速从零部件示意图转到观察微小细节（参考以下示例）

显微镜的性能还取决于光学器件对于色差和图像平面度的校正能力，例如复消色差校正和平面偏差校正[1]。

主要应用领域

确定使用数码显微镜的主要应用领域同样至关重要。以下列举了这些涉及显微分析和质量控制（QC）、故障分析（FA）和研发（R&D）的领域。

在线，随机，或离线质量控制（QC）

大多数情况下，生产过程中的显微分析以及在线和随机QC会直接在生产现场进行，以检测产品是否存在任何缺陷或异常。在生产过程的关键环节进行快速检查或筛选有助于确保产品符合质量标准和规范。离线QC通常在生产活动的各个阶段进行，但远离生产现场，其目的是进一步减少，甚至消除不符合特定规格的检测产品。离线QC的频率低于在线或随机QC，而且通常需要对零部件进行更为详细的调查。

快速检查或深入分析（FA或R&D）

对于源自生产或服务阶段的FA，以及原型设计和产品开发（R&D），有时可能需要对零部件进行快速检查或深入分析。快速检查或深入分析均可用于对故障进行根本原因分析，或者在研发阶段开展原型研究。根本原因分析通常需要对一个或多个零部件或者连接进行详细评估，以清楚了解导致产品故障的原因。在产品开发过程中，原型设计通常可以借助对零部件和连接进行快速检查或深入分析，实现优化，从而验证产品性能，并且能以高效率的方式投入生产。

徕卡数码显微镜提升显微分析效率

合适的应用领域

通过选择合适的徕卡数码显微镜（参见下方的图2和表1），可以满足用户对于显微分析、QC、FA以及研发的不同需求。

• Emspira 3数码显微镜有助于在线或随机QC实现高效率的显微分析、基础分析和记录，同时在宏观到细观（>2毫米到50微米）比例上实现FA和研发的快速检查。

• DVM6数码显微镜可实现高效的显微分析、详细分析和记录，以便在细观到微观（2毫米到1微米）比例上对FA和研发工作进行离线QC和深入分析。

图2：本图表显示了使用Emspira 3或DVM6数码显微镜时的相应比例范围。对于每款显微镜，在选择最合适的解决方案以帮助优化工作流程时，需要考虑每款显微镜的特定优势。

徕卡数码显微镜的应用领域

表1：适合使用Emspira 3和DVM6数码显微镜进行显微分析和质量控制（QC）、故障分析（FA）和研发（R&D）的应用领域。

徕卡数码显微镜的优势

下方表2显示了Emspira 3或DVM6数码显微镜带给使用者的不同优势。

表2：Emspira 3和DVM6数码显微镜在显微分析、质量控制、FA和研发方面的优势。

在线、随机或离线QC的示例：

电子设备的显微分析

在线或随机QC

利用在线QC检查缺陷或错误时，显微镜通常可以用于：

• 在较低放大倍率下获取零部件的整体示意图。

• 快速放大零部件的感兴趣区域，后者需要在更高的放大倍率下进行更为详细的检查，以查看微小细节。

作为一个在线或随机QC的潜在案例，图3显示了使用徕卡数码显微镜（如Emspira 3）记录的硬盘部件图像。此例中，我们可以看到硬盘磁碟或盘片读写头和驱动臂（图3a）的示意图。接着，通过轻松、快捷地增加变焦系数，可以记录读写头和驱动臂的图像（图3b），从而在较高放大倍率下呈现划痕（缺陷）以供记录。

图3a：较低放大倍率下硬盘读写头和驱动臂的图像。

图3b：放大图3a中的指定区域，以呈现同一硬盘读写头和驱动臂的更多细节。驱动臂靠近头部区域的金属表面有划痕（箭头位置）。

离线QC

对于离线QC期间的显微分析，显微镜通常用于对零部件进行更为详细的检查，这对于在线QC来说不切实际或者没有可能。作为离线QC的潜在案例之一，图4显示了硬盘底部的局部图像，即PCB电路板的底面。使用DVM6显微镜拍摄的图像，该显微镜配备一体式环形灯（图4a）以及采用四分之一波片和浮雕对比法（图4b）的同轴照明装置。我们可以看到焊盘、迹线、通孔以及基板表面。硬盘PCB电路板底面的不同细节，例如划痕、缺陷和污染，在其中一张图像上有着更加清晰的显示。正如硬盘PCB电路板所示，DVM6的一体式照明装置和多种光学对比法确保用户能够观察并记录难以看到的零部件细节，而且更加高效，因为无需更改显微镜设置。

图4a：DVM6拍摄的硬盘底部PCB电路板的局部图像，该显微镜配备一体式LED环形灯和漫射器。将圈出区域以及箭头标记位置同图4b进行比较，后者呈现了配备同轴照明装置的显微镜对相同区域拍摄的图像。

图4b：图4a中所示相同PCB区域的图像。使用DVM6拍摄的图像，该显微镜配备一体式同轴倾斜照明装置和采用浮雕对比法的四分之一波片。请注意，相比环形灯照明图像（图4a），焊盘上的划痕和缺陷（箭头所示区域）以及基板上的缺陷和变化（圈出区域）变得更为明显。

总 结

许多行业要求以更高的效率和更低成本，生产数量更多的零部件，同时必须满足日益严苛的产品规格。因此，制造商需要不断提高工作流程的效率，不论是显微分析和生产、质量控制和保证（QC/QA）、故障分析（FA），还是研发（R&D）。通常，工作流程从宏观比例扩展到细观比例，再到微观比例。

徕卡数码显微镜无需目镜即可工作，可以在显示器上直接观察零部件的实时图像，确保用户能够以高效且符合人体工程学的方式开展工作。它们可以用于不同行业的显微分析、QC/QA、FA和研发，以优化整个工作流程。本文介绍了根据用户需求选择合适的数码显微镜时需要考虑的因素。

参考文献：

1.J. DeRose, D. Barbero, How to select the right solution for visual inspection: Factors to consider when looking for a routine inspection microscope, Science Lab (2021) Leica Microsystems.

2.J. DeRose, G. Schlaffer, What You Always Wanted to Know About Digital Microscopy, but Never Got Around to Asking, Science Lab (2015) Leica Microsystems.

3.J. DeRose, G. Schlaffer, Digital Microscopy with Versatile Illumination and Various Contrast Methods for More Efficient Inspection and Quality Control: Example applications using the Leica DVM6 with integrated ring light or coaxial illumination system, Science Lab (2017) Leica Microsystems.

扫描透射电子显微镜（STEM）作为一种高端的显微技术，在材料科学、纳米技术以及生命科学等领域中占据着重要地位。其核心优势在于可实现对微观结构的高分辨率成像和元素分析，为科研和工业应用提供了无与伦比的精度和信息。本篇文章将深入探讨扫描透射电子显微镜的检测原理、操作流程以及在实际检测中的应用方法，旨在帮助科研人员和工程师更好地理解和利用这一先进设备。

理解扫描透射电子显微镜的基本原理对于准确检测具有重要意义。STEM结合了扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的优势，通过聚焦电子束扫描样品表面或内部区域，形成高分辨率的图像。与传统的TEM不同，STEM的电子束以非常微小的点进行扫描，可以获得样品的二维或三维结构信息。STEM还可以配备能谱仪（EDS）或波谱仪（WDS），实现对样品元素组成的定量分析。这使得人员可以详细检测微观界面的细节，识别缺陷、杂质或结构变化。

检测流程方面，首先要准备样品。因为电子显微镜对样品的导电性和稳定性有要求，常用的预处理方法包括金属喷镀和研磨抛光。样品必须具有足够的强度以防止在高能电子束照射下发生变形或破坏。之后，将样品放入显微镜中进行加载，确保样品平整放置并且固定，实现对焦和对样操作。

操作中，调节显微镜参数十分关键。电子束的能量（通常在几十到几百千伏）要根据样品的特性进行设定，以保证高分辨率成像和小的样品损伤。扫描速度、焦距、亮度等参数也需要优化，确保获取的图像清晰细腻。在检测元素组成时，利用配备的能谱分析仪可以进行元素空间分布映射，识别样品中的微量元素或杂质。

在实际检测过程中，STEM技术的应用非常广泛。例如，在半导体行业中，它能检测微缩电路中的缺陷和杂质，为芯片设计和制造提供重要依据。在材料科学中，STEM有助于观察纳米材料的缺陷、应变分布及界面结构，支持新材料的研发。在生命科学领域，虽然受制于样品处理难度，但STEM依然可以用来揭示蛋白质、病毒等生物大分子的微观结构。

需要强调的是，使用STEM进行检测时，技术操作的细节直接影响到结果的准确性与可靠性。例如，样品的制备需谨慎，避免引入杂质或人为损伤，电子束参数要根据样品的耐受能力进行调整，且应采样多个区域以确保表征的代表性。数据的后续处理也很关键，合理分析扫描图像和能谱信息可以大化设备的检测能力。

合理利用扫描透射电子显微镜的检测功能，不仅能够获得丰富的微观结构信息，还能帮助科研和工业技术提升效率。通过不断优化操作流程和检测手段，STEM在未来的科研和产业发展中依然具有巨大潜力。其强大的成像与分析能力，将持续推动各领域微观世界的探索与创新，为人类带来更多未知的突破。

糖度仪是用于测量溶液中糖分浓度的仪器，广泛应用于食品、饮料、农业等多个行业。糖度仪的种类繁多，性能各异，不同类型的糖度仪适用于不同的场景和需求。本文将详细介绍糖度仪的分类方法，帮助读者更好地理解糖度仪的类型以及如何根据具体需求选择合适的设备。了解糖度仪的分类不仅能提高行业生产效率，还能为科学研究提供的数据支持。

1. 按照测量原理分类

糖度仪的分类首先可以根据其工作原理进行划分，常见的有折射式糖度仪、密度式糖度仪和电导式糖度仪等。

折射式糖度仪：折射式糖度仪是目前应用为广泛的一种类型。其通过测量光线在样品中的折射角度来计算糖浓度，具有操作简单、测量快速等优点。适用于糖果、果汁等液体的糖分检测。

密度式糖度仪：密度式糖度仪通过测量溶液的密度变化来推算糖度。其原理是溶液中的糖分会影响液体的密度，因此，通过的密度测量，可以得到糖浓度。该类型的糖度仪通常需要较长的时间来完成测量，适合对度要求较高的场景。

电导式糖度仪：电导式糖度仪通过测量溶液的电导率来推算糖分的浓度。糖类物质对电导率有影响，因此，电导率与糖度之间有一定的关系。适用于一些特殊液体的糖分测量，具有较强的适应性。

2. 按照应用领域分类

根据不同的应用领域，糖度仪还可以分为以下几种：

食品行业糖度仪：食品行业中的糖度仪通常用于测量果汁、蜂蜜、糖浆等产品的糖分含量。此类糖度仪要求测量结果迅速且，帮助生产商控制糖分比例，提高产品质量。

农业糖度仪：农业糖度仪主要用于测量水果、蔬菜等农产品的糖分含量，尤其是在水果采摘的佳时机判定中有重要作用。该类糖度仪需要具备耐用性和适应性，能够在户外环境下稳定工作。

化学实验室糖度仪：实验室用糖度仪要求具备更高的精度和可调性，以满足科研人员对于实验数据的严谨要求。此类糖度仪多用于糖化实验、酿酒实验等领域。

3. 按照操作方式分类

糖度仪还可以根据其操作方式的不同，分为手持式糖度仪和台式糖度仪。

手持式糖度仪：手持式糖度仪通常体积小巧，便于携带，适合现场快速测量。操作简单，适合需要频繁检测的场合，如农业种植和食品质量检测等。

台式糖度仪：台式糖度仪则通常体积较大，精度更高，适合实验室和工厂环境下的长时间使用。它们通常提供更为丰富的功能，可以对不同溶液进行详细的分析。

4. 按照精度分类

糖度仪的精度也是其分类的一个重要标准。根据测量精度的不同，可以将糖度仪分为高精度型、标准型和低精度型。

高精度糖度仪：此类糖度仪具有极高的测量精度，通常用于科研和高端工业生产中，能够提供细致的糖度数据，确保产品的高质量标准。

标准型糖度仪：标准型糖度仪适用于一般的工业生产和商业应用，能够满足大部分对糖度测量的要求，具有较好的性价比。

低精度糖度仪：低精度糖度仪通常用于简单的检测任务，如日常监控或不需要极高精度的场合。它们通常较为便宜，适合入门级用户或小型企业使用。

5. 结语

糖度仪的分类方式多种多样，根据工作原理、应用领域、操作方式以及精度的不同，可以选择适合自己需求的产品。无论是对于日常生产过程的糖度控制，还是对于科研实验的数据采集，选择合适的糖度仪都至关重要。深入了解不同糖度仪的特点，将帮助用户在行业应用中作出更为的选择，提升生产效率和产品质量。