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徕卡立体显微镜的照明系统是如何工作的?

更新时间:2026-04-22点击次数:22
徕卡立体显微镜的照明系统以LED为核心,提供反射(入射)+透射双模式,通过专用光学附件与柯勒照明原理,实现亮度、均匀度、对比度的精准调控,适配不同样品与应用。
 
一、核心配置与光源
 
光源:主流为LED(5700K日光色温,低发热、长寿命、色温恒定),部分型号可选卤素或荧光模块
 
集成方案:紧凑型机型(如EZ4、S9)多为一体式LED;高性能机型(如M系列)配独立照明底座/附件(LED3000/5000系列)。
 
关键附件:环形灯(RL)、同轴灯(CXI)、多对比度灯(MCI)、近垂直灯(NVI)、透射光底座(BLI)等。
 
二、两大照明模式及工作原理
 
1.反射照明(入射光,IncidentLight)
 
适用:不透明/表面纹理样品(电子元件、金属、昆虫标本),很常用。
 
原理:
 
光源(如环形LED)安装于物镜周围或上方,光线经光路组件/分光棱镜导向样品表面。
 
光线经样品反射/散射后,反向进入物镜光学系统,与双目光路汇合成像。
 
实现亮场、斜光、暗场等效果,突出表面细节与三维形貌。
 
常见附件与用途:
 
环形灯(RL):大视野均匀照明,通用型。
 
同轴照明(CXI):光轴垂直入射,适合高反光/平整样品(如晶圆、玻璃),可显微裂纹。
 
近垂直照明(NVI):LED贴近光轴,近无阴影,适配凹坑、深孔、长工作距离样品。
 
多对比度照明(MCI):多方向/多角度LED灯臂可调(0–90°),提供高对比度与真彩色,适合复杂表面。
 
2.透射照明(TransmittedLight)
 
适用:透明/半透明样品(薄切片、塑料、植物叶片、液体)。
 
原理:
 
光源置于载物台下方,经聚光镜汇聚,穿过样品后进入物镜。
 
光线穿过样品时发生吸收、折射、散射,形成明暗对比或色彩图像。
 
可切换明场、斜光、暗场,强化内部结构与无色样品的对比度。
 
实现方式:
 
配透射光底座(BLI),内置LED与聚光组件,即插即用。
 
部分机型支持斜透射/暗场透射,通过调整光阑/反射镜,改变入射角度,提升细节可见度。
 
三、照明质量控制:柯勒照明(Kohler)
 
徕卡系统默认采用柯勒照明,为标准均匀照明方案。
 
关键要点:
 
光源成像:光源经集光镜成像于聚光镜前焦面,以平行光照射样品,均匀无光斑。
 
光阑控制:
 
孔径光阑:控制光束孔径角,匹配物镜NA,优化分辨率与对比度。
 
视场光阑:限定照明区域,减少杂散光,提升图像清晰度。
 
效果:视野亮度均匀、色彩还原准确,适合长期观察与成像。
 
四、典型流程与控制
 
模式选择:不透明样品选反射;透明样品选透射;高反光/裂纹选同轴/近垂直;复杂表面选多对比度。
 
参数调节:
 
亮度:LED电流/功率调节,0–100%线性控制。
 
均匀度:光阑与附件匹配,校正光斑与阴影。
 
对比度:切换附件(如暗场、斜光)或调整入射角。
 
自动化:部分机型通过LeicaLAS软件保存照明参数,一键复现,适配批量检测。
 
五、应用与选型速览
 
照明模式适用样品核心优势典型场景
 
反射环形(RL)通用不透明均匀、大视野电子组装、常规质检
 
同轴(CXI)高反光/平整无阴影、显微裂纹晶圆、玻璃、精密零件
 
近垂直(NVI)深孔/凹坑近无阴影照明模具、微小器件
 
多对比度(MCI)复杂表面/低反差高对比度、真彩色材料失效分析、艺术品检测
 
透射明场(BLI)透明/半透明色彩与结构清晰薄切片、塑料、液体
 
透射斜光/暗场无色透明/微细节强化内部结构植物叶片、微颗粒