显微镜载物台基本结构

显微镜的结构是有很多的元件组成的，载物台是必不可少的部分，载物台毋庸置疑也就是用来放标本的承载体，不管是哪种显微镜，载物台这个元件是必不可少的存在。那么他的具体构造又是如何呢？

所有显微镜的设计都包括一个载物台，在载物台上放置样品（通常安装在载玻片上）进行观察。 载物台通常配备有机械装置，该机械装置将载玻片保持在适当位置，并且可以使载玻片前后以及从一侧到另一侧平滑地平移。 阶段可以根据设计和功能进行分类。在最简单的情况下，平面载物台（如图2左侧所示）由矩形或正方形设计组成，其中包含几个夹持载玻片的夹子。

图1中所示的载物台是典型的矩形载物台，其具有通常被称为机械载物台的样品载玻片平移控制装置的附加特征。 该机械载物台包含用于右手显微镜操作员的控制装置，允许样品载玻片在X（左右）和Y（前后）方向上移动，因此显微镜操作员可以检查整个显微镜载玻片（用载玻片保持器固定在载物台上）。 类似的机械载物台可与平移控制旋钮位于左手侧的阶段，为左撇子显微镜。 图1中所示的载物台在中心还包含一个相当大的开口，以允许来自聚光器的光穿过样品（载物台开口）。 载物台还配备有锁定控制装置，该锁定控制装置允许载物台相对于其围绕冷凝器轴线的旋转被固定到位。 位于载物台机械部分的刻度定位标记使显微镜工作者能够注意到重要样品细节的位置，从而可以轻松返回该区域进行额外的观察或显微摄影。

一个简单的（通常称为“普通”）显微镜载物台如图2左侧所示。 该载物台包含一个开口，允许来自聚光器的光线进入，几个用于机械载物台的安装孔，以及两个夹子，用于将标本载玻片固定在适当位置，以便在增加放大倍数（更换物镜）下进行观察和显微摄影。 载物台还配备了锁定控制器，可以固定载物台的位置。该载物台对于快速检查样品非常有用，但很难用于更高倍率的物镜（20倍以上）。 在高放大率下，标本载玻片的小平移通常会将感兴趣的特征完全抛出视野，试图重新定位它们可能会导致挫折。 附加到简单载物台的辅助机械载物台可以允许载玻片的微小平移，使显微镜工作者更容易找到载玻片上的特定区域。 图2中右侧所示的机械载物台附件可以容易地附接到同一图中左侧的简单载物台。为了连接该机械载物台，必须首先移除样品夹。

注意，与图1所示的机械载物台相比，图2所示的载物台上的载物台开口要小得多。 这是因为图1中的载物台的机械部分包括上载物台板，从而允许载物台的灰色部分与试样载玻片保持器一起在X和Y方向上移动。 或者，当辅助机械载物台（类似于图2中右侧的载物台）附接到图2中所示的简单载物台时，仅机械载玻片保持器移动，而载物台本身保持静止。 可附接机械载物台上的双刻度（其帮助识别样本的特定区域）以类似于图1中所说明的机械载物台的方式操作。 两个载物台都可以相对于显微镜主体旋转，以便于在显微摄影期间取景。 图1和图2中所示的载物台是不可对中的，但是许多设计（包括下面讨论的一些）能够相对于显微镜的光轴对中。

图3左侧所示的圆形分级载物台是所有类型显微镜和显微摄影的最通用和最有用的设计之一。 这些载物台可360 °旋转，允许样品完全旋转，并且非常容易微调显微摄影的视场组成。 另一个特点是载物台外围的刻度，当必须进行关键的分析测量时，可以精确对准。 载物台在滚珠轴承上旋转，滚珠轴承提供精确的旋转，而不会出现令人讨厌的颠簸、颠簸和失速。两个定心旋钮（图3）允许载物台相对于显微镜的光轴居中。 当与物镜一起使用时，可以将显微镜调整为同心，这意味着当旋转物镜以使用另一个物镜时，位于一个物镜视场中心的标本保持居中。

用于圆形载物台的可选机械载物台附件（在图3中的右侧）允许与上述机械载物台类似的样品的精确平移。 大多数圆形载物台都有预先钻好的安装孔，可以定位和牢固地连接可选的机械载物台。 圆形载物台也有一个锁定机构（载物台旋转锁），允许它们锁定在一个位置。这些载物台通常配备有点击停止器，以45 °的旋转间隔提醒显微镜工作者。

现代显微镜载物台制造精确，非常耐用。 它们由铁或铝铸造而成，并经过机械加工以达到精确的公差。翻译机制通常是齿条和齿轮的风格，加工铝，黄铜，或（最近）合成聚合物。 合成齿轮机构通常远不如其金属对应物耐用，特别是在使用多年之后。这些装置应每隔几年进行一次彻底清洁、润滑和紧固调整。 大多数载物台都有一层非常坚固的无光泽陶瓷涂层保护，可以抵抗痕迹和划痕。无光泽的表面确保杂散光不会从载物台反射到物镜中。

专用显微镜载物台-有各种各样的显微镜载物台是专为特定用途。 这些包括配备有用于在观察期间操纵样品的辅助设备的载物台，允许在非常小的距离上进行精确测量的测量系统，允许在许多样品角度上进行测量的通用载物台，以及执行无数独特功能的其他专用载物台。 我们将在下面讨论一些更常见的专用显微镜载物台。

倒置显微镜载物台—倒置显微镜的配置与标准正置显微镜不同。这些显微镜的物镜放置在载物台下方，并使用几种不同的聚光镜配置来照亮样品。 组织培养显微镜有一个聚光镜安装在载物台上方，而落射照明显微镜（金相显微镜及其相关产品）有一个位于物镜之前的载物台聚光镜。 在这两种情况下，载物台都是从标准载物台稍微修改而来的，如下图4所示。

倒置显微镜载物台的基本总体设计与图1所示的机械载物台相似。 两个载物台都有平移控制，允许载物台（和样品）在X和Y方向上移动。主要区别是大的载物台开口，可容纳倒置显微镜载物台上的插入物。 衬垫（图4）通常由不锈钢制成，并具有各种尺寸的开口，以允许样本量的较大差异。 例如，使用倒置组织培养显微镜，研究人员通常必须扫描大型培养瓶以观察整个细胞群，当载物台插入物具有大开口时，这更容易实现。 金相样品通常也很大，使用专用刀片可以观察到更多的表面。 当要观察小样本时，使用具有非常小的开口（约为图4中的尺寸）的插入件来支撑样本以进行观察。倒置的显微镜载物台不会上下平移。 聚焦是使用一个可平移的鼻镜来完成的，鼻镜与物镜一起上下移动。

高倍率测量系统-定量显微镜通常需要对各种样品尺寸进行高精度测量。 包括微型精密零件和半导体的测量以及磁头和其他微小电子元件的高精度组装。具有精密载物台的专业显微镜通常用于这些目的。 图5所示的载物台是精密显微镜载物台的一个例子。它配备了一个测微计式平移装置，允许非常准确和控制的运动的阶段和标本。 该平台还可以在整个360°范围内旋转，以便对测量进行全面控制。

为这种类型的载物台设计的显微镜有时配备有用于直立图像观察的棱镜，这意味着观察到的图像和样品都在同一方向上移动（大多数显微镜的情况相反）。 载物台通常配有电子控制器，该电子控制器给予载物台位置的精确数字读数，并且大多数可以编程以在一系列步骤中进行精确的载物台移动。 这些专用载物台有各种各样的设计，许多售后市场制造商能够根据客户的规格提供定制配置的载物台。

显微操作器—通常需要在显微镜下观察样品时对其进行操作。在许多组织培养和体外受精实验以及需要在实验期间密切观察样品的遗传植入程序中都是这种情况。图6中所示的显微操作台是进行这些类型的操作所需的设备类型的示例。

这个专用平台有两个三轴液压控制的水显微操作器，以高度精确的方式协调样品处理。 在图示中，用控制臂操纵含有胚胎的小培养皿以监测溶液的pH值，并向胚胎提供放射性标记的营养物质。 这些机械手可以进行调整，以执行从显微注射到电化学实验的广泛功能。有许多制造商提供连接到商业显微镜的显微操作器和配件，例如奥林巴斯和尼康制造的显微操作器和配件。

通用载物台-这个看起来笨拙的显微镜载物台允许薄样品以任何角度倾斜，用于测量双折射晶体的光学结构。图7所示的通用载物台是这种类型载物台的一个例子。

通用载物台设计用于特殊的长工作距离（LWD）物镜和非常低的放大倍率，通常从5倍到20倍。这些载物台在所有4个轴上都有刻度，旋转刻度由不同的颜色代码区分。主体的四个旋转中心都位于一个公共点上。使用两个半球形透镜将样品夹在它们的平面之间，并将浸油施加到所有接触表面。

通用载物台使用永久固定在通用载物台上的螺钉连接到图3所示的圆形岩相学载物台。 显微镜载物台上有一个中心环，在安装和对中通用载物台之前必须首先将其移除。载物台包含锁定装置，可固定样品的位置以进行观察和显微摄影。 通用载物台不再由主要的显微镜生产商生产，但数量有限的仍然可以通过分销商和定制售后市场制造商。

还有许多其他特殊的显微镜载物台，我们在本讨论中没有涉及。 半导体竞技场的快速发展已经导致设计和制造用于检查和操纵集成电路晶片的多个平台。类似的显微镜也适用于集成电路制造的其他领域。 许多科学家为特定的实验设计和建造自己的定制平台，包括生物医学研究，细胞操作，材料研究和地质学。