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產品簡介
日本OLYMPUS金相顯微鏡BX53M明場觀察金相顯微系統通過反射明暗場雙模式照明、半復消色差物鏡組及高分辨率數字成像的協同設計，滿足了對材料微觀結構高精度、高通量分析的需求。尤其在圖像融合（EDF）與大視野拼接技術上表現出色，為科研與工業質檢提供了可靠的技術平臺。未來可進一步探索偏振、熒光模塊的集成潛力。
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日本OLYMPUS金相顯微鏡BX53M明場觀察
金相顯微分析系統技術配置研究：反射明暗場成像與半復消色差物鏡應用
摘要
本文針對一套高性能金相顯微鏡系統的技術配置進行解析，重點關注其光學結構、成像模塊、物鏡性能及軟件功能。系統以反射明暗場（Brightfield/Darkfield, BF/DF）照明為核心，配備半復消色差（Semi-Apochromat）物鏡系列，并集成高分辨率數字成像與測量功能，適用于金屬材料、半導體、陶瓷等領域的精密顯微分析。
主鏡體結構
反射光鏡體型號：BX53MRF-S
光路設計：專用反射光路框架，支持明場（BF）與暗場（DF）照明模式切換，優化同軸光路穩定性。
觀察模塊
超寬視野目鏡 WHN10X-H：視場直徑22mm，10倍放大。
標準視野目鏡 WHN10X：視場直徑20mm，10倍放大。
光路分光比：100%目鏡或100%攝像端口，支持實時觀察與成像同步切換。
三目觀察筒：U-TR30-2
目鏡配置：
照明系統
功能：集成BF/DF光路切換機構，支持明暗場無縫轉換。
光強控制：0–100%無級調節，帶預設功能。
光源類型：高亮度白光LED，色溫約5500K
優勢：長壽命（>60,000小時）、低發熱、無需預熱。
光源：BX3M-LEDR 反射式LED照明裝置
光路控制器：BX3M-RLA-S 反射光路照明器
系統配備平場半復消色差物鏡（M PLAN Semi-Apochromat BD），專為明暗場設計，顯著提升色差校正水平與成像平坦度：
物鏡型號 | 放大倍率 | 數值孔徑 (NA) | 工作距離 (WD) | 校正等級 |
|---|---|---|---|---|
MPLFLN5XBD | 5X | 0.15 | 12.0 mm | 平場半復消色差 (BD) |
MPLFLN10XBD | 10X | 0.30 | 6.5 mm | 平場半復消色差 (BD) |
MPLFLN20XBD | 20X | 0.45 | 3.0 mm | 平場半復消色差 (BD) |
MPLFLN50XBD | 50X | 0.80 | 1.0 mm | 平場半復消色差 (BD) |
技術特點：
色差校正：半復消色差設計顯著降低二級光譜（軸向色差），優于常規消色差物鏡，尤其在高倍率（50X）下可減少色偏。
像場平坦度：平場校正確保邊緣視場分辨率損失<5%，全視野均勻成像。
暗場兼容性：BD標識表示物鏡具備暗場環形照明通道，支持不透明樣本表面微小缺陷的散射光成像。
機械接口：匹配高性能物鏡轉盤 U-D5BDRE（5孔位），預留DIC（微分干涉）擴展接口。
載物臺：U-SVRM 機械平臺
移動范圍：76×52mm（X-Y方向）
精度：0.1mm微調旋鈕，帶游標刻度（最小讀數0.01mm）
驅動方式：右手控制，雙向同軸傳動。
臺板：U-MSSP 專用金屬載物板，兼容標準樣本夾具。
相機模塊
工業級散熱設計，支持長時曝光（>30秒）降溫噪。
像素尺寸：3.45μm × 3.45μm，高動態范圍（≥70dB）。
傳感器：20MP CMOS（2000萬像素）彩色傳感器
接口：USB 3.0，傳輸速率≥480Mbps
技術特性：
光學適配接口：U-TV1XC C型接口
倍率：1X（無附加放大）
兼容性：標準C-Mount螺紋，支持擴展外接光學組件。
影像測量軟件
EDF融合速度：<2秒/層（1024×768分辨率）
拼接精度：重疊區誤差≤1%。
圖像采集與實時疊加（Live stacking）
幾何測量：長度、周長、面積（支持多點擬合）
景深合成（Extended Depth of Focus, EDF）：Z軸序列圖像融合
圖像拼接（Stitching）：大視野全景重建（>10×10網格）
基礎處理：亮度/對比度調整、偽彩色映射、標尺插入。
核心功能：
算法性能：
數據處理平臺
CPU：四核處理器（≥3.0 GHz）
內存：≥16GB DDR4
存儲：1TB SSD + 機械備份盤
顯示：24英寸LCD，分辨率≥1920×1080
配置要求（參考值）：
金屬材料分析
明場模式：觀察晶界、相分布（NA≥0.45可分辨<0.5μm結構）
暗場模式：檢測表面劃痕、微孔洞（散射光增強對比度）。
陶瓷/復合材料
高倍物鏡（50X/NA=0.8）結合EDF技術：解決表面起伏導致的局部失焦問題。
半導體封裝檢測
圖像拼接功能：實現10mm×10mm焊點區域的無縫成像（20X物鏡下）。
技術優勢總結：
光學性能：半復消色差物鏡群實現高保真色彩還原與低畸變成像。
功能擴展性：預留DIC接口支持未來相位差成像升級。
自動化分析：軟件平臺提供一站式測量與圖像增強流程。
結論
該金相顯微系統通過反射明暗場雙模式照明、半復消色差物鏡組及高分辨率數字成像的協同設計，滿足了對材料微觀結構高精度、高通量分析的需求。尤其在圖像融合（EDF）與大視野拼接技術上表現出色，為科研與工業質檢提供了可靠的技術平臺。未來可進一步探索偏振、熒光模塊的集成潛力。
日本OLYMPUS金相顯微鏡BX53M明場觀察