重庆市 两江新区
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本报告简要讨论了几种常用于评估表面形貌（也称表面结构或表面光洁度）的重要计量方法和标准定义。随着纳米技术、薄涂层以及电路和装置小型化的出现，表面计量学已经成为一个极其重要的科学和工程领域。其从微米级和亚微米级特征的角度研究表面形貌的精确、代表性表征。这些特征构成了表面的波纹度、粗糙度和层次。形貌在确定许多现代技术、组件、部件和产品（例如电机、涂层、电子设备等）所用材料的机械、热、光学和电气性能方面起着至关重要的作用。
什么是表面计量学？它为什么有用？
表面计量学是测量表面的特征（规则图案、不规则性、粗糙度、波纹度、关键尺寸等）。表面形貌（也称为表面纹理或光洁度）在很大程度上决定了其机械和物理性质，例如摩擦、粘附、氧化、导热性和导电性等。形貌对于先进技术和设备（高级涂层、轴承、热、光学和电子/半导体装置）所用的材料很重要。例如，较大的表面粗糙度通常会增加两个接触部件之间的摩擦力。部件之间的摩擦力变大会导致更快的磨损和更短的寿命。半导体表面微小不规则性的形成可引起电荷局部化和非均匀电学性质。由于氧化、表面张力、污染或加工，表面区域的性能通常而与主体区域不同，表面区域可大致定义为材料表层的前100个原子层。例如，机械或化学抛光或蚀刻等材料制备方法会导致表面缺陷和粗糙。由于用于制备表面的大多数工艺（机械或化学）会导致缺陷和不规则性，因此需要计量仪器和方法来评估表面形貌，并确定其对设备性质（包括性能、可靠性和使用寿命）的影响。表面计量学方法用于检查和测量表面不同长度尺度和空间频率的形貌。粗糙度通常通过测量表面图案或不规则性的高度、宽度和周期性/频率来确定。波纹度由比粗糙度更大尺度（较低频率范围）的表面不规则性定义。均匀表面是各向同性的。层次是指表面特征的方向性（各向异性），其通常是由于材料制造或处理引起的。下文将讨论这些标准形貌或纹理参数（粗糙度、波纹度、层次和缺陷）。表面表征方法肉眼、指尖和低分辨率光学显微镜通常可快速评估宏观特征和大缺陷。然而，精细表面轮廓和形貌的详细测量则需要先进的表面表征技术。可使用各种高分辨率技术，通过二维或三维（2D或3D）测量来确定表面形貌。为特定目的选择合适的技术非常重要，因为它们都有其优势和局限性。在这里，我们仅介绍材料科学中一些最广泛使用的方法，例如表面探针（触针、AFM）、光学与干涉测量方法和电子束方法。测量落在表面线轮廓或区域上的点的垂直（z）高度，并显示表面的2D轮廓或3D图。使用定义的统计分析方法分析数据，所得值用作表征表面形貌的参数，更具体地说，即表面粗糙度、波纹度、层次和缺陷。可使用各种方法获取2D或3D的表面形貌图像。最常用的是[1-3]：接触/非接触式轮廓测量法和探针显微镜，其中形貌数据通过表面上的精细探针扫描来收集；使用光的干涉测量、聚焦和相位检测或共聚焦显微镜的光学轮廓测量法；以及使用通常需要特殊软件来显示3D形貌的扫描电子显微镜（SEM）。常用的探针成像方法是原子力显微镜（AFM）。虽然其可获得非常高的横向（XY）和垂直（Z）分辨率，但获取形貌数据非常缓慢，且存在表面改变或损坏的风险。此外，由于磨损和污染，探针的形状和尺寸可能在扫描期间发生改变。这种现象会影响所获取表面形貌中特征的外观，因为探针和特征几何形状混合在一起，这是一种卷积[4]。图1显示了一个示例。通过AFM获取良好结果，还要求用户拥有一定的经验。
表面计量学是测量表面的特征（规则图案、不规则性、粗糙度、波纹度、关键尺寸等）。表面形貌（也称为表面纹理或光洁度）在很大程度上决定了其机械和物理性质，例如摩擦、粘附、氧化、导热性和导电性等。形貌对于先进技术和设备（高级涂层、轴承、热、光学和电子/半导体装置）所用的材料很重要。例如，较大的表面粗糙度通常会增加两个接触部件之间的摩擦力。部件之间的摩擦力变大会导致更快的磨损和更短的寿命。半导体表面微小不规则性的形成可引起电荷局部化和非均匀电学性质。
由于氧化、表面张力、污染或加工，表面区域的性能通常而与主体区域不同，表面区域可大致定义为材料表层的前100个原子层。例如，机械或化学抛光或蚀刻等材料制备方法会导致表面缺陷和粗糙。由于用于制备表面的大多数工艺（机械或化学）会导致缺陷和不规则性，因此需要计量仪器和方法来评估表面形貌，并确定其对设备性质（包括性能、可靠性和使用寿命）的影响。
表面计量学方法用于检查和测量表面不同长度尺度和空间频率的形貌。粗糙度通常通过测量表面图案或不规则性的高度、宽度和周期性/频率来确定。波纹度由比粗糙度更大尺度（较低频率范围）的表面不规则性定义。均匀表面是各向同性的。层次是指表面特征的方向性（各向异性），其通常是由于材料制造或处理引起的。下文将讨论这些标准形貌或纹理参数（粗糙度、波纹度、层次和缺陷）。
表面表征方法
肉眼、指尖和低分辨率光学显微镜通常可快速评估宏观特征和大缺陷。然而，精细表面轮廓和形貌的详细测量则需要先进的表面表征技术。
可使用各种高分辨率技术，通过二维或三维（2D或3D）测量来确定表面形貌。为特定目的选择合适的技术非常重要，因为它们都有其优势和局限性。在这里，我们仅介绍材料科学中一些最广泛使用的方法，例如表面探针（触针、AFM）、光学与干涉测量方法和电子束方法。
测量落在表面线轮廓或区域上的点的垂直（z）高度，并显示表面的2D轮廓或3D图。使用定义的统计分析方法分析数据，所得值用作表征表面形貌的参数，更具体地说，即表面粗糙度、波纹度、层次和缺陷。
可使用各种方法获取2D或3D的表面形貌图像。最常用的是[1-3]：
接触/非接触式轮廓测量法和探针显微镜，其中形貌数据通过表面上的精细探针扫描来收集；
使用光的干涉测量、聚焦和相位检测或共聚焦显微镜的光学轮廓测量法；以及
使用通常需要特殊软件来显示3D形貌的扫描电子显微镜（SEM）。
常用的探针成像方法是原子力显微镜（AFM）。虽然其可获得非常高的横向（XY）和垂直（Z）分辨率，但获取形貌数据非常缓慢，且存在表面改变或损坏的风险。此外，由于磨损和污染，探针的形状和尺寸可能在扫描期间发生改变。这种现象会影响所获取表面形貌中特征的外观，因为探针和特征几何形状混合在一起，这是一种卷积[4]。图1显示了一个示例。通过AFM获取良好结果，还要求用户拥有一定的经验。
表面表征的光学方法可以具有高垂直（z）分辨率，但不如探针方法或电子显微镜的横向（xy）分辨率。但是形貌采集要快得多。这意味着光学方法可提供大面积的表面形貌数据，使其更适用于可靠、准确的统计分析。
SEM也可获得非常高的分辨率，但需要在真空室中进行成像。如果材料的导电性不够，则在电子束中会发生充电，因此样品必须涂一层导电膜。采集图像通常会很耗时。
来源:徕卡显微系统
https://mp.weixin.qq.com/s/em0_cPAcaUIXAo6VRIjx8w
取您所需，利用徕卡显微系统的细胞和组织培养倒置显微镜提高活细胞成像工作流程中的效率。
这些使用简便的显微镜允许您根据自身需求配置相应的成像解决方案，可搭载灵活多样的聚光镜选件和数字成像记录功能，从未为您的实验室打造恰到好处的解决方案。
徕卡细胞培养显微镜系统特性：
操作简便，所需的培训和维护量极小，以便您将精力都集中在研究工作上
冷光源 LED 照明在所有光亮度级别下提供恒定的色温
简易荧光装置 (选配) 可轻松呈现您的荧光标记
高清成像 (选配) - 将高清摄像头直接连接到显示器或 PC；提供高质量的可发表图像
灵活的工作距离，最高可达 80 mm，可容纳载玻片、petri 培养皿、多孔板和较高的培养瓶
细胞工厂解决方案可容纳最高 400 mm 的器皿
细胞分类
细胞外形
实验室培育的动物细胞可根据多项标准进行区分：
显微镜下可以轻松地识别其形态。成纤维样细胞为双极或多极细长形状，而上皮样细胞呈多边形。与上面两种细胞不同的是，淋巴母细胞样细胞并非贴壁生长，而是悬浮生长。
细胞的类型可细分为永生细胞、原代细胞和干细胞。
细胞组织形式可谓丰富多样，从简单的二维单层培养细胞到二维共培养细胞，再到三维球状细胞团和类器官
名称
形态学
来源
COS
成纤维细胞样
非洲绿猴
HEK 293
上皮样
人类
CHO
仓鼠
MDCK
狗
HeLa 细胞
Jurkat
淋巴母细胞样
将细胞系用于细胞培养的一些实例。
细胞培养材料
如何培养细胞
动物细胞在各类不同的器皿中培养，涵盖用于基础研究的小型微流体装置、用于筛选目的的 96 孔板乃至用于大规模药物生产的细胞培养瓶和细胞工厂。
鉴于其一次性使用特点，多数容器使用塑料制成。其它器皿则专为显微镜应用优化设计，因此具有玻璃底。
动物细胞培养基包含：
水
能量来源
氨基酸
维生素
以及盐类
此外，它还包含缓冲系统和 pH 值指示剂，用于检查 pH 值是否平衡。
细胞培养维护
您的日常工作内容是什么？
由于细胞会消耗培养基中的成分，必须定期补充培养基。在这种情况下，细胞培养过程中应进行目视检查，以观察汇合程度和健康度并检测潜在的微生物污染。
永生细胞系的一个特征就是无限增殖。因此，它们必须时不时进行分裂 (传代) 并转移至单独的培养器皿中。
通常，培养的细胞在用于实验前就进行了基因改造。例如，借助 转染操作，研究人员为所需要的蛋白质添加 荧光标记 ，以便通过显微镜将其可视化。
MDCK cells in different confluence stadiums.
显微镜 – 基本要求
我需要哪种工具？
为管理细胞培养实验室的日常工作，显微镜是一件必需品。此类显微镜必须具备倒置配置。倒置显微镜采用“物镜位于样品下方，聚光镜位于样品上方”的设计，这样就能使物镜尽量贴近细胞，并在上方保持较大的工作距离。
由于动物细胞的固有反差极低，细胞培养显微镜必须提供诸如相差等反差观察法。DIC (微分干涉相差) 在这里无法发挥作用，因为该技术无法配合塑料器皿用于细胞培养。DIC 有一个很好的替代方案，那就是 IMC (整合调制相差)，该技术不仅能搭配塑料容器使用，而且无需借助专用物镜或棱镜。此外，细胞培养显微镜应易于操控，以避免浪费时间。
徕卡细胞培养显微镜具备出色的易用性，并可针对个性化需求提供灵活多样的反差观察方法。
显微镜 – 高级要求
一种很常见的细胞生物学科研手段是使用荧光标记转染细胞，以便使用研究型显微镜进行后续研究。如果您使用荧光蛋白，您的细胞培养显微镜还需要配备荧光选件，以用于控制转染效率。
为实现重要的记录和标准化目的，显微镜应配备数字摄像头，最好能够记录和梳理拍摄的数据。
由于细胞培养实验室都存在空间问题，细胞培养显微镜的尺寸不宜过大，例如，最好能安装在超净台中。此外，最新趋势都要求显微镜设计得足够小巧和稳固，以便在培养箱内部使用。
明场
相差
微分干涉相差 (DIC)
整合调制相差 (IMC)
荧光
放大倍率
工作距离
摄像头
Leica DM IL LED
+
-
PH：5x 至 63x
IMC：10x、20x、32x、40x
40 mm、80 mm
+ (自由选择)
Leica DMi1
10x、20x、40x
40 mm、50 mm、80 mm
+ (集成式)
用于大批量生产应用的显微镜
生产生物材料 (例如蛋白质、疫苗或抗体) 需要在大型器皿中培养细胞。
为应对这一要求，相关的细胞培养显微镜必须具备较大的工作距离和视场。此外，它需要具备极高的稳定性，以便牢固地承载大型器皿乃至大量器皿。
Leica DM IL LED 可使用超长透射光照明臂进行配置，以便您自由调节细胞培养器皿所需要的工作距离，高度最高可达 40 cm。
细胞检测
活细胞应用
细胞培养是一个动态过程。与其它任何生物系统一样，细胞的生长和行为有时难以预测。因此，长期监测比仅仅在单个时间点检查细胞培养过程更具优势。
而这正是显微镜能够一展所长的地方，您可将其放置在培养箱中，以便全天候不间断地监测细胞。例如，借助这一特性，您可随时随地检查细胞培养的汇合程度。
“ 对于病理学家而言，由于需要进行很多显微镜操作、观察……每天工作四到六小时司空见惯，因此拥有完全符合人机工程学的显微镜非常重要。” 英国北米德尔塞克斯大学医院细胞病理学家Delaram Kermani对此深有感触，很遗憾的是，她曾经亲身体验过这类与工作相关的痛苦和伤害。
该显微镜的另一个重要人机工程学特征是载物台及其控制旋钮的高度较低。正如Delaram所述：“我以前所用显微镜的载物台非常高，这就是我经常手腕疼痛的原因。之前曾经在手臂下方用鼠标垫将手垫高。现在我可以将手腕放在桌子上，而不用向上伸。”
奥林巴斯在显微镜和人机工程学方面的专业知识可以帮助预防和减轻与显微镜相关的伤害。
如果用户大部分工作时间都要使用显微镜，那么不良姿势会迅速导致背部、颈部或手腕疼痛。而且，一旦开始感觉到疼痛，可能需要非常缓慢的过程才能康复，并且可能需要彻底改变工作模式，甚至根本无法继续使用显微镜工作。
根据人机工程学的需求，奥林巴斯开发出高度符合人机工程学的BX46临床显微镜。
它不仅提供多种可变倾斜角度的舒适观察筒，让临床医生可以更加舒适地通过目镜观察、诊断；同时，物镜所使用的向内倾斜物镜转盘，与低位载物台相组合，能使载物台表面上的视野范围更大，也容易取放玻片。
BX46使用的长寿命LED光源结合先进的数字技术，可以人为预设每个物镜的最佳照明亮度，不仅免去了物镜切换时调整光源亮度的步骤，也减轻了眼睛适应不同亮度的疲劳感，广受世界各地用户好评。
来源于：
OLYMPUS生命科学
https://mp.weixin.qq.com/s/DyLImayXbnL9yNXZljitag
光学显微镜是由两组透镜组成的光学折射系统，其中焦距较短、靠近观察物、成实像的透镜组称为物镜，焦距较长、靠近眼瞳、成虚像的透镜组则称为目镜。位于物镜前方的观察物体由物镜作放大后成倒立的实像。光学显微镜分为正置显微镜和倒置显微镜
然后，该实像再被目镜作二级放大，在位于人眼的明视距离处，得到放大效果的倒立虚像。通过显微镜机械调焦系统，可以调整并满足相对于物镜的成像条件以及观察者明视距离的二次成像条件。
光学显微镜分为正置显微镜和倒置显微镜。两者区别为：
1、物镜与载物台的相对位置不同：正置显微镜物镜转换盘朝向是向下的，载物台在物镜下方；倒置显微镜的物镜是向上的，载物台在物镜上方。
2.适用条件不同：正置显微镜物镜适合观察切片等；倒置显微镜适合观察到培养皿里面的活体细胞。
3.工作距离不同：正置显微镜物镜工作距离比较短；倒置显微镜工作距离长。
重庆希尔安药业采购我司奥林巴斯Olympus BX53生物显微镜
重庆希尔安药业有限公司是一家集研发、生产、销售、中药材种植、中药饮片加工为一体，以中成药生产为主的综合性制药企业。是国家火炬计划重点高新技术企业、农业产业化国家重点龙头企业、国家扶贫龙头企业。连续多年被税务机关和农业银行评定为AAA信用企业。公司成立于1994年，2002年完成对重庆中药总厂的资产重组，公司注册资金10000万元，总资产20亿元。生产、研发区占地面积500余亩。
奥林巴斯生物显微镜 OLYMPUS BX53 采用灵活的布局设计，操作非常方便。可满足多种成像和观察方式。除了集成的明场观察部件外，还能添加各种其他的模块化部件，如荧光(LED荧光)、相差、偏光、暗场等，提高了系统的可拓展性。 奥林巴斯 BX53 所有荧光滤色镜部件都采用了超高性能的滤色片，可同时对多种染色的标本进行成像，无需工具即可更换滤色镜组。OLYMPUS BX53同时也提供了多种聚光镜，包括U-SC3摇摆式聚光镜，U-LC低倍率聚光镜，U-AAC；U-ULC-2特殊聚光镜。
奥林巴斯 OLYMPUS BX53 特点：
支持全方位的观察；
灵活的设置和控制面版；
高质量S / N荧光成像；
支持多功能成像；
1.编码功能
(1) U-D7RES(编码型物镜转盘) 和 BX3-RFAS(编码型照明器) 能传递数据 (物镜/荧光镜组) 给数码相机。
(2) 自动标尺功能,结合 DP21和 U-D7RES (编码型物镜转盘).
(3) 指导功能伴随 DP21 为了解释如何使用BX53.
2.精度 : 高信噪比荧光效果
BX3-RFAS( 新的内置复眼照明透镜的反射光照明器) and U-Fxxx( 新的带特殊镀膜镜组)能使没有经验的用户获得比较好的荧光图象.
光学显微镜是由许多光学元件和金属零件组成，因此保证各光学元件的清洁及系统的稳定，对保持显微镜高效运作，延长其使用寿命大有裨益。接下来就请大家跟随蔡司君一起学习一下光学显微镜日常维护保养的一些相关知识吧。
设备放置和使用环境的维护
▪防潮
当空气太潮湿时，光学镜片容易生霉，起雾；机械零件受潮后，容易生锈。平时显微镜室应保证65%以下的湿度，潮湿地区应在室内配置除湿机。
▪控温
为避免热胀冷缩引起镜片开胶与脱落，显微镜室室温建议维持在20-24℃。
▪防尘
光学元件表面落入灰尘，不仅影响光线通过，而且经光学系统放大后，会生成很大的污斑，影响观察。灰尘、砂粒落入机械部分，还会增加磨损，危害同样很大。故显微镜室应该保持干净，显微镜不用时应用防尘罩罩住以防止落灰。
▪防腐蚀
显微镜不能和具有腐蚀性和强挥发性的化学试剂放在一起，如硫酸、盐酸、强碱等。
▪防震
显微镜的光学系统和机械系统都是经过精密校正的，在使用及保管期间要防震，同时也要注意避免阳光直射，避免空调直吹显微镜，以保证它固有的高性能。
▪稳压
显微镜室供电电压波动不应超过正常电压的±10%，电压不稳的地区应加装稳压电源，保护显微镜系统不受损害。
机械系统维护保养
▪油镜使用后用干净柔软的专业擦镜纸蘸无水乙醇采用螺旋渐进的方式轻轻擦干净油的物镜；
√ 留意擦镜纸的两个面，纹路是不同的：其中一面是粗糙的，另一面更光滑些，要使用更光滑的那一面来清洁。一般不建议用干的擦镜纸直接擦拭，同样可能划伤镜头。
▪目镜和物镜的擦试方法
√ 准备工作：在长纤维脱脂棉签顶端蘸上无水乙醇
√ 目镜：从中央部分开始，采用螺旋渐进的方式轻轻逐步擦到边缘
利用先进的成像解决方案，分析、修复、保护与记载艺术作品或文物，需要复杂的技术技能和顶级成像解决方案，尤其是以无接触、非破坏性的方式。结合数码相机技术和图像分析软件，徕卡显微系统的艺术保护显微镜解决方案专为不同领域的修复学家、艺术历史学家、考古学家以及保护工作室和博物馆的专家所设计。所有的显微镜解决方案都对详细准确地分析样品、显微分析结构及材料并存档进行了优化。
徕卡显微系统专为不同领域的修复学家、艺术历史学家、考古学家以及相关领域的专家提供各种解决方案。对详细准确地分析样品、显微分析结构及材料并存档，全部进行了优化。
显微镜解决方案尤其适用于特殊要求，与徕卡显微系统的数码相机技术和图像分析软件相结合，成为保护工作室和博物馆的许多专家常用的专业工具。
为了更好地了解每个应用领域不同的方法和技术，我们列出了下列产品，帮助您进行宝贵的艺术珍品以及不可替代的原物方面的工作。
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