第五章反讲义光显微镜

粉末光片主要用于定量，其优点是代表性 好，尤其是当试样的矿物分布不均时，它能 较准确定量，其缺点是由于颗粒太小，岩相 结构遇到一定程度的破坏。
光薄片可同时用于偏光和反光显微镜观察。
按照成型材料的不同，又可分为硫磺、 电木粉、环氧树脂（或其它树脂）光片。
一.光片的成型 1. 大块试样：
大块试样可直接制成光片，不需要浇铸 成型，把块状试样磨成光片就可以在反光 显微镜下进行鉴定。
§5-1 反光显微镜
反光显微镜的结构与偏光显微镜相似， 都是由机械和光学系统组成。所不同的是在 反光显微镜中装有反射器（或垂直照明器）。
反射器是反光显微镜产生反射光的主要 部件，其作用是把从光源发出的光通过物 镜垂直投射到光片表面，再把光片表面反 射回来的光投射到目镜平面内。
反射器的装置有玻璃片和棱镜两种，见 图5-1。
3. 环氧树脂光片： 制片方法与硫磺片基本相同，是将加有硬
化剂的环氧树脂倒入模内，经硬化后脱模。 环氧树脂光片能耐高温（100~150℃）和
化学侵蚀，由于受热后流动性大，适用于疏 松多孔的试样。缺点是制片时间长，成本高。
4. 电木粉光片：
将试样细粒或粉末与电木粉先混合均匀， 倒入带有模底和模盖的套筒内，然后置于电木 成型机上，加热加压成型，温度190℃±5℃， 压力330 kg/cm2。
磨料的选择要根据试样的硬度。硬度较 大的常采用金刚砂（SiC）、碳化硼、氧化 铝和金刚石粉等。中等硬度的试样用较细的 金刚砂、氧化铝粉和玛瑙粉等。软质材料可 用氧化铬和氧化铁粉等。
2. 抛光： 常用的抛光研磨剂为细度小于3μm的
氧化铝粉、氧化铬粉、氧化铁粉和金刚石 膏等。可根据试样的硬度情况选择不同的 抛光剂。抛光很好的光片在放大300倍左 右时已可以看得出矿物的大致轮廓。
§5-2 光片的制备
在反光显微镜下进行岩相分析用的试 样称为光片。光片可分为大块样，细粒 （<5mm），粉末（<0.5mm）和光薄片四 种。大块样光片主要用于快速分析，其优 点是工序简单，岩相结构完整性好，其缺 点是代表性差。
细粒光片应用比较普遍，因它不仅保持了 原试样结构的完整性，而且有一定的代表性， 并可以用以矿物的定量。
a图为玻璃片的反射情况，从光源发出 的光射到玻璃片后，一半穿过玻璃片为筒 壁所吸收；另一半向下反射的光，经试样 表面再向上反射到玻璃片时，其一半又被 反射掉，只有另一半透过玻片至目镜成像。
因此，光强损失大，为了提高视域亮 度，可在反射玻片上镀一层透明薄膜（如 氧化锌，氧化铋等），以提高玻片的反射 能力；此外由于入射光多次透过玻璃片， 产生大量有害的反射光，进入视域则使试 样影像的反差降低。
但由于玻片占有整个镜筒全部面积，视 域中光照均匀，可以利用物镜的全部孔径， 因此分辨率高，适用于高倍物镜下观察。
b图为棱镜的反光情况，从光源发出的 光可全部被三棱镜反射到试样上，由试样 向上反射的光约有一半被棱镜阻挡掉，另 一半成发散状态射向目镜。
因之，棱镜反射器光线损失少，视域明 亮，有害的杂乱反射光少，视域中反差特 别鲜明，影像清晰。
由灯泡1发出的一束散射光线，经过聚 光镜组2及反光镜7被会聚在孔径光阑8上， 随后进入聚光镜组3 。光线经过孔径光阑8 和视场光阑9时，可以挡去部分有害的漫反 射光，剩下的光线射到玻片反射器上4，通 过反射器的光线经补助透镜5，进入物镜6， 到达光片表面。
再由光片表面反射回来，经物镜和补助 透镜组5，再次射到玻璃反射器4上，由玻璃 反射器反射的光线，折向补助透镜组10，经 转向棱镜11和12 ，射到场镜13上 。出场镜 13进入目镜14，最后射到观察者的眼睛里。
电木粉光片的优点是能耐高温（100℃以 上）和化学侵蚀，材料成本低。缺点是设备复 杂，操作麻烦，因此一般不采用此方法。
5. 光薄片： 取一块试样把它磨成或用切片机切成厚
约3mm的薄片，将一面磨光，并用树胶或 环氧树脂把磨光面粘在载玻片上，再磨至 0.03mm的厚度后，不加盖玻片将其抛光 成光片。
二. 光片的磨平和抛光 在反光显微镜下观察的试样要求具有一
第五章反光显微镜
精品
第五章 反光显微镜பைடு நூலகம்相分析
反光显微镜早先用于金属材料的研究 （全相显微镜）及金属矿石的研究（矿相 显微镜）。后来亦用于无机非金属材料的 研究中。它是利用试样的光洁表面对光线 反射来研究材料的显微结构特征。
由于这种方法制片简单，光片浸蚀后晶 体轮廓清晰，便于结构观察和镜下的定性 和定量的测定，放大倍数比偏光显微镜高， 所以普遍地被工厂和研究单位采用。
但由于棱镜挡住物镜孔径的一半，造 成视域中亮度不够均匀和分辨率下降，所 以一般用于低倍下观察。反光显微镜根据 其光路特点，又可分为直立式和倒立式两 种，见图5-1 a、b与图5-3。
反光显微镜的式样很多，但它们的构 造和原理基本相同，现以国产XJB-1型反 光显微镜为例，简要说明：
XJB-1型金相显微镜的工作原理如图 5-4。
个光洁如镜的表面，因此需要对块状的试 样或成型的试样进行磨平和抛光处理。
1. 磨平：
切割后或成型后试样的磨制一般经过粗 磨、中磨和细磨三步。对于成型的试样要 磨到试样颗粒均匀地露出表面，然后用水 洗净，依次换用较细的磨料进行中磨和细 磨，以便逐步将前次磨料造成的擦痕磨平， 直到将试样表面磨至平整光滑为止。
2. 硫磺光片：
取样要有代表性，一般将不同试样敲碎 成大小约为2~5 mm 颗粒，选取几颗置于不 锈钢模内活塞上，然后将熔融成液状工业硫 磺注入模内，待硫磺冷却凝固后脱模，取出 光片。若制备粉末硫磺光片，先将试样粉和 硫磺粉混合均匀，加热熔融后倒入模内。
硫磺光片需要的设备非常简单，且制作迅 速，成本低，已被普遍采用。其缺点是不耐 高温，脆性大，制片时有毒气逸出。
§5-3 光片的侵蚀
一. 原理： 光片经过抛光后，矿物表面产生一层非
晶质薄膜（细粉），它掩盖和填充了矿物 的解理纹以及晶粒的边界孔隙，影响鉴别。
用适当的化学试剂进行浸蚀，首先是非晶 质薄膜的溶解，接着是晶粒边界的被腐蚀形 成沟槽（此处原子排列紊乱易被侵蚀），经 侵蚀的试样在显微镜下就显示其显微结构特 征。例如用1%硝酸酒精溶液浸蚀过的水泥 熟料，看晶体颗粒的界线、解理、双晶纹等。