一、生物顯微鏡校準(zhǔn)內(nèi)容

JJF1402-2013《生物顯微鏡校準(zhǔn)規(guī)范》，引用的是GB/T2985-2008《生物顯微鏡》，除了增加示值誤差一項，其他項目及技術(shù)要求均引用自該標(biāo)準(zhǔn)。

在鏡檢時，操作者需要的是清晰而明亮的圖像，這與顯微鏡的各項光學(xué)技術(shù)參數(shù)相關(guān)，并且要求在使用時，必須根據(jù)鏡檢的目的和實際情況來協(xié)調(diào)各參數(shù)的關(guān)系。只有這樣，才能充分發(fā)揮顯微鏡應(yīng)有的性能，得到滿意的鏡檢效果。

顯微鏡的光學(xué)技術(shù)參數(shù)包括:數(shù)值孔徑、分辨力、放大倍數(shù)、焦深、清晰范圍、工作距離等。這些參數(shù)并不都是越高越好，它們之間是相互聯(lián)系又相互制約的。在使用時，應(yīng)根據(jù)鏡檢的目的和實際情況來協(xié)調(diào)參數(shù)間的關(guān)系，但應(yīng)以保證分辨力為準(zhǔn)。放大倍數(shù)、左右系統(tǒng)倍數(shù)差、視場中心差雖然也會影響觀察，但是要求不高，關(guān)鍵是能看清圖像。只做觀察用的顯微鏡并沒有尺寸測量功能，示值誤差的校準(zhǔn)不適用于這類顯微鏡。

    在GB/T2985-2008中,是通過成像清晰范圍進行性能檢查的,不同的物鏡倍數(shù)不但要求達到相應(yīng)分辨力水平,還要求保證在一定視場范圍內(nèi)都能達到。JJF1402-2013沒有包含分辨力這一測量項目是不科學(xué)的。
    

二、校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器

JJF1402-2013中，校準(zhǔn)顯微鏡放大倍數(shù)誤差和顯微鏡左右兩系統(tǒng)放大倍數(shù)差所提到的"倍率計"，容易產(chǎn)生誤解。倍率計是用來測量望遠(yuǎn)鏡放大率的，有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)GJB/J3360-1998《倍率計檢定規(guī)程》，其結(jié)構(gòu)本身是一種低倍顯微鏡，不能用來測量顯微鏡的放大率。測量顯微鏡總放大率只能使用測量望遠(yuǎn)鏡，也叫顯微鏡總放大率測定儀。
    

三、校準(zhǔn)方法

1.顯微鏡物鏡放大倍數(shù)誤差

根據(jù)JJF1402-2013之6.2.1.2，對于目鏡不可拆卸的顯微鏡，其物鏡放大倍數(shù)通過測量計算總放大倍數(shù)后，除以目鏡放大倍數(shù)實測值得到。目鏡放大倍數(shù)如何測得未作任何描述。根據(jù)GB/T2985-2008，目鏡需要拆卸下來，使用焦距儀按公式計算得到。

在不拆卸目鏡的情況下，可以將已知放大倍數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)物鏡安裝在被測顯微鏡鏡架上，與待測目鏡組成完整的光路系統(tǒng)，通過JJF1402-2013之6.2.1.2的方法計算總放大倍數(shù)，除以標(biāo)準(zhǔn)物鏡的放大倍數(shù)得出待測目鏡的放大倍數(shù)。得到目鏡放大倍數(shù)后，再使用待測物鏡與目鏡重新組成光路系統(tǒng)，測出總放大倍數(shù)，除以目鏡放大倍數(shù)實測值，從而得出待測物鏡放大倍數(shù)。

2.雙目顯微鏡左右兩系統(tǒng)放大倍數(shù)差

該校準(zhǔn)項目測量方法描述有兩處錯誤:

(1)方法中計算的是差值的絕對值，而計量特性要求里允差卻是相對值的2%。如果以絕對誤差來計算差值，方法中卻未描述是使用多少倍物鏡測量。而采用相對誤差時，雖然物鏡倍數(shù)不影響結(jié)果，但從嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕嵌?，還是需要完整描述所使用物鏡的倍數(shù)。

(2)方法中提到"按6.2.1.2的步驟，對左右兩個觀察系統(tǒng)的放大倍數(shù)分別進行測量，依據(jù)公式(1)計算得到兩觀察系統(tǒng)放大倍數(shù)"(此處引用公式為JJF1402-2013中的公式)。步驟6.2.1.2，即使用總放大率測定儀的方式計算放大倍數(shù)，間距像的長度是測定儀上測到的，實際的倍率計算見公式(1)。

式中:M_T--顯微鏡總放大率；Y₀--測定儀上物鏡測微尺、分劃刻線重合的長度，mmY_e-測微尺上所用間距，mm；K--測定儀的常數(shù)。

由式(1)可知，實際放大倍數(shù)的計算并不是由JJF1402-2013中的式(1)計算得到的。
    

四、物鏡放大倍數(shù)誤差測量結(jié)果的不確定度評定

 附錄B顯微鏡物鏡放大倍數(shù)誤差測量結(jié)果不確定度評定也有兩處錯誤。

1.B.2是無法由B.1轉(zhuǎn)換得到的，不能這樣處理。

根據(jù)物鏡放大倍數(shù)誤差計算公式
    

式中:Δβ--物鏡放大倍數(shù)誤差；L_i--標(biāo)準(zhǔn)玻璃線紋尺所用間距的像在目鏡分劃尺上的實際長度，mm；L₀--標(biāo)準(zhǔn)玻璃線紋尺所用間距的像在目鏡分劃尺上的標(biāo)稱長度，mm。

分別對式(2)中的L_i和L₀求偏導(dǎo)，求得靈敏系數(shù)
    

由于在正常情況下Li與L0數(shù)值很接近，可將L_i≈L₀，式(3)可簡化為
    

故不確定度的大小跟測量所用的間距關(guān)系很大，同等物鏡倍數(shù)情況下，選用間距越大，不確定度越小。

2.對于B.5.2.1標(biāo)準(zhǔn)玻璃線紋尺不準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，計算時只考慮到線紋尺本身的誤差，但實際測量時，線紋尺像是經(jīng)過物鏡放大后再與目鏡分劃尺比較讀數(shù)的，其影響量應(yīng)該乘以系數(shù)K′(K′為物鏡放大倍數(shù))。

此外，附錄B測量不確定度評定的測量模型適用于目鏡可拆卸的顯微鏡。對于無法拆卸目鏡，需使用放大率測定儀的顯微鏡，其放大倍數(shù)誤差測量結(jié)果不確定度還需另外評定，這是容易忽略的。

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本文刊發(fā)于《中國計量》雜志2018年第9期
作者：廣州計量檢測技術(shù)研究院 楊昭信