一、生物顯微鏡校準內容

JJF1402-2013《生物顯微鏡校準規范》，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)要求均引用自該標準。

在鏡檢時(shí)，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)參數相關(guān)，并且要求在使用時(shí)，必須根據鏡檢的目的和實(shí)際情況來(lái)協(xié)調各參數的關(guān)系。只有這樣，才能充分發(fā)揮顯微鏡應有的性能，得到滿(mǎn)意的鏡檢效果。

顯微鏡的光學(xué)技術(shù)參數包括:數值孔徑、分辨力、放大倍數、焦深、清晰范圍、工作距離等。這些參數并不都是越高越好，它們之間是相互聯(lián)系又相互制約的。在使用時(shí)，應根據鏡檢的目的和實(shí)際情況來(lái)協(xié)調參數間的關(guān)系，但應以保證分辨力為準。放大倍數、左右系統倍數差、視場(chǎng)中心差雖然也會(huì )影響觀(guān)察，但是要求不高，關(guān)鍵是能看清圖像。只做觀(guān)察用的顯微鏡并沒(méi)有尺寸測量功能，示值誤差的校準不適用于這類(lèi)顯微鏡。

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

二、校準用標準器

JJF1402-2013中，校準顯微鏡放大倍數誤差和顯微鏡左右兩系統放大倍數差所提到的"倍率計"，容易產(chǎn)生誤解。倍率計是用來(lái)測量望遠鏡放大率的，有相應的標準GJB/J3360-1998《倍率計檢定規程》，其結構本身是一種低倍顯微鏡，不能用來(lái)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鏡，也叫顯微鏡總放大率測定儀。
    

三、校準方法

1.顯微鏡物鏡放大倍數誤差

根據JJF1402-2013之6.2.1.2，對于目鏡不可拆卸的顯微鏡，其物鏡放大倍數通過(guò)測量計算總放大倍數后，除以目鏡放大倍數實(shí)測值得到。目鏡放大倍數如何測得未作任何描述。根據GB/T2985-2008，目鏡需要拆卸下來(lái)，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的標準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，通過(guò)JJF1402-2013之6.2.1.2的方法計算總放大倍數，除以標準物鏡的放大倍數得出待測目鏡的放大倍數。得到目鏡放大倍數后，再使用待測物鏡與目鏡重新組成光路系統，測出總放大倍數，除以目鏡放大倍數實(shí)測值，從而得出待測物鏡放大倍數。

2.雙目顯微鏡左右兩系統放大倍數差

該校準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(lái)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(shí)，雖然物鏡倍數不影響結果，但從嚴謹的角度，還是需要完整描述所使用物鏡的倍數。

(2)方法中提到"按6.2.1.2的步驟，對左右兩個(gè)觀(guān)察系統的放大倍數分別進(jìn)行測量，依據公式(1)計算得到兩觀(guān)察系統放大倍數"(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，間距像的長(cháng)度是測定儀上測到的，實(shí)際的倍率計算見(jiàn)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(xiàn)重合的長(cháng)度，mmY_e-測微尺上所用間距，mm；K--測定儀的常數。

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

四、物鏡放大倍數誤差測量結果的不確定度評定

 附錄B顯微鏡物鏡放大倍數誤差測量結果不確定度評定也有兩處錯誤。

1.B.2是無(wú)法由B.1轉換得到的，不能這樣處理。

根據物鏡放大倍數誤差計算公式
    

式中:Δβ--物鏡放大倍數誤差；L_i--標準玻璃線(xiàn)紋尺所用間距的像在目鏡分劃尺上的實(shí)際長(cháng)度，mm；L₀--標準玻璃線(xiàn)紋尺所用間距的像在目鏡分劃尺上的標稱(chēng)長(cháng)度，mm。

分別對式(2)中的L_i和L₀求偏導，求得靈敏系數
    

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

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

2.對于B.5.2.1標準玻璃線(xiàn)紋尺不準引入的標準不確定度，計算時(shí)只考慮到線(xiàn)紋尺本身的誤差，但實(shí)際測量時(shí)，線(xiàn)紋尺像是經(jīng)過(guò)物鏡放大后再與目鏡分劃尺比較讀數的，其影響量應該乘以系數K′(K′為物鏡放大倍數)。

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(wú)法拆卸目鏡，需使用放大率測定儀的顯微鏡，其放大倍數誤差測量結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