3种显微镜技术化平凡为非凡

这张图像的拍摄对象是什么？这是由显微镜专家Xie Rui拍摄的摄影设备特写镜头。它不仅展现了绚丽的色彩和复杂的图案，也是通过光学显微镜让日常对象呈现出惊艳视觉效果的一个杰出典范！

Evident全球年度图像(IOTY)科学奖对世界各地的优秀光学显微镜成像作品进行表彰。在过去四年间，该奖项主要面向生命科学领域的作品。但在2022年的比赛中，我们将评审范围扩大到材料科学领域，以显示科学探索的多样性。

发现隐藏在日常环境中的美丽

以往参加IOTY大赛的材料科学领域的作品向我们表明，即使是很难拍摄的样品，只要采用适当的技术，也可以呈现出精美的图像。为鼓励更多材料科学领域的光学显微镜专家挖掘自己的艺术天赋，我们会介绍三个杰出的成像典范，并解释其作者如何使用光学显微镜技术增强对比度来进行创作。

所有在艺术领域独具慧眼的光学显微镜专家请留意

您可以使用以下照明方法来创作美丽的图像，然后提交自己最满意的作品（最多可提交三幅作品）。您将有机会赢得我们IOTY 2022大赛引人注目的奖项。您也可以在自己的电脑或设备上下载这些精美夺目的图片将其作为背景图或墙纸。

1.微分干涉对比（DIC）

这张令人惊艳的图像展示了透明晶体的表面。尽管晶体在人们眼中完美无瑕，但DIC光学显微镜能够展现其通常不为人所见的细微特点。这一点与发现神秘的秘鲁纳斯卡线条的卫星照片有些类似，除非我们以某种方式进行观察，否则纳斯卡线条也不为人所见。

DIC技术采用DIC棱镜对偏振光进行散射，通过颜色对比让拍摄对象表面微不足道的高度差异看起来更加突出。分裂的光束在样品表面被反射，任何高度差异都会改变光的特性。我们在DIC图像中可以看到这种差异，图像通过颜色和强度来突出高度差异，营造出三维空间的感觉。

这种方法可以协助评估结构内部高度差异很小的样品，如磁头、矿物、硬盘表面、抛光的晶圆表面以及冶金结构。

2.暗场

雪花千姿百态，但大多遵循一种基本模式，很少有例外：正如这幅令人赞不绝口的图像中所展示的，所有雪花的图案都是六边形。这张图像采用暗场显微镜拍摄，描绘出被称为星盘状雪花的天然雪花晶体闪亮的形状。它的特点是由六个宽大的枝杈组成一个类似星星的形状。由于雪花晶体极易受到热量影响，因此摄影师为避免其融化，需要保持低温环境，甚至要避免使雪花晶体受到光源能量的影响——这使图像更加与众不同。

暗场显微镜使用倾斜照明来提高在标准照明条件下难以看清的样品的对比度。这种技术从样本中排除了未散射的光束，从而使样品周围区域变暗，只有晶体边缘部位被照亮。用环形光源给样品打光时，由于物镜拍摄不到光线，因此在最终的图像中看不到样品周边区域。这就为通常情况下难以观察的样品提供了高水平的对比度，让明亮的对象在异常黑暗的背景的衬托下格外清晰可见。

用户使用这种显微镜技术，可以检测到哪怕很微小的划痕或瑕疵。矿物和化学晶体、胶体颗粒、灰尘计数样品、含有微小夹杂物的聚合物和陶瓷薄片、孔隙率变化或折射率梯度都是非常适合采用暗场照明拍摄的对象。

3.偏光

这张图像是不是很令人着迷？它用偏振光显微镜展示了钾和铁硫酸盐的羽毛状构造。这些硫酸盐正在结晶，即原子或分子通过晶核成形及生长组合成一个按一定次序排列的固体。当云层中的水蒸气凝结形成雪花时，或者当您掰折暖手宝的密封装置，让它开始结晶并释放热量时，就可以看到晶体了。

偏振光显微镜是一种增强对比度的技术，它让您能够评估各向异性材料样件的成分和三维结构——这些样件在从不同方向进行观察时会呈现出不同的特性。这项技术采用一套滤光片（共两个，一个检偏器，一个起偏器）产生偏振光。

• 起偏器位于样品前的光路中。
• 检偏器被插入样品之后的观察路径中。

大多数固体是各向异性的，其光学特性因入射光线方向的不同而有所差异。偏振光显微镜可用于根据样品折射特性进行特征对比或染色。

您可以用这种技术来突出各种物质的特征，如冶金结构、矿物以及液晶显示器(LCD)和半导体材料。

在显微镜中有许多方法可用于增强对比度，特别是在处理本身对比度较低的样品（如透明或未染色的样品或会因为光照方向不同而呈现出一系列折射率的样品）时。暗场和偏光技术特别适合那些刚接触显微镜的人，特别适合在入门阶段使用！

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您有机会赢得全新正置或体视显微镜

您是否已经拍摄出自己心目中美丽的显微图像，或者您觉得有灵感，想尝试进行拍摄？现在您还有机会提交自己的2022年全球年度科学光学显微镜图像奖参赛作品！我们生命科学和材料科学作品提交的截止时间为日本标准时间2023年2月28日下午12点（美国东部时间2023年2月27日晚上10点）。

如需了解更多信息，请访问我们的IOTY 2022作品提交页面。

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