一個(gè)以提高在反射光顯微鏡反差有效的方法是利用暗場(chǎng)照明。 在反射的暗場(chǎng)顯微鏡，不透明封閉盤被放置在光通過(guò)垂直照明器行進(jìn)的路徑，使得僅光的周邊光線到達(dá)偏轉(zhuǎn)鏡。 這些光線被反射鏡反射，并穿過(guò)環(huán)繞物鏡在高度傾斜角度照亮試樣的中空套環(huán)。
與垂直照明器的剖繪制的典型的反射光顯微鏡在圖1中所示的照明器是水平取向，90度，在顯微鏡并平行于臺(tái)面的光軸，與連接到燈殼背面照明的。 粗微調(diào)旋鈕提高或降低在或大或小的增量階段分別對(duì)樣品清晰聚焦。檢體的頂表面是在面向物鏡，這已被旋轉(zhuǎn)到顯微鏡的光軸的階段直立。
許多現(xiàn)代的反射光照明被描述為“通用”照明，因?yàn)椋c幾個(gè)額外的配件和很少或沒(méi)有拆解，所述顯微鏡能夠容易地從反射光中的一個(gè)模式切換到另一個(gè)。 它甚至可以滑動(dòng)反射出來(lái)的路徑的共以便執(zhí)行透射光觀察。 這樣的通用發(fā)光器可以包括部分反射面的玻璃表面（有時(shí)被稱為半反射鏡），用于明，和/或與用于暗場(chǎng)觀察用橢圓形的，位于中央的清晰開(kāi)口*鍍銀反射面。
這些反射裝置（裝在反射鏡塊或立方體）中的每一個(gè)以45度角朝向光沿垂直照明和，同時(shí)行進(jìn)傾斜，以45度角的顯微鏡的光軸。 二者的相應(yīng)反射鏡的在朝向試樣90度向下引導(dǎo)光并且還允許向上行進(jìn)的反射光通過(guò)到觀看管和目鏡觀察。 合理設(shè)計(jì)的垂直照明包括聚光透鏡來(lái)收集和控制光，孔徑光圈和預(yù)聚焦，定心場(chǎng)光闌，以允許期望的科勒照明。 固定到垂直照明的后端是包含燈泡，通常是一個(gè)高性能的鹵鎢燈一個(gè)燈箱。 對(duì)于非常微弱的暗場(chǎng)樣品，燈箱可以用含有水銀刻錄機(jī)所替代。 燃燒器燈可以由內(nèi)置于顯微鏡支架，或（在簡(jiǎn)單的模型）由外部變壓器的裝置的電子設(shè)備供電。
內(nèi)的垂直照明，光通過(guò)一個(gè)50或100瓦的低電壓高強(qiáng)度的鹵燈鎢 - 發(fā)出的穿過(guò)聚光透鏡，然后通過(guò)在暗視場(chǎng)反射鏡塊的開(kāi)放口撞擊不透明停止之前光圈和視場(chǎng)光闌位于所述物鏡上方的照明器的前方。 不透明止動(dòng)塊的光束只允許光的中空?qǐng)A柱體通入鏡塊，如下面的圖2中所示的中心部分。 外地和孔徑光闌被打開(kāi)以避免從源阻擋光的外圍光線的大的位置。
光進(jìn)入反射鏡塊由位于塊內(nèi)的管內(nèi)的一個(gè)特殊的反射鏡反射。 這個(gè)反射鏡以45度角的入射光束取向，并且具有由一*鍍銀前表面反射鏡圍繞的橢圓形的開(kāi)口。 從該橢圓反射鏡反射的光的周邊光線被向下偏轉(zhuǎn)，在垂直照明的底部排出。 光的圓筒，然后通過(guò)管口通入稱為Neo ， BF/ DF，或BD的物鏡（圖3）專門構(gòu)建的物鏡，根據(jù)制造商的前行進(jìn)。 這些物鏡通常設(shè)計(jì)有必要為對(duì)缺少蓋玻片標(biāo)本使用光學(xué)校正。
從暗視場(chǎng)鏡擋光向下行進(jìn)圍繞專門建造BD的位于中心的透鏡元件360度中空室反射光的物鏡，如在圖3示出該光在從斜光線每個(gè)方位檢體定向，以形成由位于物鏡的中空室的底部的圓形反射鏡或棱鏡裝置照明的中空錐體。 在這種方式下，物鏡作為兩個(gè)獨(dú)立的光學(xué)系統(tǒng)耦合同軸使得外系統(tǒng)的功能作為暗視場(chǎng)“聚光鏡”和內(nèi)系統(tǒng)作為一個(gè)典型的物鏡。
今天，暗視野的反射光顯微鏡物鏡是無(wú)限遠(yuǎn)校正，并在放大倍數(shù)從5倍到200倍的廣譜可用。 這些物鏡還制造的色差和球面校正的各種素質(zhì)，從簡(jiǎn)單的消色差透鏡到平場(chǎng)消色差和平場(chǎng)復(fù)消色差透鏡。 大多數(shù)，但不是所有的，被設(shè)計(jì)為在物鏡和試樣之間的空間中使用的“干”的空氣。 一些反射光的物鏡是設(shè)計(jì)集中在從檢體比通常較長(zhǎng)的工作距離。 這些標(biāo)記被標(biāo)在物鏡桶上，如LWD（長(zhǎng)工作距離），ULWD（超長(zhǎng)工作距離）和ELWD（超長(zhǎng)的工作距離）。
物鏡設(shè)計(jì)的變化取決于生產(chǎn)商，但在聚光鏡部分可具有三個(gè)經(jīng)典設(shè)計(jì)之一。 反射的反射物鏡具有定位在物鏡的鼻子單一的玻璃透鏡元件和依靠反射從筒的內(nèi)表面，以將光聚焦到樣品。 另一個(gè)重要的物鏡的設(shè)計(jì)是屈光度結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)系列的棱鏡被策略性地放置在空心外部腔室，并用于瞄準(zhǔn)和聚焦光朝向試樣。
在圖3所示的物鏡是一個(gè)反射折射系統(tǒng)，它使用兩個(gè)反射和折射光學(xué)元件和表面形成有必要，以查看在暗場(chǎng)模式的試樣照明的傾斜中空錐體。 進(jìn)入物鏡的中空周邊光的汽缸遇到光引導(dǎo)到物鏡鏡筒的鏡像內(nèi)表面的曲面透鏡元件。 光從桶直接通過(guò)玻璃元件反射，然后從外物鏡筒的鏡像內(nèi)表面反射，折射通過(guò)第二透鏡元件，以形成照明的中空錐體之前。 光衍射和由檢體折射然后能夠進(jìn)入物鏡的前透鏡。
周圍在反射光的物鏡透鏡元件的中空軸環(huán)的必要性需要物鏡的直徑比普通明物鏡顯著更大。 在大多數(shù)情況下，一個(gè)鼻形件安裝螺紋直徑大于顯微學(xué)會(huì)（RMS）的標(biāo)準(zhǔn)放大在反射光中的物鏡被使用。 這要求反射光暗場(chǎng)物鏡有一個(gè)較大的螺紋尺寸，其通常被稱為BD或BF / DF螺紋尺寸的鼻形件。 大多數(shù)制造商提供標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換RMS螺紋尺寸物鏡轉(zhuǎn)盤架到BD螺紋尺寸物鏡適配器，使反射光顯微鏡的使用這些物鏡。 應(yīng)注意，以確保對(duì)BD螺紋物鏡轉(zhuǎn)盤架用于物鏡將符合顯微鏡的管長(zhǎng)度。
表1列出了一個(gè)典型的一系列設(shè)計(jì)用于反射光顯微術(shù)使用無(wú)限遠(yuǎn)校正理學(xué)平場(chǎng)消色差t明/暗場(chǎng)物鏡的規(guī)格。數(shù)值孔徑在這個(gè)系列中，這是本設(shè)計(jì)的“干”的物鏡，實(shí)際限制達(dá)到約0.90的限制。
Neo D 平場(chǎng)消色差物鏡（無(wú)限遠(yuǎn)校正）
| 放大倍數(shù) | 數(shù)值孔徑 | 工作距離 （mm） |
|---|---|---|
| 5X | 0.10 | 11.20 |
| 10X | 0.25 | 6.00 |
| 20X | 0.40 | 1.00 |
| 50X | 0.75 | 0.34 |
| 80X（干） | 0.90 | 0.18 |
| 100X（干） | 0.90 | 0.30 |
| 150X（干） | 0.90 | 0.27 |
表格1
在許多現(xiàn)代顯微鏡手段，理學(xué)類型的物鏡，用適當(dāng)?shù)哪K或配件，可用于暗視場(chǎng)，明場(chǎng)，偏振光，Nomarski差分式干涉對(duì)比（DIC），以及反射光的熒光觀測(cè)。
試件幾何約束往往需要專門的物鏡，正確的圖像標(biāo)本的各個(gè)領(lǐng)域。 表2包含了設(shè)計(jì)，在更長(zhǎng)的工作距離要使用反射光線暗場(chǎng)的物鏡，而且在非常高的放大倍率產(chǎn)生的標(biāo)本*的顯微照片復(fù)消色差透鏡的物鏡規(guī)格。
長(zhǎng)工作距離
和復(fù)消色差透鏡暗場(chǎng)物鏡
（無(wú)限遠(yuǎn)校正）
| 放大倍數(shù) | 數(shù)值孔徑 | 工作距離 （mm） |
|---|---|---|
| 20X（ELWD） | 0.40 | 11.0 |
| 50X（ELWD） | 0.55 | 8.2 |
| 100X（ELWD） | 0.80 | 2.0 |
| 100X（APO） | 0.90 | 0.40 |
| 150x（APO） | 0.90 | 0.29 |
| 200X（APO） | 0.90 | 0.30 |
表2
而不在載物臺(tái)上的檢體，視在暗場(chǎng)的場(chǎng)反射因?yàn)樾惫饩€落在外面的接受角和未命中重新進(jìn)入物鏡光學(xué)顯微鏡顯現(xiàn)黑色。 當(dāng)一個(gè)試樣放置在臺(tái)上，試樣的功能，包括表面不規(guī)則性，如晶界，脊，劃痕，凹陷或顆粒等，現(xiàn)在在黑色背景明亮的。 對(duì)比度是巨大與表面樣品的特性的結(jié)果增加了，否則幾乎看不到在明，很容易辨別。事實(shí)上，許多冶金及相關(guān)樣品不需要蝕刻或其他籌備程序，以產(chǎn)生較好的暗場(chǎng)圖像。 色彩還原也用壯觀的照明這種方法。 通過(guò)標(biāo)本細(xì)節(jié)，這往往是在明照明遮蔽的散射光，能夠在暗場(chǎng)照明進(jìn)軍的物鏡和通過(guò)物鏡的中央鏡頭元件終到達(dá)眼睛或相機(jī)。
在圖4所示的顯微照片表示明場(chǎng)和暗場(chǎng)的對(duì)比反映使用BD-型物鏡的MIPS R10000微處理器集成電路上的表面特征的光圖像。 在芯片管芯的邊緣接合線是在顯微照片非常明顯的。 計(jì)算機(jī)芯片的表面涂覆有氮化硅的鈍化層，以保護(hù)電元件暴露于大氣中。 反射的光，并通過(guò)該層折射是負(fù)責(zé)在顯微照片的部分的表觀顏色。
在圖4（a）該明圖像顯示，入射光不會(huì)從接合線，其出現(xiàn)在顯微照片非常暗反映。 芯片設(shè)計(jì)師，這在光刻制造過(guò)程中被納入到芯片表面的縮寫，同時(shí)出現(xiàn)在顯微照片的右側(cè)中部。 這些縮寫，用接合線沿反映斜光返回到物鏡，如在暗場(chǎng)顯微照片示于圖4（b）中。 這兩個(gè)照明的方法可以成功地用于集成電路表面檢查中彼此互補(bǔ)。
圖5中的顯微照片用來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明當(dāng)與標(biāo)本下暗視野照明的檢查結(jié)合不同的照明技術(shù)可以如何相互補(bǔ)充。 檢體是嵌入在該構(gòu)成中的高場(chǎng)強(qiáng)的低溫超導(dǎo)磁體使用柔性導(dǎo)線的銅/青銅基體鈮 - 錫超導(dǎo)長(zhǎng)絲的束。 在圖5（a）該顯微照片是在光照下采取并示出了由一個(gè)非常暗區(qū)，并且是由鉭藍(lán)色阻擋層包圍的長(zhǎng)絲的束。 在圖5（a）該暗區(qū)是從線束的結(jié)構(gòu)的熱處理工序殘留錫的層。 超導(dǎo)絲和鉭阻擋不可見(jiàn)如圖5（b），這是在圖5中成像的同一區(qū)域的一個(gè)暗場(chǎng)顯微照片（a）中。 但是，剩余的錫層反射光進(jìn)入物鏡表現(xiàn)為周圍的細(xì)絲明亮的金屬樂(lè)隊(duì)。 圖5（c）是反射的微分干涉對(duì)比同一視場(chǎng)的顯微照片。 周圍的各個(gè)絲束的青銅基體是很明顯的，但殘留錫和鉭的阻擋層是難以辨別。 此一系列顯微照片的用來(lái)說(shuō)明明，暗場(chǎng)和微分干涉對(duì)比的技術(shù)如何可以用來(lái)相互補(bǔ)充，并提供檢體的更*調(diào)查。
以下部分回顧在反射（入射）暗視野照明的顯微鏡的配置和取向的步驟。
反射（附件）暗場(chǎng)配置
選擇具有良好的反射特性的樣本并將其放在顯微鏡載物臺(tái)。 使用10倍的物鏡，調(diào)整為鏡反射光柯勒照明。 驗(yàn)證暗場(chǎng)（NEO，BF / DF，或BD）物鏡插入物鏡轉(zhuǎn)換器，并準(zhǔn)備使用。
打開(kāi)孔徑和視場(chǎng)光闌到大位置。 使用暗場(chǎng)模式的顯微鏡后，這些隔膜應(yīng)該總是被返回到它們的正常明的位置，以避免與其他照明技術(shù)標(biāo)本對(duì)比度顯著損失。
將暗場(chǎng)站到光路實(shí)現(xiàn)暗場(chǎng)照明。 在大多數(shù)現(xiàn)代顯微鏡，這是通過(guò)使用一個(gè)滑桿，重視該暗視場(chǎng)反射鏡塊組件來(lái)完成的。 通常有幾種鎖扣標(biāo)志著滑塊（對(duì)應(yīng)于明，暗場(chǎng)和熒光鏡塊）的位置，而這些往往在顯微鏡本體的外部。
查看樣品，現(xiàn)在應(yīng)該是在暗場(chǎng)照明可見(jiàn)。 如果由樣本發(fā)出的光很微弱，提高燈電壓，以增加照明強(qiáng)度。 還要檢查，以確保現(xiàn)場(chǎng)和孔徑光闌打開(kāi)到寬設(shè)置。 完成實(shí)驗(yàn)暗場(chǎng)之后返回所有顯微鏡設(shè)置到明模式。
現(xiàn)代反映配有暗場(chǎng)照明配件創(chuàng)新提供了范圍廣泛的光學(xué)顯微鏡。 其中有拍到直立時(shí)產(chǎn)生的非反轉(zhuǎn)的字母圖像能力（半導(dǎo)體技術(shù)尤其重要）。 檢體的其它關(guān)鍵特征也定位在正確的方向中使用直立圖像技術(shù)的顯微照片。大多數(shù)制造商在移動(dòng)到無(wú)限遠(yuǎn)校正光學(xué)系統(tǒng)有助于消除重影和散光常常通過(guò)使用半反射鏡的產(chǎn)生，尤其是當(dāng)組分加入到光路。
通過(guò)提供新的無(wú)限遠(yuǎn)校正明/暗場(chǎng)的物鏡奧林巴斯 ， 尼康 ， 蔡司 ， 徠卡和提供的視圖增加有效場(chǎng)和大范圍的增強(qiáng)光學(xué)性能的工作距離，特別是當(dāng)連接到超廣視場(chǎng)目鏡。 先進(jìn)的新型照明系統(tǒng)提供鹵鎢燈和高能汞或氙氣光源之間快速和容易轉(zhuǎn)換為微弱的暗場(chǎng)標(biāo)本提供合適的照明。 此外，一些反射光顯微鏡具有提供了內(nèi)置變焦倍率以輔助對(duì)焦，使中間（雖然是空的）的放大倍率內(nèi)部的光學(xué)元件。
先進(jìn)的反射光顯微鏡本體的設(shè)計(jì)也可用于多格式顯微攝影非常方便。 從總理廠家工業(yè)顯微鏡能夠同時(shí)安裝35毫米，大幅面（4“×5”），和數(shù)碼相機(jī)顯微鏡對(duì)顯微攝影變化較大。 這些先進(jìn)的系統(tǒng)還提供了壓印一微米級(jí)，晶粒尺度，曝光信息，和/或其它注釋直接在顯微照片旁邊的膠片幀數(shù)字配件。
反射光顯微鏡現(xiàn)代進(jìn)步的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，材料科學(xué)和爆炸性增長(zhǎng)熒光顯微鏡用于醫(yī)療診斷和細(xì)胞科學(xué)在很大程度上推動(dòng)。 暗場(chǎng)照明的揭示輪廓，邊緣，邊界，劃痕，針孔和折射率梯度的能力提供補(bǔ)充其他形式的顯微鏡，包括明視野，微分干涉對(duì)比，霍夫曼調(diào)制對(duì)比，和偏振光技術(shù)的裝置。 當(dāng)連接在一起，這些對(duì)比增強(qiáng)技術(shù)往往導(dǎo)致對(duì)所研究的樣本具體細(xì)節(jié)新的見(jiàn)解。
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