二手奥林巴斯倒置显微镜 GX71 显微镜校正
一、概述
奥林巴斯 GX71 倒置显微镜是一款专为金相分析、材料科学与工业检测设计的高精度光学仪器。它采用先进的 UIS2 无限远光学系统和模块化结构，可支持多种观察模式，包括明场、暗场、偏光、DIC 差干涉等。
显微镜的**校正（Calibration）**是确保成像精度、光轴一致性和测量准确度的重要过程。经过多年使用或转手后的二手 GX71 设备，其光路、焦距、比例及机械配合可能产生偏差。若不进行系统校正，容易出现焦点漂移、视场倾斜、成像模糊或测量误差。
因此，对 GX71 进行全面校正，不仅是恢复其原始性能的关键步骤，也是保障实验可靠性和重复性的基础环节。
二、显微镜校正的目的与意义
校正工作的目标在于恢复仪器的光学几何精度与成像一致性，确保以下方面达到标准：
光轴共线性：物镜、聚光镜、反射镜与目镜处于同一轴线上；
焦平面平整性：不同物镜倍率下焦点一致；
放大倍率准确性：图像尺寸与理论放大率一致；
视场中心一致性：切换物镜时图像不偏移；
亮度与色彩均匀性：照明均匀、色差最小化；
机械行程稳定性：载物台平稳移动，焦距不漂移。
这些参数的稳定性直接影响图像测量、定量分析与成像质量。对于科研实验、质量检测和工业显微测量而言，校正是维持数据可靠性的前提。
三、GX71 光学系统构成与校正关键点
GX71 的光学系统由以下核心部件组成，每个部分都需要相应校正：
物镜系统：决定成像分辨率与放大倍率；
聚光镜系统：控制照明角度与光束均匀性；
反射光与透射光模块：负责不同观察模式的光线传输；
镜筒接口与目镜系统：影响光轴与焦距匹配；
载物台与样品平台：关系到视场中心与机械平行度；
成像系统（相机接口）：涉及像素比例与图像比例校正。
校正工作的核心，是让这些光学与机械组件保持同轴、同焦与同步状态。
四、校正准备工作
在开始校正前，应完成以下准备：
1. 仪器检查
确认显微镜各部件完整、镜头无裂纹、物镜旋转平稳、载物台无卡滞。
2. 清洁
使用镜头纸与无水乙醇清洁物镜、聚光镜、反射镜、分光镜及目镜表面，避免灰尘影响成像。
3. 光源稳定
打开 LED 或汞灯照明系统预热 10～15 分钟，确保亮度稳定。
4. 校准工具
准备标准刻线玻片（带 10 μm～100 μm 间距刻线）、光轴校正器、水平仪、内六角扳手与显微标尺。
5. 环境条件
温度稳定（20～25℃）、无强烈振动与气流干扰。
五、光轴校正
1. 原理
光轴是显微镜所有光学元件共享的中心线。若光轴偏离，成像中心会漂移或边缘模糊。
2. 操作步骤
安装最低倍物镜（5× 或 10×）；
放置刻线样品并调焦；
调整聚光镜，使照明光斑居中；
切换到高倍物镜（50× 或 100×），检查焦点是否仍在中心；
若图像偏移，使用聚光镜支架或物镜转盘微调螺钉；
重复切换验证，直至多倍率下成像中心一致。
3. 检查方法
观察标准刻线在不同物镜下的位置偏移。偏移量不应超过视场直径的 2%。
六、聚光镜与照明系统校正
1. 聚光镜中心调整
将明场光圈全开，使用聚光镜调节螺钉使照明环形光斑与物镜视场重合。
2. 光斑均匀性调整
通过调节光源位置与聚光镜焦距，使照明在整个视野内亮度均匀。
3. 光阑与孔径校准
在各物镜下逐一调整孔径光阑，使亮度与分辨率平衡。孔径大小约为物镜后焦孔径的 70%。
4. 照明色温平衡
对于 LED 光源，可通过调节色温旋钮或滤片，保持不同光路下的色彩一致性。
七、物镜焦距与视场一致性校正
1. 焦距平面检测
将刻线样品置于视场中心，调至清晰；
切换不同物镜，记录焦距旋钮位置；
若焦点高度差异较大，说明物镜座高度偏差或螺纹磨损；
通过更换垫片或微调物镜安装深度进行补偿。
2. 视场中心一致性
以 10× 物镜找到刻线中心；
切换到 40× 或 50× 检查中心是否偏移；
若偏差超出允许范围，调整物镜转盘中心定位螺钉。
3. 放大倍率校准
通过刻线玻片测量不同物镜下图像刻线间距，并计算实际放大倍率。与理论值差异应小于 ±1%。
八、镜筒与目镜系统校正
1. 光轴垂直性
将镜筒接口与物镜光轴对齐，可使用反射镜辅助观察光斑。若不垂直，会导致边缘失焦。
2. 双目视差调整
若为双目镜筒，需调整左右目镜焦距与间距，使两眼成像重合。
方法：
观察刻线中央；
调整屈光度环直至双目图像完全重合。
3. 相机接口同步
若配有三目镜筒，检查相机端与目镜端焦平面一致。调整分光器内中继镜位置直至两者成像清晰。
九、载物台与机械系统校正
1. 平面度
使用水平仪检测载物台水平偏差。若偏差超过 0.1°，可调节底部支撑脚。
2. X-Y 行程线性
放置刻线板，沿 X、Y 方向移动载物台，观察移动刻线是否直线。若偏斜，需重新定位导轨。
3. 微调机构回程误差
调焦旋钮前后转动观察焦点是否回到原位，偏差超过 2 μm 需调整齿轮间隙或更换润滑油。
十、图像比例与数字校准
对于带相机接口的 GX71，需要进行图像比例校准，以确保显微测量的精确性。
1. 校准原理
通过测量标准刻线样品的像素间距，确定相机像素与实际尺寸的比例系数。
2. 操作步骤
使用标准刻线玻片；
连接相机并打开成像软件；
捕获清晰图像，标定已知刻线间距；
软件计算每像素对应实际长度（μm/pixel）；
保存校准文件，用于后续测量。
3. 多倍率标定
应在每个物镜下分别进行比例校准，建立完整倍率—像素数据库。
十一、色差与亮度均匀性校正
1. 色差调整
若成像出现红蓝边缘，可使用光学中心调节环微调镜组角度，或在光路中添加色温平衡滤片。
2. 亮度均匀性检测
观察白色标准板，若四角亮度不均，可调节光源位置或更换反射镜。
3. 相机白平衡
在数字成像时，使用软件自动或手动白平衡功能，确保图像色彩真实还原。
十二、常见误差与校正方法
| 校正项目 | 常见问题 | 校正方法 |
|---|---|---|
| 光轴偏移 | 切换物镜后图像漂移 | 调整聚光镜和转盘中心 |
| 焦距差异 | 不同物镜下焦点高度不同 | 检查物镜螺纹或垫片厚度 |
| 成像畸变 | 边缘模糊或弯曲 | 清洁镜片或调整中继镜组 |
| 光斑不均 | 照明偏心 | 调整光源位置和聚光镜 |
| 比例误差 | 测量值偏离标准 | 重新进行像素标定 |
十三、二手显微镜校正的特殊注意事项
检查物镜组装情况：部分二手设备物镜可能混装不同批次，需确认焦距一致。
光源系统老化：汞灯或 LED 光衰会导致亮度不稳，应更换或重新调节电源。
分光镜污染：若成像亮度异常，应检查分光器镀膜表面是否老化。
镜筒接口磨损：接口松动会导致光轴偏移，需重新锁紧或更换连接环。
相机匹配问题：二手相机接口需重新确定放大倍率，以匹配成像比例。
十四、维护与周期性复校
为确保 GX71 长期稳定运行，应建立定期校准制度：
| 校准项目 | 周期 | 内容 |
|---|---|---|
| 光轴与聚光镜 | 每 6 个月 | 检查中心与照明均匀性 |
| 物镜焦距与倍率 | 每年 | 检查放大比例与视场重合 |
| 数字成像比例 | 每次更换相机后 | 重新标定像素系数 |
| 机械导轨 | 每年 | 润滑与回程误差测试 |
| 色温与白平衡 | 每季度 | 调整光源与相机设置 |
复校后应记录校正数据，建立显微镜性能档案，便于后续追溯与比对。
十五、校正效果评估
完成校正后，应进行效果验证，确保显微镜达到以下标准：
光轴偏差小于 0.02 mm；
成像中心偏移量不超过视场直径的 2%；
亮度均匀度≥ 90%；
放大倍率误差≤ 1%；
焦距差异≤ ±2 μm；
图像比例误差≤ 0.5%。
符合上述指标的 GX71 可满足科研与工业检测要求。
十六、结语
奥林巴斯 GX71 倒置显微镜凭借其高精度机械结构与优秀光学性能，在金相分析、材料检测及显微测量领域长期被广泛使用。对于二手设备而言，科学的校正不仅能恢复其光学性能，更能延长使用寿命，提升图像质量与测量精度。
显微镜校正是一项系统工程，涵盖光学、机械与电子多方面。只要按照规范流程，逐项检测光轴、焦距、照明与比例参数，二手 GX71 依然可以在实验室中保持高水准的成像表现。
通过定期维护与标准化校准，GX71 不仅能在科研与教学中持续发挥价值，也为现代显微测量提供可靠的技术支持与精确的实验基础。
