選擇合適的燈源
燈源燈泡是現(xiàn)代化光學(xué)顯微鏡中一個(gè)重要的革新元素,從以往的白熾燈(鎢絲燈)到近十幾年所衍生的變種-鹵素?zé)襞?/SPAN>(Halogen lamp),多樣化的瓦數(shù)規(guī)格供應(yīng)各等級顯微鏡的需求,為目前使用上最多的一種燈泡。
大部分的白熾燈(鎢絲燈)會(huì)把消耗能量中的90%轉(zhuǎn)化成無用的熱能,只有少于10%的能量會(huì)成為光,故以往采用鎢絲燈為光源的顯微鏡大多有光源不足的問題,顯微鏡制造者需致力于光學(xué)鏡片上的專研,使光能在穿透中減少損失,甚至讓光源能集光增強(qiáng),或者于燈泡本體上涂布一半的反射涂料,使本來損失的光源因折射而補(bǔ)強(qiáng)原有的亮度。白熾燈具有制造簡單、成本低廉、亮度容易調(diào)整和控制、演色性1好(Ra=100)等等的優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也存在許多缺點(diǎn),如使用壽命短、發(fā)光效率低、色溫低(2700-3100K),燈體較為碩大。鹵素?zé)襞輨t保留其優(yōu)點(diǎn),且壽命有增加、亮度也較為高,燈體也明顯縮小了許多。
鹵素?zé)襞萦袆e于鎢絲燈的一個(gè)最大的差異,在于其玻璃外殼中充有一些鹵族元素氣體(碘或溴),當(dāng)燈絲通電發(fā)熱,鎢原子被蒸發(fā)后向玻璃管壁方向移動(dòng),當(dāng)接近玻璃管壁時(shí),鎢蒸氣被冷卻到大約800℃并和鹵素原子結(jié)合在一起,形成鹵化鎢(碘化鎢或溴化鎢)。鹵化鎢因熱流向玻璃管中央繼續(xù)移動(dòng),又重新回到被氧化的燈絲上,由于鹵化鎢是一種很不穩(wěn)定的化合物,其遇熱后又會(huì)重新分解成鹵素蒸氣和鎢,這樣鎢又在燈絲上沉積下來,彌補(bǔ)被蒸發(fā)掉的部分。通過這種再生循環(huán)過程,燈絲的使用壽命不僅得到延長(約白熾燈的4倍),同時(shí)由于燈絲可以工作在更高溫度下,從而得到了更高的亮度,更高的色溫和更高的發(fā)光效率。
鹵素?zé)襞萁?jīng)過許多制造商長年的研發(fā)與改進(jìn),發(fā)展出許多適應(yīng)需求的照明產(chǎn)品,相同伏特?cái)?shù)與瓦數(shù)的燈泡也有許多其應(yīng)用的功能,因此,若要使用在顯微鏡上的燈泡除了注意相關(guān)規(guī)格必須符合該儀器的電器輸出需求,其功能性是否能在顯微鏡上的以發(fā)揮所長亦是一項(xiàng)功課,使用電器規(guī)格不符的燈泡,可能會(huì)造成燈泡的立即毀損,也可能會(huì)讓顯微鏡上重要的電器系統(tǒng)(如電路板)損傷;另外,使用功能殊途的燈泡也可能會(huì)讓顯微鏡的光源降低,使用者必須把燈源的瓦特?cái)?shù)調(diào)整到更大才能獲得相當(dāng)?shù)牧炼龋绱艘詠矸炊篃襞輭勖铀倏s短,顯微鏡的耗電量也同時(shí)會(huì)變高。
下列圖組說明了相同電器規(guī)格而不同功能的燈泡對顯微鏡所造成的差異,首先為X、Y軸相交點(diǎn)為顯微鏡光軸的中心點(diǎn),因顯微鏡幾乎以燈泡的側(cè)面為光之來源,且傳遞多為反射傳遞方式,故亮度取決于燈泡的燈絲占X軸的長度、Y軸的廣度之比例,X軸的廣度與Y軸的長度對于亮度幫助并不大。從圖一看來,該燈泡之燈絲采用縱式安置,占X、Y軸的長度與廣度比例非常的小,使用這種燈泡的結(jié)果通常是使顯微鏡的燈源顯得較為昏暗,利用調(diào)光氣調(diào)到最大值依然不見差異;再者為圖三,雖然其燈絲占X、Y的長度與廣度都很不錯(cuò),但燈絲卻較為中間偏上,導(dǎo)致有些光源溢漏X軸廣度以外,此種燈泡亦會(huì)使顯微鏡的燈源亮度變得不理想,使用者必須調(diào)高供電伏特得以獲得理想的瓦數(shù)亮度,顯然為非適用于顯微鏡的燈泡;而圖二則是使用于顯微鏡上最為理想的光源燈泡,這也是原廠以及技術(shù)維修工程師所使用的燈源燈泡,得以讓該燈泡在顯微鏡中發(fā)揮最大的效用。

雖然基于某些考慮下,使用者可以在市面上覓得相同規(guī)格的燈泡,然而對其功能性若不甚了解,選擇錯(cuò)誤的燈泡不但讓效果適得其反,更會(huì)浪費(fèi)寶貴的電力資源,若非十足把握,仍建議由工程師代為處理方能使顯微鏡更顯其效能與保障。