Успехи поляризационной микроскопии в научных исследованиях и контроле качества

В современных научных исследованиях и промышленных приложениях понимание микроструктур материалов имеет первостепенное значение.Поляризационный микроскоп (POL) служит незаменимым аналитическим инструментом, который показывает микроскопические детали, невидимые невооруженным глазом, предоставляя критическую информацию в области материаловедения, наук о Земле, наук о жизни и контроля качества в промышленности.

Поляризующие микроскопы, также называемые поляризованными световыми микроскопами, используют поляризованный свет для исследования и анализа оптически анизотропных материалов (таких как двусгибающие вещества).Основной принцип заключается в изучении того, как материалы взаимодействуют с световыми волнами различных состояний поляризации для извлечения структурных, состав и свойства информации.

Природный свет состоит из электромагнитных волн, вибрирующих во всех направлениях.

• Направление:Вибрирует в одной плоскости
• Возможность помех:Когерентные поляризованные волны могут помешать
• Поляризация говорит:Линейная, круговая или эллиптическая поляризация

Оптическая анизотропия описывает материалы с направленно-зависимыми оптическими свойствами.Бирефрингенция является ключевым проявлением, когда свет, проникающий в определенные кристаллы или материалы, разделяется на два луча с различными скоростями и ортогональными направлениями поляризации.Это явление возникает из направленных атомных/молекулярных устройств, создающих различные показатели преломления.

• Кристаллы (кальцит, кварц)
• Волокна (целлюлоза, шелк, синтетические материалы)
• Напряженные материалы (стекло, пластмассы под воздействием механического напряжения)
• Жидкие кристаллы

В то время как яркополевая микроскопия остается наиболее распространенным методом визуализации, поляризующая микроскопия предлагает различные преимущества:

• Наблюдение без пятен, сохраняющее целостность образца
• Улучшенный контраст для двухслойных структур
• Визуализация кристаллической структуры, ориентации волокон и распределения напряжения
• Возможности количественного измерения (двойной отклон, толщина, ориентация)

Поляризационная микроскопия позволяет:

• Анализ кристаллических дефектов в полупроводниках
• Исследования кристалличности и ориентации полимера
• Характеристика интерфейса композитного материала
• Анализ границ зерна керамики
• Оценка коррозии при напряжении металлов

В технологии жидкокристаллического дисплея (LCD) поляризационная микроскопия показывает молекулярное выравнивание, фазовые переходы,и дефекты устройств, критически важные для оптимизации производительности дисплея и контроля качества производства.

Необходимо для:

• Петрографический анализ тонкого сечения
• Идентификация минералов и кристаллография
• Проверка подлинности драгоценного камня
• Оценка состава почвы

Поляризационная микроскопия оценивает пористость горных пород в резервуарах, проницаемость и целостность горных пород – ключевые параметры в разведке углеводородов и оценке ресурсов.

Приложения включают:

• Исследования ориентации целлюлозы на стенках клеток растений
• Диагностика подагры с помощью выявления кристаллов урета
• Анализ взаимодействия биоматериала и ткани

Широко применяется для:

• Картировка распределения напряжения стекла
• Оценка однородности толщины пластиковой пленки
• Проверка качества текстильных волокон
• Инспекция аэрокосмических композитов

Современные поляризующие микроскопы предлагают различные конфигурации:

• Режимы передачи и отражения
• Вертикальные и перевернутые конструкции
• Возможности цифрового изображения

Как универсальный аналитический инструмент, поляризационная микроскопия продолжает расширять свои применения в научных и промышленных областях.Его уникальная способность визуализировать бирефрингентные структуры без изменения образца делает его незаменимым для фундаментальных исследований и процессов обеспечения качестваТехнологический прогресс обещает еще большую полезность для характеристики материалов следующего поколения и биологических систем.