Jak analyzovat upravené a surové geologické vzorky s digitálním mikroskopem Leica DVM6 M

28. 2. 2017

Polarizační světelné mikroskopy byly používány ve vědách a studiích o zemi posledních 100 let. Od té doby byl učiněn značný pokrok ke zvýšení uživatelské přívětivosti, ergonomie a optické výkonnosti těchto mikroskopů. Avšak stále jedna věc nebyla změněna: Klasické polarizované světelné (compound) mikroskopy lze použít pouze pro upravené vzorky, kvůli pracovní vzdálenosti, které nabízejí.

To znamená, že tlustší a větší geologické vzorky se musí připravovat řezáním a leštěním, aby se vešly pod zmíněnou pracovní vzdálenost mikroskopů. Tyto přípravy vzorků vyžadují nejvyšší přesnost, a to zejména pokud jde o tloušťku, rovinnost a kvalitu leštěného nábrusů. Pro inspekci (compound) mikroskopem je zapotřebí standardní tloušťka 30 mikrometrů v procházejícím, polarizovaném světle.

Na druhou stranu, pro inspekci neupravených (surových) vzorků, musí vědci přejít na stereomikroskop, který nabízí větší pracovní vzdálenosti.

Jeden mikroskop pro upravené i surové vzorky

Tento článek vysvětluje, jak můžeme analyzovat upravené i surové vzorky pro aplikace v polarizovaném světle s jedním jediným nástrojem, jmenovitě digitálním mikroskopem Leica DVM6 M . Se správným výběrem doplňků slouží jako semi-kvantitativní polarizační mikroskop.

Obr. 1: Rozmanitost geologických vzorků vyžaduje kvalifikované řešení mikroskopu

Obr. 1: Rozmanitost geologických vzorků vyžaduje kvalifikované řešení mikroskopu

Vybaveni pro všechny geologické inspekce

Digitální mikroskop Leica DVM6 M s manuálním nebo motorizovaným fokusem poskytuje dostatečnou pracovní vzdálenost a umožňuje geologům pracovat s leštěnými a neleštěnými vzorky. Základna pro transmisní světlo s vysokou numerickou aperturou jim dává digitální řešení pro různorodé aplikace s polarizovaným světlem.

Pro základnu s procházejícím světlem je k dispozici swing-in/-out polarizátor. Toto nastavení Leica DVM6 M je přizpůsobeno pro aplikace věd o Zemi a umožňuje uživatelům sledovat transparentní vzorky přes polarizované světlo. Nezáleží na tom, jestli je vzorek s krycím nebo bez krycího skla, že je neobroušený, nebo dokonce transparentní minerál (například diamanty nebo indexové minerály).

Obr. 2: Leica DVM6 M

Obr. 2: Leica DVM6 M

Jak Leica DVM6 M zvyšuje vaší efektivitu:

  • Flexibilita při práci na obou upravených a surových vzorků s jedním přístrojem
  • Plně integrované kruhové světlo plus koaxiální a jiné typy osvětlení pro více možností studovat a analyzovat vzorky ve srovnání s (compound) mikroskopem
  • Jednoduchá a rychlá cesta jak změnit zvětšení v celém rozsahu
  • Intuitivní software pro provoz a analýzu mikroskopu
  • Automatizované sledování a ukládání důležitých parametrů (kódování)

Analýzy upravených vzorků

Níže uvedený příklad je tenký výbrus čediče. Pomocí různých orientací polarizovaného světla můžeme odhalit strukturu a složení.

Obr. 3: Obrázek tenké čedičové části s rovinou polarizací.

Obr. 3: Obrázek tenké čedičové části s rovinou polarizací.

Obr. 4: Obrázek ze stejného vzorku s zkříženou polarizací.

Obr. 4: Obrázek ze stejného vzorku s zkříženou polarizací.

Je-li oblast zájmu vzorku větší než zorné pole, může se použít Live Image Builder v softwaru. Tato funkce vytvoří jediný snímek z kompozitu snímků pořízených kamerou a umožňuje uživatelům vidět vzorek v širším kontextu.

Obr. 5: Přehled obsáhlé části čedičového výbrusu.

Obr. 5: Přehled obsáhlé části čedičového výbrusu.

Pro pozorování leštěných vzorků v odraženém světle můžeme využít výhod koaxiálního osvětlení. Křížení polarizovaného světla v odraženém světle se provádí nastavením vestavěné ¼ lambda (wave) destičky.

Obr. 6: Minerál v rovinném odraženém polarizovaném světle.

Obr. 6: Minerál v rovinném odraženém polarizovaném světle.

Obr. 7: Stejný vzorek ve zkříženém odraženém polarizovaném světle.

Obr. 7: Stejný vzorek ve zkříženém odraženém polarizovaném světle.

Koaxiální osvětlení u Leica DVM6 M nabízí také možnost šikmého osvitu. Můžete tak získat výrazný 3D obraz hranic zrn, rozdíly tvrdosti a škrábance. Vizualizace je dosažena pouhým posunutím jezdce šikmého osvětlení. Nejsou zapotřebí žádné další kroky.

Obraz vpravo ukazuje aplikaci, která je možná pouze pomocí Leica DVM6 M s integrovaným kruhovým osvětlením. Zatímco klasické polarizační mikroskopy nemají tmavé pole, s Leica DVM6 M s integrovaným kruhovým osvětlením získáte možnost pozorovat leštěné vzorky v tmavém poli a objevit tak další skryté struktury.

Obr. 8: Detail obrazu ze stejného vzorku. Použito šikmé odražené světlo. Je vidět rozdíly tvrdosti a škrábance.

Obr. 8: Detail obrazu ze stejného vzorku. Použito šikmé odražené světlo. Je vidět rozdíly tvrdosti a škrábance.

Obr. 9: Detail obrazu ze stejného vzorku s kruhovým osvětlením.

Obr. 9: Detail obrazu ze stejného vzorku s kruhovým osvětlením.

Analýzy surových vzorků

Kromě těchto "klasických" způsobů pozorování leštěných vzorků, Leica DVM6 M umožňuje uživatelům sledovat trojrozměrné vzorky. Pozorování surových vzorků se provádí podobným způsobem, jako se stereomikroskopy, díky segmentovému kruhovému osvětlení, nebo antenálnímu osvětlení, obecně známému jako „husí krky“

Vzorky, které jsou vyšší, než hloubka ostrosti mikroskopu lze snadno pozorovat pomocí funkce multifokus. Pak lze topografie vzorku rekonstruovat v 3D. Pokud je požadován pouze 2D obraz. Lze alternativně využít funkci Live Image Builder.

Obr. 10: Detail vzorku s kruhovým osvětlením.

Obr. 10: Detail vzorku s kruhovým osvětlením.

Obr. 11: Multifocus s kruhovým osvětlením.

Obr. 11: Multifocus s kruhovým osvětlením.

Obr. 12: Multifocus s transmisním polarizovaným osvětlením.

Obr. 12: Multifocus s transmisním polarizovaným osvětlením.

Leica DVM6 M může být vybavena třemi objektivy, které pokrývají širokou škálu zvětšení od 1x do 2,350x a rozlišení, což umožňuje uživatelům u velkých vzorků rychle přejít z makro do mikro pohledu.

Protože všechny snímky jsou automaticky kalibrování, mohou být použity pro měření v 3D topografické rekonstrukcí, povrchových vlastnosti a objemů.

Obr. 13: Funkce Multikokus: obraz zlata a těžkých minerálů s měřením délek a povrchů..

Obr. 13: Funkce Multikokus: obraz zlata a těžkých minerálů s měřením délek a povrchů..

Závěry

Tato zpráva ukazuje, že je možné analyzovat upravené i surové vzorky s jedním mikroskopem. Digitální mikroskop Leica DVM6 M kombinuje makro a mikro pozorování a umožňuje uživatelům analyzovat dvou- i trojrozměrné vzorky. Nikdy dříve nebylo snažší zvýšit průměr zorného pole a hloubku ostrosti, Leica DVM 6 je tak účinným nástrojem pro práci se vzorky široké škály velikostí. Univerzální osvětlení Leica DVM6 M nabízí více možností studovat a analyzovat vzorky, než běžné (coumpound) mikroskopy.

Pro více informací nás neváhejte kontaktovat ( skorik@pragolab.cz , kopecky@pragolab.cz , karas@pragolab.cz ).