أكثر

2.5: القضايا الشائعة باستخدام المجهر البتروغرافي - علوم الأرض


حتى بعد التعرف على أجزاء وتشغيل المجهر الصخري ، ستظهر المشاكل أثناء عملك مع المجهر على أساس يومي. أو قد يكون من الضروري بالنسبة لك أن تنظر إلى أنواع مختلفة من العينات وتعديل المجهر وفقًا لذلك.

يقال أن الطريقة الأكثر شمولاً لفهم قطعة من المعدات هي إصلاحها عندما لا تعمل. هذا لا ليس يعني أنه يجب عليك كسر المجهر عمدًا! ومع ذلك ، ستكتسب معرفة الخبراء بكيفية عمل المجهر إذا حاولت بعناية ومنطقية حل مشكلة بنفسك ، دون مزيد من "العبث" بالمعدات.

في هذه الوحدة ، نستكشف طرقًا لاستكشاف المشكلات الشائعة التي قد تظهر أثناء استخدام المجهر الصخري وإصلاحها.

أهداف التعلم

سيتمكن الطلاب من:

  • قم بإنشاء تفسيرات قابلة للاختبار للمشاكل التي تمت مواجهتها أثناء استخدام المجهر الصخري.
  • قم بإنشاء مخطط انسيابي أو قائمة بالخطوات التي يجب اتخاذها من أجل تشخيص المشكلات الشائعة باستخدام مجهر الصخور.

المعرفة والمهارات السابقة

أهم 10 (-ish) أسباب لعدم عمل المجهر بشكل صحيح

  • يتم تدوير المستقطب السفلي من موضعه الصحيح (على سبيل المثال ، في مجاهر طلاب Leica ، يجب محاذاة 0 درجة مع النقطة) ، أو يوجد لوحة ملحقة يتم إدخالها في المجهر. ستخلق هذه الألوان غير طبيعية في الضوء ذي الاستقطاب المتقاطع - وهو أمر جيد إذا كنت تقصد القيام بذلك باستخدام اللوحة الملحقة ، وأنت تدرك أنها موجودة!
  • عدم محاذاة أحد الأهداف أو المكثف. نادرًا ما يحدث هذا في المجاهر عالية الجودة التي يتم صيانتها بانتظام. غالبًا ما تعني المحاذاة الخاطئة أن شخصًا ما كان قويًا في استخدام المجهر مما أدى إلى التخلص من البصريات.
  • الأنف ليست مستديرة بالكامل بحيث يتم محاذاة الهدف مع مكثف المحطة الفرعية. سينتج عن ذلك صورة غير مكتملة.

الشكل 2.5.1. الأنف خارج المحاذاة.

  • إعدادات المكثف غير مناسبة للعدسة الموضوعية التي تستخدمها ، أو الغرض الذي تستخدم المجهر من أجله. تحقق من نسبة التكبير على فتحة العدسة المكثف.
  • الشعيرات المتصالبة ليست رأسية أو أفقية في مجال الرؤية. يمكن تعديل اتجاه الشعيرات المتصالبة في العدسة اليمنى. ما عليك سوى الرفع والتدوير إلى الاتجاه الصحيح.

الشكل 2.5.2A. العدسة موجهة مع الشعيرات المتصالبة أفقيًا / رأسيًا.

الشكل 2.5.2 ب. الشعيرات المتصالبة الأفقية / الرأسية.

الشكل 2.5.2C. موجهة العدسة مع الشعيرات المتصالبة قطريًا.

الشكل 2.5.2D. شعيرات متصالبة قطرية.

  • إحدى العدسات العينية أو كلتيهما غير مركزة على عينيك ، أو أنك تستخدم مجهرًا ثنائي العينين ولا يمكنك رؤية مجال الرؤية بالكامل. قم بتدوير تعديلات التركيز على العدسات نفسها حتى تتمكن من الرؤية بوضوح. تمتلك معظم المجاهر ثنائية العين طريقة لضبط المسافة بين العدسات لتناسب عينيك. بالنسبة للعديد من المجاهر ، اسحب أنابيب العدسة برفق بعيدًا أو ادفعها معًا برفق حتى تتمكن من رؤية مجال الرؤية من كلتا العينين.
  • شيء ما يعترض طريق العرض (أو في طريقه جزئيًا).
    • إذا تم إدخال المحلل أو اللوحة الملحقة جزئيًا فقط ، فسيتم إعاقة جزء من العرض أو تعتيمه.
    • إذا تم إغلاق الحجاب الحاجز للمجال بعيدًا جدًا بالنسبة للهدف المختار ، فستحجب الحلقة المظلمة الضوء على الجزء الخارجي من مجال الرؤية الخاص بك.
    • إذا كانت عدسة Bertrand موجودة ، ولكنك في حالة تكبير منخفض ، فستحصل على رؤية ضبابية أو رؤية ضيقة للغاية لشكل التداخل البصري.

الشكل 2.5.3A. لوحة ملحقة تحجب جزئيًا عرض مقطع رفيع.

الشكل 2.5.3 ب. الحجاب الحاجز الميداني يحجب جزئيًا مجال الرؤية.

  • يكون الإنارة في أدنى إعداد لها، مما ينتج عنه مجال رؤية مظلم أو شبه مظلم. نادرا ، أ سوف يحترق المصباح الكهربائي، ولكن إذا تم صيانة المجاهر بانتظام ، نادرًا ما يحدث هذا.
  • تمت إعادة ضبط مأخذ التيار الكهربائي أو لم يتم توصيل القابس بإحكام بالمجهر، مما يؤدي إلى نقص الطاقة في المصباح (أو الكاميرا ، إذا كان المجهر الخاص بك يحتوي على واحد).
    • هذا أمر شائع جدًا في جامعتي لأن جميع منافذ الطاقة هي النوع الذي يستخدم عادةً لمجففات الشعر في الحمام (لديهم قاطعات دائرة عطل أرضية (GFCI)). قم بإيقاف تشغيل زر طاقة الميكروسكوب ، وتأكد من أن السلك متصل بإحكام بالمجهر وأن القابس في المنفذ بالكامل ، ثم اضغط على زري "الاختبار" و "إعادة الضبط" على المنفذ. حاول تشغيل المجهر مرة أخرى.

والمسألة الأولى التي أراها في دورة علم البترول الخاصة بي هي ...

  • القسم الرقيق مقلوب. يجب أن تكون الشريحة الرقيقة من الصخور في الجزء الرفيع أعلى الشريحة الزجاجية. تذكر أنه لن تكون جميع ملصقات الأقسام الرفيعة في الجانب العلوي للقسم الرفيع - وهذا ينطبق بشكل خاص على الأقسام الرفيعة المستخدمة في البحث. عند التكبير المنخفض ، على سبيل المثال عند استخدام الهدف 4x ، يمكن أن يستوعب النطاق البؤري للهدف فرق الارتفاع بين وجود شريحة الصخور فوق الزجاج أو الزجاج فوق قسم الصخور. ومع ذلك ، في حالات التكبير الأعلى ، تجعل المنطقة البؤرية الضيقة من الضروري أن تجلس شريحة الصخور أعلى الشريحة الزجاجية.

الشكل 2.5.4A. قسم رفيع يمين أعلى المنصة. لاحظ أنه يمكنك رؤية حافة الغطاء المنزلق والطبقة العلوية من الإيبوكسي على طول الطريق حول الحافة العلوية للقسم الرفيع.

الشكل 2.5.4 ب. مقطع رقيق مقلوب على خشبة المسرح. يمكن رؤية الحافة النظيفة للشريحة الزجاجية فقط حول الحافة العلوية. لاحظ أن ملصقات العينات لا توضع دائمًا على الجانب العلوي من الأقسام الرفيعة.

إصدار أسهم منحة

  • هل تلاحظ اللطخات أو البقع التي تتداخل مع رؤيتك؟

يمكن طلاء العدسات المجهرية ، وربما العدسات الموضوعية ، بالغبار أو الزيوت من الاتصال البشري. يتم استخدام المجاهر الخاصة بنا بشكل كبير من قبل فئات متعددة ، لذا فإن تنظيف العدسات باستخدام منديل معتمد للعدسة بشكل منتظم يعد طريقة جيدة للحفاظ على مجال الرؤية واضحًا (وهو أيضًا صحي).

إذا كانت العدسة الموضوعية متسخة بالفعل ، فمن المستحسن أن تطلب من مدرب المساعدة في التنظيف. تأكد من استخدام النوع الصحيح من المناديل والمنظف للعدسة واحرص على عدم خدش العدسة!

عمى الألوان

س: لا يهم أي مجهر أستخدمه ، فأنا لا أرى ألوان المعادن بنفس الطريقة التي يصفها بها الآخرون في الفصل.

أ: من الممكن أن يكون لديك نوع من عمى الألوان. عمى الألوان شائع ويمكن اختباره عبر الإنترنت: https://www.aao.org/eye-health/diseases/how-color-blindness-is-tested. أحد خيارات الاختبار موجود هنا: https://colormax.org/color-blind-test/

لا تثبط عزيمتك إذا كنت لا تستطيع رؤية بعض الألوان أو يمكنك تمييزها جزئيًا فقط - يعاني العديد من علماء البترول الناجحين من عمى ألوان جزئي أو كلي ، بما في ذلك الشخص الذي قام بتدريس دورة علم البترول لمدة 36 عامًا في جامعتي قبل ذلك. هناك العديد من الملاحظات التي يمكن استخدامها لتحديد المعادن باستخدام المجهر الصخري ، ويميل اللون إلى أن يكون من بين أقلها موثوقية. إذا كنت بحاجة إلى مساعدة في قراءة ألوان الانكسار أو تفسير اختبارات لوحة الملحقات ، فيرجى طلب المساعدة من معلمك.

commons.wikimedia.org/wiki/ ملف: Ishihara_compare_1.jpg

تمارين الاستفسار الموجهة

استفسار موجه

السؤال 2.5.1. باستخدام معرفتك بأجزاء المجهر الصخري والطرق التي يمكن بها استخدام المجهر بشكل غير صحيح ، قم بإنشاء مخطط مخطط انسيابي يساعدك في تشخيص مشكلة بالمجهر الخاص بك.

لكل سيناريو موصوف أدناه ، قدم تفسيرًا واحدًا على الأقل قابل للاختبار للملاحظة.

السؤال 2.5.2.

لا يوجد ضوء يمر عبر المجهر.

السؤال 2.5.3.

يبدو أن شيئًا دائريًا يمنع جزئيًا مجال رؤية المجهر.

السؤال 2.5.4.

يبدو عرض الاستقطاب المتقاطع للقسم الرفيع الخاص بك "مضحكًا" - تبدو الألوان خاطئة بالنسبة للمعادن الموجودة في القسم الرفيع.

السؤال 2.5.5.

يتم التركيز على الجزء الرفيع عند التكبير المنخفض ، ولكن لا يمكن التركيز على تكبير أعلى.

عد الى جدول المحتويات


2.5: القضايا الشائعة باستخدام المجهر البتروغرافي - علوم الأرض

يقدم هذا القسم نظرة عامة على أجزاء المجهر الصخري وما يفعله كل جزء. إنها أيضًا مراجعة جيدة للطالب الذي استخدم مجهرًا صخريًا في فصل دراسي سابق ولكنه يحتاج إلى تجديد معلومات حول تشريح المجهر.

أهداف التعلم

تحديد ووصف الغرض من كل جزء من المجهر الصخري.

المعرفة والمهارات السابقة

  • العدسة
  • أنبوب المشاهدة
  • عدسة برتراند
  • محلل
  • لوحة ملحقة
  • أنف دوار
  • هدف
  • مرحلة الدوران مع مقياس الزوايا
  • فيرنير
  • مسرح ميكانيكي
  • التركيز (دقيق وخشن)
  • مكثف
  • مكثف فتحة الحجاب الحاجز
  • برغي تمركز تحت المرحلة
  • المستقطب
  • الحجاب الحاجز
  • قاعدة المجهر
  • تحكم شدة الإضاءة
  • المنور

استفسار موجه

انظر إلى المخططات الخاصة بالمجهر الصخري وأجزائه في الأشكال 4.2.1-4.2.4.

أدخل الرسوم البيانية التفاعلية لكريستي ليو ومارك بيل هنا:

الشكل 4.2.1 منظر أمامي للميكروسكوب

الشكل 4.2.2 منظر جانبي للميكروسكوب

الشكل 4.2.3 منظر علوي للمجهر

الشكل 4.2.4 عرض المحطة الفرعية

4.2.1 أي جزء من أجزاء المجهر يمكنك تحديد الغرض منه دون البحث عن أي شيء؟ اذكر كل ما تشعر أنك تفهم تمامًا كيفية استخدامه هنا:

4.2.2 ما هي الأجزاء الثلاثة من المجهر الأكثر إرباكًا لك ، سواء من التجربة أو من النظر إلى هذه المخططات؟

فحص المفهوم 4.2.1

ما هو عدد الأماكن التي يتم فيها تكبير صورة المقطع الرقيق في مجهر بتروغرافي؟ كيف تحدد تكبير الصورة؟

توجد أوصاف لأجزاء المجهر ، من أعلى إلى أسفل ، في القائمة أدناه أو في هذه المراجع:

عرض الأنبوب: الأنبوب الذي يربط العدسة بالمجهر

محلل: المستقطب الموجود فوق العينة والعدسة الموضوعية. اتجاه الاستقطاب موجه 90 درجة (عمودي) لاتجاه الاستقطاب للمستقطب السفلي.

لوحة الملحقات: يشتمل المجهر على فتحة فوق العدسات الموضوعية يمكن إدخال لوحة ملحقة بها. تساعد الألواح الملحقة في تحديد الخصائص البصرية للمعادن ، وتشمل إسفين من الكوارتز ، ولوح جبس ، ولوح الميكا (Nesse 1991)

الأنف الدائر: https://sciencing.com/revolving-nosepiece-microscope-8715601.html يجب على المرء دائمًا استخدام الأنف لتحريك الأهداف - لا تمسك العدسة الموضوعية أبدًا.

هدف: توفر العدسات الموضوعية (وكذلك العدسات) تكبير المجهر. تحتوي المجاهر النموذجية على ثلاثة أهداف: تكبير منخفض ومتوسط ​​وعالي. تحتوي مجاهرنا على عدسات موضوعية 4x و 10x و 63x. يجب كتابة التكبير على الهدف.

مرحلة الدوران مع مقياس الزوايا: المرحلة حيث يتم وضع القسم الرقيق. تحتوي معظم المجاهر الصخرية على مرحلة دوران دائرية بزاوية 360 درجة معلمة بزيادات درجة واحدة حول حافة المسرح. هذا يساعد في القياسات البصرية.

التركيز (ناعم وخشن): تعمل مقابض التركيز على تحريك المرحلة بالقرب من العدسة الشيئية أو بعيدًا عنها.

مكثف فتحة الحجاب الحاجز: نظرًا لقربها من الجزء الخلفي من عدسة المكثف ، فإن إغلاق فتحة المكثف يقلل من الإضاءة عبر مجال الرؤية بالكامل (https://physics.stackexchange.com/questions/197163/whats-the-difference-between-two-types -من الأغشية)

برغي تمركز تحت المرحلة: يضبط المحطة الفرعية (المكثف) أفقيًا لتوسيط شعاع الضوء.

المستقطب: https://en.wikipedia.org/wiki/Polarizer يقع هذا أسفل المرحلة والعينة. اتجاه الاستقطاب موجه 90 درجة (عمودي) لاتجاه الاستقطاب للمحلل.

الحجاب الحاجز الميداني: يؤدي إغلاق الحجاب الحاجز إلى تقليل حجم شعاع الضوء الذي يمر لأعلى عبر العينة ، عن طريق حجب حواف الرؤية. عند إغلاق الحجاب الحاجز ، يمكنك رؤية حواف الحجاب الحاجز في مجال الرؤية. (نيس 1991 و https://physics.stackexchange.com/questions/197163/whats-the-difference-between-two-types-of-diaphragms)

قاعدة المجهر: الجزء السفلي الثقيل من المجهر الذي يحتوي على المنور

تحكم شدة الإضاءة: قرص يضبط شدة الضوء من الإنارة

عالم المجهر (3/12/2014) المرحلة الميكانيكية المجهر. https://youtu.be/9-1AQtMCezI

Nesse ، WD (1991) مقدمة في علم المعادن البصري ، الطبعة الثانية. مطبعة جامعة أكسفورد ، نيويورك ، 335 صفحة.

Stack Exchange Inc ، مساهمات المستخدم. (Ret 2018) ما هو الفرق الرئيسي بين فتحة فتحة العدسة لقزحية العين وفتحة غشاء قزحية العين؟ https://physics.stackexchange.com/questions/197163/whats-the-difference-between-two-types-of-diaphragms

المساهمين في ويكيبيديا. (2018 ، 21 نوفمبر). مكثف (بصريات). في ويكيبيديا، الموسوعة الحرة. تم الاسترجاع 01:06 ، 4 ديسمبر 2018 ، من https://en.wikipedia.org/w/index.php؟title=Condenser_(optics)&oldid=869957949

المساهمين في ويكيبيديا. (2018 ، 25 أكتوبر). العدسة. في ويكيبيديا، الموسوعة الحرة. تم الاسترجاع 00:38 ، 2 ديسمبر 2018 ، من https://en.wikipedia.org/w/index.php؟title=Eyepiece&oldid=865744166

المساهمين في ويكيبيديا. (2018 ، 2 ديسمبر). المستقطب. في ويكيبيديا، الموسوعة الحرة. تم الاسترجاع في 01:04 ، 4 ديسمبر 2018 ، من https://en.wikipedia.org/w/index.php؟title=Polarizer&oldid=871569059

المساهمين في ويكيبيديا. (2018 ، 18 نوفمبر). مقياس فيرنير. في ويكيبيديا، الموسوعة الحرة. تم الاسترجاع 00:51 ، 4 ديسمبر 2018 ، من https://en.wikipedia.org/w/index.php؟title=Vernier_scale&oldid=869424168

التراخيص والسمات

نص كتبه إليزابيث أ.جونسون ، جامعة جيمس ماديسون (JMU).
الأرقام التي أنشأها مارك بيل وإليزابيث جونسون وجوهونغ كريستي ليو ، JMU.
رخصة المشاع الإبداعي


2.5: القضايا الشائعة باستخدام المجهر البتروغرافي - علوم الأرض

عدد قليل نسبيًا منا محظوظون بما يكفي لامتلاك واستخدام مجموعة واسعة من النماذج والنماذج من المجاهر. غالبًا ما تحتوي مختبرات المجهر في مكان العمل على القليل من التنوع في العلامات التجارية أو النماذج ، وذلك لتقليل تكاليف الصيانة والملحقات. ولكن نظرًا لأنني انتقلت عدة مرات منذ أوائل السبعينيات ، فقد توفرت مجاهر مختلفة لبحوثي الميدانية الجيولوجية والتعليم. كانت إحدى المهام الممتعة والصعبة في الثمانينيات هي تدريس علم المعادن البصري والصخور باستخدام المجاهر المستقطبة (نطاقات بولس) ، في دورات جامعية متقدمة في برامج الجيولوجيا الأكاديمية. في السنوات الأخيرة ، كنت أخدم المجاهر وتجديدها وبيعها في عمل بدوام جزئي.

لا يوجد شيء غامض أو غريب في ملحقات الإضاءة المستقطبة المستخدمة في المجهر الصخري (الجيولوجي). تستمر قدراته في المجال المضيء كما هو الحال في أي مجهر بيولوجي جيد ، مع إضافة مرشحات استقطاب موضوعة فوق العينة وتحتها ، يمكن نقل واحد منها على الأقل بسهولة داخل مسار الضوء وخارجه. تدور المرحلة الدائرية لإظهار كيف تؤثر الاتجاهات المختلفة للعينة على الضوء المستقطب ، ولكن يمكن أيضًا تثبيتها في مكانها لاستخدامات أخرى. تتوفر عدسة برتراند (وهي عبارة عن ثقب ذو عدسة مكبرة بشكل أساسي) لمراقبة أنماط الضوء المستقطب على الجزء الخلفي من هدف ذي طاقة أعلى. تنتج العديد من المواد البلورية (العضوية وغير العضوية) تأثيرات الانكسار مع كل من المستقطبين في مكانهما ، ويمكن أن تُظهر مناظر بعض العينات البيولوجية تحسينات مشابهة لتقنية المجال المظلم. راجع مقالات Micscape الأخرى والمراجع المذكورة في النهاية لمزيد من المعلومات حول الفحص المجهري للضوء المستقطب (اختصار PLM).

في السنوات الأخيرة ، أصبح من الممكن الحصول على مجهر استقطابي عالي الجودة مستخدم على مقاعد البدلاء مقابل جزء صغير من سعره الجديد ، بحيث يكون التقدم من نموذج الطالب أو النموذج الأقل قدرة ممكنًا حتى بالنسبة للجيوب المتواضعة (كما في قضيتي). على الرغم من أنها ليست تكلفة تافهة بالتأكيد ، فقد تجد مع بعض العمل والحظ آلة جيدة جدًا بسعر يتراوح بين 1000 دولار أمريكي و 2000 دولار أمريكي (حوالي 800 إلى 1600 يورو) ، على الرغم من توقع أن المنتج سيحتاج إلى بعض التنظيف والتعديل و من المحتمل أن يكون ملحقًا آخر أو اثنين. نعم ، هناك عدد من نطاقات الطلاب المستخدمة أو الجديدة بحجم الطلاب المتاحة مقابل نقود أقل ، وهي تعمل في الغالب بشكل جيد ، لكنها في مستوى آخر وهذه مقالة أخرى.

إذا كان هناك تاجر في مكان قريب ، فيمكنك الاتصال أو زيارته - حتى تجار المجهر الجدد قد يكون لديهم بعض الآلات الجيدة والمملوكة مسبقًا والمملوكة مسبقًا. هناك دائمًا أمثلة لطيفة للبيع من قبل التجار على الإنترنت ، والتي يمكن العثور عليها باستخدام محرك بحث مثل Google أو Yahoo. قد يكون قطع الاتصال هنا مكلفًا. ستلاحظ على الفور أن أسعار المجاهر المستقطبة تراجعت إلى النصف مرة أخرى لمضاعفة تكلفة الإصدارات الحيوية من نفس النموذج. يمكن طلب أسعار المجاهر الاستقطابية ذات المنضدة العلوية المستخدمة من التجار من 4000 دولار إلى 8000 دولار ، وأحيانًا أعلى. تبدأ نطاقات Pol بسعر أعلى عندما تكون جديدة لأن إنتاج أجزاء من نطاقات pol يكون أكثر تكلفة ، ويتم بيعها بأعداد أقل بكثير من النماذج البيولوجية ، لذا فهي مسألة تكاليف الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك ، سيضيف التاجر قيمة من خلال التنظيف ، والتعديل ، والإصلاح ، واستبدال الأجزاء ، والاختبار ، وضمان آلة معقدة ، والتي يجب أن تنعكس في السعر. ولكن إذا كان لديك "مكان مع الكل" ، فإن الشراء من تاجر سيعني بالتأكيد أن أداتك في حالة جيدة وحالة جيدة ، وإذا لم تكن كذلك ، فلديك بعض الملاذ. التجار يريدون ويحتاجون عملاء سعداء.

ولكن بعد ذلك ، مثل زملائك المتخصصين في الميكروسكوب في جميع أنحاء العالم ، يمكنك مشاهدة ما سيحدث في مواقع المزادات على الإنترنت مثل eBay. غالبًا ما تكون الأسعار النهائية هنا بمثابة صفقة ، وأحيانًا تكون منخفضة بشكل يبعث على السخرية (10٪ إلى 20٪ من التكلفة الجديدة) ، ولكن من الواضح أن هناك خطرًا حقيقيًا يتمثل في أن ما يصل (في النهاية) أقل من مُرضٍ. بافتراض أن هذا هو مسارك ، ما الذي قد تجده بسعر يتراوح بين 1000 دولار و 2000 دولار أو نحو ذلك ، باستخدام مصدر صفقة مثل eBay؟ وما الذي يجب أن تعرفه عن الماركات والموديلات المحددة ، بخلاف ما يصفه البائع أو يمكنك الحصول عليه من الإنترنت؟

في هذه المقالة ، سأصف ستة من أفضل المجاهر الاستقطابية ذات الجودة البحثية ، المصنوعة من السبعينيات إلى التسعينيات ، والتي لدي خبرة مباشرة بها ، وشاهدتها في ظروف مختلفة للبيع على موقع eBay. لماذا هذا النطاق العمري؟ حققت الشركات الكبرى تحسينات كبيرة في البصريات والوظائف بعد الستينيات ، وحققت أيضًا جودة ميكانيكية ممتازة. تم إتقان الأجزاء المعيارية اللازمة لاستقطاب المجاهر ، ولم تتغير كثيرًا منذ ذلك الحين. ابتداءً من التسعينيات ، أعادت الشركات الكبرى تطوير خطوط الأدوات الخاصة بها إلى ما يبدو أنها نماذج أكثر تطوراً ، وعادةً ما تكون مع بصريات بطول الأنبوب اللانهائي وتصميمات مريحة وأنيقة. إنها بلا شك آلات فائقة الجودة. لكن الأشخاص والشركات التي اشتروها جديدة لا يزالون يستخدمونها ، لذا فإن القليل منها نسبيًا متوفر حتى الآن في سوق الميكروسكوب المستخدم. وهي غالية الثمن. أكثر من ذلك ، لدي خبرة شخصية قليلة جدًا مع نطاقات القرن الحادي والعشرين. من وجهة نظري ، كانت السبعينيات إلى التسعينيات العصر الذهبي للمجاهر.

من المفهوم أنك قد تعترض على بعض توصيفاتي ، أو تشتكي من أنني تركت مجهرًا تعرفه من الدرجة الأولى. أوصافي ذاتية بشكل طبيعي ، وتقتصر على الآلات التي عملت معها بالفعل. أيضًا ، أنا لست متخصصًا في الميكروسكوب أو فني خدمة مدربًا. ومع ذلك ، فإن تجربتي تشمل على الأقل العديد من الأشخاص الآخرين الذين في رأيي ليسوا على نفس الدرجة من الجودة ، حتى لو كان لديهم جميعًا بعض الصفات الجيدة. في الحقيقة ، لم أقابل قط مجهرًا جيولوجيًا لم يعجبني.

معايير الحكم على مجاهر بول

بافتراض حالة جيدة مستخدمة (زجاج غير مميز ، فلاتر شفافة ، آلة نظيفة ، لا شيء مكسور ، كلها وظيفية ، لم يتم إساءة استخدامها) ، تشمل معايير الحكم على المجاهر الصخرية:

إضاءة. تحتاج المجاهر الجيولوجية إلى مصدر ضوء ساطع بسبب فقدان الضوء بواسطة المرشحات المستقطبة. أيضًا ، يجب أن تكون المناظر عبر القطبية مضاءة بشكل متساوٍ للحكم على الاختلافات في الانكسار عبر العرض. يجب أن يكون هناك غشاء (قزحية) أسفل العدسة الميدانية وآخر عند مكثف قابل للتعديل ، بحيث يمكنك تحقيق إضاءة كوهلر. تستخدم الأنظمة الأحدث مصباح هالوجين ، إما مركّز مسبقًا أو قابل للتعديل ، وهو رخيص الثمن وسهل الاستبدال.

يجب ألا تكون عناصر التحكم في التركيز فضفاضة أو ضيقة جدًا. تمتلك أفضل الأنظمة إحكامًا أو توترًا يمكن تعديله بواسطة المستخدم دون أي تفكيك ، وعادة ما يتعلق ذلك بمقابض التركيز الخشنة. غالبًا ما تحتوي المعادن على هياكل يمكن دراستها عن طريق تغيير المستوى البؤري قليلاً ، لذلك يجب أن يكون هناك نعومة ودقة.

مقاييس وضوابط الدوران الزاوي. يجب أن تحتوي المرحلة الدائرية على تدرجات درجة (مقياس الزوايا) ، مع مسمار توقف و (ربما) نقرات مسموعة على فترات منتظمة. تحتاج إحدى العدسات إلى شبكة شبكية يمكن التركيز عليها (علامات الميكرومتر عليها علامة زائد) ، وقد يتم تثبيت العدسة في مكانها باستخدام دبوس وفتحة. يجب محاذاة مرشحات الاستقطاب بشكل صحيح ، بحيث يمكن دراسة وقياس زوايا الانقراض (بمقياس المرحلة) بالنسبة إلى الشعيرات المتصالبة. من المفيد أن يتم تدوير أحد المرشحات القطبية أو كليهما وفقًا لمقاييس الدرجات ، والتأكد من الزوايا بالنسبة للوحة التعويض.

سهولة تمركز الأهداف والمرحلة الدائرية والمكثف بحيث يدور المنظر والمرحلة حول نفس نقطة المركز. يحتوي النظام الجيد على براغي مركزية تعمل بسلاسة ولا تسمح للأهداف الفردية بالتجول بعيدًا عن المركز. يجب أن يكون من السهل أيضًا توسيط المرحلة باستخدام البراغي أو البراغي (بالنسبة إلى واحد أو أكثر من الأهداف) ، وستظل كذلك أثناء الاستخدام.

مكملات. نظرًا لأنها غالبًا لا يتم تضمينها في مبيعات النطاق المستخدم ، يجب أن تكون الملحقات متاحة للإضافة لاحقًا ، إما من خلال eBay أو عبر المصادر التجارية. تميل إلى أن تكون باهظة الثمن. تحتاج جميع أنظمة pol الجيدة إلى لوحة واحدة أو أكثر من لوحات تعويض الموجة الضوئية ، على الأقل موجة كاملة (حمراء من الدرجة الأولى) وإذا أمكن لوحة موجية (ميكا) ، وربما إسفين كوارتز. على الرغم من أن حجم اللوحة الأقدم 4 × 12 مم جيد ، فإن الحجم الأحدث البالغ 6 × 20 مم يشير إلى مسار ضوء أكبر وأكثر إشراقًا. من الجيد أيضًا ، ولكن ليس من الضروري تمامًا ، أن يكون لديك حامل شرائح ميكانيكية x-y يعمل بسلاسة على المسرح. إنها مصنوعة بمقابض تحكم منخفضة أو أفقية لن تتداخل مع الأهداف عند تدوير المرحلة. يصعب العثور عليها ، ومكلفة عندما تجد واحدة.

عدسة برتراند. تساعد الملاحظات المخروطية باستخدام المجاهر الصخرية في تحديد المعادن ، وفي بعض الأحيان لتقدير تكوينها أيضًا. من الممكن سحب العدسة والنظر إلى أسفل الأنبوب لهذا الغرض ، ولكن كل منظار بول جيد سيوفر بدلاً من ذلك عدسة برتراند (نفس الأداة المستخدمة لتوسيط حلقات تباين الطور). سيتم بناؤه في الرأس ، أو في أنبوب وسيط أسفل الرأس ، ويمكن نقله إلى مسار الضوء أو خارجه. ستوفر أفضل الآلات أيضًا طريقة للتركيز عليها. للمساعدة في عمل مخروط ضوئي مركّز مناسب ، يجب أن يحتوي المكثف على عدسة علوية قابلة للانعكاس من أجل هذه الملاحظة التنظيرية ذات الطاقة العالية.

الجودة البصرية. يجب أن تتوقع مناظر واسعة وحادة ومستوية مع تباين وسطوع جيد. يجب أن تكون المرشحات المستقطبة مسؤولة عن أي و كل الانكسار في المعادن قيد الدراسة. إن مشكلة الأجزاء البصرية التي تضيف الاستقطاب الخاص بها (في اتجاهات غير مرغوب فيها) هي السبب في أنه يتعين على الشركات بذل جهد إضافي ومال إضافي في تصميم وبناء أجزاء القطب. يقال إن بصريات نطاق Pol خالية من الإجهاد ، أي أن زجاجها يتم تبريده ويتم تصنيع العدسات بحيث لا تضيف أي تأثيرات استقطابية. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تصميم هذه التأثيرات من طبقات الزجاج الداخلية في العدسات والمرايا والمنكسرات والمنشورات. تعتبر الرؤوس المجهرية ، مع مناشيرها ومراياها الإضافية ، أصعب (وأكثر تكلفة) بشكل خاص في صنع مناظير البول من الرؤوس الأحادية. هذا هو السبب في أن الرؤوس الأحادية كانت شائعة بشكل خاص في أنظمة الاستقطاب ، حتى في الطرف الأعلى. ومع ذلك ، فإن أفضل نطاقات بول في مجموعتي التي توضع على الطاولة ستوفر كلاً من الرؤوس المجهرية وثلاثية العينين ، ويجب أن يكون لديك أحدهما أو الآخر.

الأهداف والعيون. العديد من الصخور خشنة بما يكفي لتتطلب أهدافًا منخفضة الطاقة. سيكون للنظام الجيد أهداف 2.5 أو 4x و 10x و 40x pol (P أو Po) على الأقل ، وكقطعة رابعة ، يكون 20x أو 60x أكثر فائدة من هدف 100x. تُستخدم القوة 40x أيضًا في عمليات المراقبة التنظيرية. نتوقع خطة جيدة achromats. أيضًا في أفضل نطاق بول ، يجب أن تكون العدسات من أنواع واسعة النطاق وذات نقاط نظر عالية. قد تستخدم الأنظمة العليا أهدافًا مقترنة بعدسات تعويضية محددة ، مصممة للعمل معًا. إليكم سرًا سيئًا: العديد من الأهداف غير المنتظمة ذات الجودة الجيدة ستعمل بشكل جيد في مجهر مستقطب ، دون تأثيرات إجهاد ملحوظة.

انظر و اشعر. تحتوي أفضل المجاهر على أجزاء تتحرك بسلاسة وسهولة حيث يجب ، لكنها صلبة وصلبة في المكان الذي لا ينبغي أن تتحرك فيه. لديهم تفاوتات قريبة ، وأسطح ملامسة مصقولة ، وتروس معدنية ، ومحامل كروية ، وتشطيبات جيدة. تحتوي الآلات الصغيرة على عدسات تدور حولها ، ومكثفات لن تبقى في مكانها ، ومراحل تلتصق أو تتمايل ، والأهداف ليست محورية - إنها تستمر وتطول. يجب أن يكون الإطار قويًا وصلبًا وثقيلًا ، خاصة إذا كنت ستأخذ صورًا مجهرية. يجب أن تسقط يديك بشكل طبيعي على أدوات التحكم ، ويجب العثور بسهولة على الأجزاء المختلفة عند الحاجة وإبعادها عن الطريق عند عدم الحاجة إليها. وينبغي أن يكون حسن المظهر - الجماليات مهمة. تؤثر هذه الأشياء على سعادتك بامتلاك واستخدام أي مجهر.

قابلية الصيانة. أخيرًا ، يمكن تفكيك أفضل النطاقات وإعادة تجميعها حسب الحاجة للتنظيف والتشحيم والضبط والإصلاح. هذه القدرة تجعل الرعاية المنتظمة أسهل كثيرًا ، ومعها سيوفر مجهر عالي الجودة خدمة جيدة مدى الحياة.

تمثل ستة آلات اختياراتي لأفضل المجاهر الاستقطابية استخدامًا وبأسعار معقولة ، مما يعني أقل من 2000 دولار أو نحو ذلك في مكان المزاد (قد يرغب التجار ذو السعر الثابت ، بمن فيهم أنا ، في الحصول على أكثر من ذلك). لقد رتبتها حسب التكلفة المحتملة وتفضيلاتي الشخصية ، مع أفضلها أخيرًا.

يستحق Leitz التقدير العالي الذي يحمله المالكون والمستخدمون لمنتجاتهم في سنوات ما قبل Leica. إن نطاقي Ortholux و Dialux pol الأسود في الستينيات وأوائل السبعينيات قريبان من شكل وإحساس معاصريهما الفائق المعاصر ، ومن المؤكد أن Wild Heerbrugg M21 و Leitz باعوا الكثير (في الولايات المتحدة الأمريكية على أي حال) ، الكثير من الأجزاء والملحقات متوفر في السوق. في الثمانينيات ، تحولت Leitz إلى تصميم مربع مستطيل أزرق رمادي لحوامل النطاق الخاصة به ، والتي كانت أحدث مظهرًا ولكن (قيل لي) لم تكن آلات أفضل.

قضيت أجزاء من عدة أيام في تنظيف وتعديل Leitz Dialux الذي يستخدمه زميل جيولوجي أكاديمي بنشاط. بعد 35 عامًا ، لا يظهر سوى تآكل طفيف ، ومن المحتمل أن يرضي تمامًا لمدة 35 عامًا أخرى ، على الأقل. يتذكر سعرًا بلغ حوالي 4500 دولار في عام 1971 ، مع 1500 دولار أخرى لمجموعة من الملحقات بما في ذلك لوحات الموجة ومرحلة عد النقاط الميكانيكية x-y.

يحتوي هذا الجهاز على خمسة أهداف كبيرة وممتازة ، تحمل علامة PL 2.5 / 0.08 170 / - ، 10 / 0.25 P 170 / - ، NPL 16 / 0.40 P 170 / - ، NPL 40 / 0.65 P 170 / 0.17 ، P 63 / 0.85 170 / 017. البرج كبير بما يكفي لاستيعاب جميع البراغي الخمسة بالإضافة إلى التمركز. يحتوي الرأس ثلاثي العينيات على عدسة برتراند مدمجة فيه ، ويستخدم عدسات Periplan GF10x. يمكن أن يدور كل من المحلل ومرشحات المستقطب ، مع فتحة للألواح الموجية 4x12 في الأنبوب الوسيط. يوجد مصدر طاقة منفصل لمصباح خيوط التنجستن بقدرة 15 وات.

لسبب ما ، في العديد من الصور ، يبدو Dialux صغيرًا نوعًا ما ، ولكنه في الواقع آلة ذات مقعد كامل الحجم ، وليست منصة طلاب محمولة. إطارها الثقيل والصلب جيد جدًا للتصوير المجهري. يبحث بعض الأشخاص الذين يرغبون في تكييف بعض الكاميرات الرقمية (مثل Nikon Coolpix 990/995) عن هدف Periplan يحتوي على واقي للعين (هذا المثال لا يفعل ذلك). بعد إزالة واقي العين ، تكون الخيوط بالحجم المناسب لتثبيت الهدف مباشرة على نيكون. ثم تصبح بعد ذلك عدسة ترحيل صور ممتازة يمكنها الانزلاق في الأنبوب ثلاثي العينيات وتحمل بسهولة الكاميرا خفيفة الوزن.

قد تعتقد أن الأشخاص الذين يستخدمون هذا النمط القديم من المينا السوداء سوف يحسدون الجيولوجيين الذين لديهم آلات أحدث ، ولكن على الأقل في هذه الحالة ، يعرف زميلي أن Leitz الخاص به قريب من ذروة الوظيفة والتصميم في المجاهر الصخرية. ولكن ليس كل شخص لديه رؤيته ، لذلك قد تجد سعرًا حقيقيًا مناسبًا لهذا النموذج.

السلسلة الأمريكية الضوئية 110 ، منتصف الثمانينيات

هذه هي النسخة المستقطبة من طراز Microstar ، الذي تم بناؤه في الولايات المتحدة قبل فترة وجيزة وبعد تغيير الشركة اسمها إلى Reichert (توقفت لاحقًا عن إنتاج المجاهر الأمريكية). كما A.O. سيشهد المالكون على أن النموذج 110 هو مجهر كبير وصلب ومصمم جيدًا وعالي الجودة ، مع تشغيل سلس ووظيفة جيدة.

الأربعة A.O. تتضمن أهداف الخطة المتقدمة المصححة اللانهاية على 4x / 0.12 و 10x / 0.25 و 20x / 0.50 و 40x / 0.66. كانت متاحة أيضًا أهداف 45x و 50x و 100x ، على الرغم من أنها قد لا تكون جميعها خالية من الإجهاد. إنها توفر مناظر جيدة جدًا وواسعة وحادة وعالية التباين. يتم توسيط المرحلة الدائرية المتدرجة بسهولة باستخدام المقابض المرفقة ، ولكن لا يوجد توفير لأهداف المركز.

يتم توصيل الرأس المجهر أو ثلاثي العينيات (الذي قد يُظهر انكسارًا مستحثًا طفيفًا جدًا) بأنبوب وسيط مع عجلة مرشح مستقطبة ، بينما يحتوي الرأس أحادي العين الخالي من الإجهاد على غشاء داخلي ، ومرشح محلل رافعة ، وعدسة برتراند منفصلة رافعة مع تركيز العدسة. يحتوي رأس المنظار على عدستين عريضتين عريضتين 10x وخاليان من الإجهاد ، ويستخدم الرأس الأحادي عدسة ذات مجال عريض 10x مطابقة مع شبكاني متقاطع (تم صنع ست عدسات مختلفة).

يوجد فتحة صفيحة 6x20 مم في الأنف. المكثف المركز هو 1.25 n.a. نوع آبي شبه كروي مع عدسة مساعدة تتأرجح للخارج. تحتوي العدسة الميدانية على مستقطب قابل للدوران وهناك مقابض تحكم لمرشح ضوء النهار الداخلي بالإضافة إلى الحجاب الحاجز الميداني. يتحمل طلاء المينا السميك على هذه الحوامل جيدًا ويسهل تنظيفه (أستخدم شمعًا جيدًا للسيارة). مصباح الهالوجين 20 وات في القاعدة يسحب مشبك حامل ، من السهل جدًا (ورخيص) استبداله.

في الإصدار ثلاثي العينيات ، يمكن إزالة أنبوب الصورة (الكاميرا) بسهولة واستبداله بغطاء حسب الرغبة ، وهناك ذراع للتبديل بين الأنبوب والعدسات (100٪ لكل اتجاه). لقد استخدمت كاميرا نيكون 990 الرقمية بإصدار trinoc ، ملحقة بالعدسة التي تم إدخالها في أنبوب الصورة. صور الكاميرا متطابقة تقريبًا مع الأهداف ، مما يجعل التصوير باستخدام هذا المجهر سهلًا ومريحًا للغاية.

أجهزة أمريكية جيدة المظهر ومصنوعة جيدًا وبصريات رائعة وسهلة الاستخدام. Many of us regret the end of this distinguished company's products after its merge into the Leica conglomerate.

Zeiss Standard, Late 1970s

During our time frame, Zeiss made a very popular polarizing petrographic microscope based on the various Standard 14, 16, and 18 stands. It used the famous Zeiss Pol objectives and one or two intermediate tubes for polarizing accessories. Zeiss pioneered modular designs with the Standard, which soon became the norm for all makers. Many options and accessories were produced, so a real mix-and-match is possible for the numbered variations.

Some versions of the Standard stand had a monocular head and somewhat simplified layout, which they marketed as student lab scopes. Standards are a little smaller and lighter than other microscopes in this list, so it is the only one that is reasonably portable. For benchtop research use, Zeiss provided intermediate tubes containing an rotating analyzer, with or without a Bertrand lens, an Optovar (magnification changer) with a Bertrand lens, a binocular or trinocular head (some with with a gear to keep the eyepiece crosshair aligned), and more complex assemblies of substage condensers and pol filters. Some of these parts, including objectives, were shared with the high-level Universal or Photomic models, making this machine a real "pocket rocket." All were very well made, as everyone seems to agree.

In this example's binocular head, the Zeiss Cpl W (widefield) 10x eyepieces are high eyepoint (goggle) type. More commonly in Zeiss pol scopes, you will see Kpl oculars that are often not widefield. Those with a cross hair or other reticle have helical focus. The two intermediate tubes include an upper one with a calibrated rotatable analyzer (polarizing filter) in a sliding plate, and a slot for a 4x12 mm compensating plate (Zeiss "rot 1" whole wave plates remain common). The lower tube is a Zeiss Optovar which has a wheel with stops for additional magnifications of 1.0, 1.25, 1.5, 2.0, and a Bertrand lens (marked Ph for its use in centering phase contrast objectives).

The four 160 mm Zeiss objectives in my example include a Plan 2.5/0.08, a 10/0.22, a superlative 25/0.60 Neofluar with retracting tip, and a 40/0.85 with retracting tip. The 100x/1.25 oil is more rare. These all use a system in which you turn two rings in the objective barrel to center the view. The large rotating circular stage in this example has a fine Zeiss X-Y slide holder (a real treat), or a smaller circular stage with a built-in X-Y holder used in Universals might also be installed. The condenser has a diaphragm, a flip-up 1.3 n.a. top lens (red lettering for the pol version), a swing-out auxiliary lens, and a holder for the rotatable polarizing filter.

The lighting system in this one uses a 10-watt halogen bulb with a brightness control knob in the base, and an on/off switch in the power cord. Other versions have a 15-watt tungsten filament lamp powered by a separate transformer. The instruction manual for this model is a free PDF file on the Zeiss company website. too bad the other companies are not so helpful.

All of the great qualities that we expect from Zeiss made their Standard model extremely popular and in wide use even today. I have read some opinions that Zeiss lenses are superior to all contemporaries, but to my eyes they are not better than optics of the other major makers, and often are not very planar. Many older Zeiss Standards suffer from delamination of internal lenses and filters, especially the analyzer (upper pol filter). I know of no practical way to repair them, so you must find replacements for really bad ones (delamination around the edges might not hurt the view much).

Otherwise, it is a great pleasure to use this scope, and you will be happy to have one.

The Nikon Labophot was an "entry level" benchtop scope, less expensive than the Optiphot line. I have never seen an Optiphot pol scope, but the same modular parts should fit either model. The Labophot pol version has some interesting features. A large whole-wave compensating filter is permanently mounted in a filter holder over the polarizer, which you can swing in and out and also rotate. The polarizer (also rotatable) mounts in a removable holder in the foot directly over the field lens. The Achromat condenser has a flip-up lens, iris, and centering screws. The graduated circular stage is centerable. The analyzer is in a slider plate in an intermediate tube accessory. The binocular head has a built-in Bertrand lens on a dial beneath the eyepiece tubes, which works well. The eyepieces are Nikon CFW 10x, with one being a focusing "CM" containing a crosshair with a graduated horizontal axis. The 20-watt halogen lamp is in a holder that plugs into the back of the base, cheap and easy to change. There is an on-off and light intensity dial in the front.

In the five-place nose turret the 160 mm Nikon pol objectives include a 4x/0.10, 10x/0.25, and 40x/0.65 with retracting tip. A 20x/0.45 and 100x/1.25 oil with retracting tip were available as options. They are very similar to Nikon's biological E Plans in quality.

I was very impressed by the Nikon optics in this scope, which provide really wonderful wide, bright, sharp, planar images. In fact, the view has not been surpassed by any other in my experience, the biggest plus for this machine. Also nice is the large size of the controls, good stand design, and overall smooth and easy operation. Negatives include a lack of individual objective centering, no slot for a compensating plate (although the one over the field lens serves well), and sorry to say, this stand is not noted for its durability. But oh my, those Nikon optics!

The Labophot (and successor called Labophot 2) biological scopes are common on the used market, but the pol version is relatively rare.


Wild Heerbrugg M21, Early 1970s

The four achromat objectives on my example are a 4/1.0 Pol, Pol 10/0.25, Pol 20/0.45, and Pol 40/0.65. A Pol 100/1.25 oil immersion lens was available. The 20x, 40x, and 100x lenses have spring-loaded tips to reduce contact damage. They each have an easy if unique 2-knob centering feature, and they fit into a quick-release turret nosepiece. The head attached to a body tube with a rotatable calibrated analyzer, and a slot for a 4x12 mm compensating plate. The large Pol (strain free) condenser has a flip up top lens, a diaphragm, and a swing-out filter holder. Beneath that, a swing-out polarizing filter can be rotated. The field lens is adjustable and a field diaphragm is built into the light tube, so that Kohler illumination can be achieved.

The strain-free monocular pol head had six different eyepieces with crosshairs made for it, and it includes a built-in adjustable, focusable Bertrand lens in a none-too-handsome aluminum head barrel. If you can make do without a Bertrand lens, a special version of the binocular head was made with a quartz filter to cancel strain effects, but this head is very rare. As binocular viewing beats one-eye almost any time, it is not hard to accept slight birefringence from using an M20 head, which is a perfect match.

An intermediate photo tube with attached camera tube was available, not a trinocular head but it worked to the same effect. Another intermediate tube can be installed for incident (reflecting) light, but it needs different objectives (easy to add in a separate removable turret).

The Wild MTr3 power source is switchable for 4 international voltage inputs, and it has an on-off switch and four output power levels. Several other transformers were made as well. They power a 20-watt tungsten filament lamp with a brass sleeve, which is becoming rare and somewhat expensive to replace.

I expect that all of the parts that convert the M20 biological scope into an M21 could also be used to create an M21 EB (the M20 EB was an extended-base version of the M20). However, I don't know if an M21 EB was actually sold by the company. A special, large lighting system rig was available, into which the stand could be mounted to provide powerful lighting for phase contrast and ultraviolet fluorescent applications.

No other microscope of any age matches the feel of quality presented by the Wild Heerbrugg M21 (and its siblings). If you do not care for more modern designs, this is one for a lifetime.

Olympus BH-2 BHTP, Late 1980s

I have to confess up front that this particular Olympus BH-2 BHTP (pol version of the BHT) is the microscope I prefer over all others, including some great very large research instruments I have used in past years. It has taken me a long time and a steady flow (or flux, as scientists might say) of dollars to obtain and refurbish all of its parts and accessories, but now that it purrs like a kitten, I can tell you it was worth every penny and frustration. It has earned a permanent and revered place in my research lab.

Olympus developed the BH-2 model lineup from its good-but-homely BH series of the 1970s. They were a big step up from older styles of lab and research microscopes produced in previous years, and it appears that the company went all out with a huge effort to get it right, no matter what it took. It has a fairly large stand but still can fit into a hard case for transportation (not something that should be routinely done, however). Parts and controls are a good fit for my big hands. There was also a slightly larger edition with a wider base and very powerful 100-watt light source called the BHSP (pol version of the BHS).

As in the BHT (as opposed to a BHTU, which uses an inward-facing turret), the objectives are mounted in a quick-removable nose turret, which for the BHTP has side screws to center 3 of its 4 objective spaces. The large circular stage can also be centered, and it can be set to click at every 45 degrees of rotation. The objectives are pol versions of the excellent DPlan line used in the biological version. The super-wide-view SPlan objectives do not have strain-free versions, but they probably work fine on a pol scope anyway. I have a set of 4/0.10, 10/0.25, 20/0.40, and 40/0.65 DPlan Po objectives mounted on the scope, with 100/1.25 oil, SPlan FL2/0.08, and Olympus dispersion staining objectives on a separate spare turret. Very handy. All are 160 mm tube length, 0.17 cover slip.

The 20 watt halogen lamp in a holder in the base is bright enough, although just barely. The intermediate body tube contains a slide-out analyzer, a rotate-in Bertrand lens with a separate focus, and a 6x20mm slot for wave plates. The binocular and trinocular heads have a gear that moves the eyepieces in and out to maintain the focus for different eye widths, very slick. There was a monocular head made, but thank goodness it is almost never seen. A line of compensating eyepieces labeled WHK (field number 20) is available in 8x, 10x, 12.5x, and 15x powers (only the 10x is common) and they work extremely well with the DPlans. I use a WHK 8x as a photo relay lens attached to a Nikon Coolpix 990 for photomicrography, which is close to ideal. The excellent PM-10AD automated film camera system for this model has become relatively cheap and easier to find, now that fewer people use film.

I paid only $1200 for the stand with some "issues" and no accessories, but it would take some luck or hard bargaining to find one under $2000 in fairly complete operating condition. It is easy to work on, a big plus for maintenance.

I cannot say that any one feature of my BHTP is better than the best on the other excellent microscopes. It is just that everything on this machine is really good, not just some or most of it. Great quality and design, excellent optics, all operations first rate, good looks, ergonometric controls, accessories and spare parts available everything a petrographer could want, and more.

In conclusion, I wonder if the relative scarcity of these six microscope models on the open market is due more to their owners' unwillingness to trade them in for newer machines, than to relatively few being manufactured. With instruments so satisfying and functional as these, it would be understandable. And after all, the polarizing options we use have stayed pretty much the same during the past 40 years. With care and maintenance, any of these microscopes could provide fine service virtually forever.

Some machines, such as the Leitz Laborlux of the 1980s, would surely be on my list except that I am not personally familiar with them. Others are probably too expensive for now, but as years pass, they likely will become more accessible for normal pockets through eBay and other popular sources.

Comments and other opinions are always welcome: contact the author Greg McHone


Segmentation of petrographic images by integrating edge detection and region growing ☆

A novel approach to segmenting petrographic images is proposed in this paper. A series of edge operators with various sizes of masks are first defined. By considering a larger neighborhood, the effects of noise or surface irregularities on edges are reduced. Color edges in an image are obtained by combining the edge operators and a color edge detection algorithm. A seeded region-growing algorithm is then used to segment the image based on the color edge information and the distances between edge-pixels and non-edge pixels. Seed regions are created automatically. These regions grow simultaneously. After all pixels in the image are labeled, the boundaries shared by two regions are checked. If a boundary is weak enough, it is eliminated and the corresponding two regions are merged. In the ultimate segmented map, each region whose size is large enough corresponds to a mineral grain in the image. This approach has been implemented in C++ under the Linux environment. Three sets of petrographic images were used to test the method.


Résumé

La photographie polyfocale est une méthode permettant d’obtenir des images numériques à grande profondeur de champ. Une série de prises de vue d’un fossile est réalisée en lumière réfléchie à différents niveaux de mise au point depuis le bas vers le haut du spécimen. Un logiciel fusionne alors les éléments nets de chaque image en une unique image composée qui est alors entièrement nette. Les microscopes destinés à cet usage sont coûteux. Cependant, un microscope pétrographique équipé d’une caméra numérique peut produire une telle série d’images qui peuvent alors être fusionnées par un logiciel au prix accessible. La photographie polyfocale semble être supérieure aux autres méthodes de photographie pour illustrer les conodontes. Les images composées montrent des caractéristiques internes, telles que les cavités basales et la matière blanche, et le logiciel peut convertir une image composée en une paire d’images stéréoscopiques.


Department of Geography and Geology

An introduction to structural geology, geological maps and environmental geology. In structural geology, the student will learn how to describe measure and analyze planar and linear features in rocks, including folds, faults and fabrics. Geological map interpretation will allow the recognition of how rock relationships are depicted on maps, and practical classes will concentrate on the construction of geological cross-sections and the interpretation of geological histories. In environmental geology, the student will be introduced to the natural and anthropogenic physical and chemical factors that affect the environment, with topics including climatic change and the combustion of fossil fuels ocean pollution toxic and radioactive waste disposal land use management geological hazards water resources and energy resources.

An introduction to crystal chemistry, crystallography, optical mineralogy and the geology of mineral deposits. The course is designed to develop the theoretical knowledge and critical practical expertise in observing, analyzing, describing and classifying minerals and rocks, using a hand lens to investigate hand specimens and a petrographic microscope to investigate thin sections. These basic skills are essential for the identification of ore and industrial minerals, as well as in the investigation of sedimentary, igneous and metamorphic rocks that will be introduced in advanced level courses.

An introduction to the physical and chemical processes that operate within different environments and produce a range of geomorphological features on the Earth Introductory aspects of physical geology, including: weathering and erosion landforms (rivers, slopes, coastlines, arid lands, glaciated environments) and the use of topographic maps An appreciation of the processes acting on the Earth’s surface and how they can be used to interpret Earth history as critical guide to understanding the global distribution of rocks, geological features and earth resources An introduction to historical geology - origin of the Earth, origin of life on Earth, the geological timescale - with an emphasis on using present geological processes to interpret the past.

An introduction to the study of earth materials and earth systems, giving an overview of how basic earth processes work and how rocks and minerals are formed Introduces topics such as the structure of the Earth, its internal processes, and basic earth materials, minerals and rocks A central focus is on plate tectonics, now seen as the unifying concept linking earth processes and materials in the rock cycle Practical instruction will provide the basic skills of mineral and rock identification, and will also cover volcanic and seismic processes on broader regional and global scales.

Year 2

An in-depth study of the hydrological cycle, evaporation/transpiration, and rainfall-runoff relationships in hydrogeology. The factors affecting evaporation and evapotranspiration from free water surfaces and soils. Different estimates and measurements of evaporation and evapotranspiration and soil moisture storage and movement. The nature and origin of different types of aquifers, their geological properties, the various types of groundwater flows to wells, flows within aquifers under steady/nonsteady conditions. Techniques of hydrogeological investigation, including drilling and pump testing. The hydraulics of surface water systems and seasonal variability of the flow pattern in streams and rivers. Flooding and drought. Special emphasis on the water resources of Jamaica and other Caribbean islands.

The course provides the basic skills necessary to understand sedimentary rocks. Classification schemes for clastic and carbonate sedimentary rocks based on grain size, grain type and grain fabric, and their use in the field, in hand specimens and under the microscope. Sedimentary structures (erosional, depositional, post-depositional). Diagenetic features of rocks, and diagenetic pathways using sedimentary fabrics, stable isotopes and petrography.

The course builds on the Level 1 course in plate tectonics and sets igneous, metamorphic and sedimentary rocks within their geological context. It will look at igneous suites and their geochemical characterization, and how this can be used to identify their plate tectonic setting. Metamorphic rocks will be used to infer geological indicators. The course will also build on the student’s understanding of structural geology from GEOL1104, and explore the different tectonic styles found in different parts of the Caribbean and their importance to geological resources.

The course builds on the two major rock types (igneous and metamorphic) and rock-forming mineral identification introduced in GEOL1101 and GEOL1103, in the context of the mineralogy, chemical composition, petrology, field geology, tectonics (at the macro- and micro-scale), structure, and historical genesis of these rocks.

An overview of the most important fossil groups, and an introduction to modern palaeontological methods and research. The practical part of the course covers the fundamentals of fossilization and taphonomy and the morphology of common fossil groups within the major phyla. The lecture portion introduces the most important topics in palaeobiology, evolution, the species concept in palaeontology, phylogenetics, speciation and extinction. There will also be an overview of the major patterns in life history, covering large-scale biotic radiations and crises and their linkages to global environmental change.

The course introduces students to the theory and general principles of GIS and to practical skills and hands-on experience in its use: the fundamental concepts and basic functions of a GIS the properties of GIS maps the structure of a GIS database coordinate systems and map projections methods of performing simple vector and raster spatial analysis. In lab exercises students will work with ArcMap to visualize geographic data, create maps, query a GIS database, perform spatial analysis using common analytical tools, and solve geographical problems using a systematic approach. The course introduces the core functionality of GIS software packages such as ArcMap, ArcCatalog, and ArcToolbox.

Various techniques for collecting field data in geology, including geological mapping, collection of structural data, collection of data in a field notebook, and sedimentary logging. The course will distinguish between data (observation and recording of information) and interpretation of data. It will involve a 5-day MANDATORY residential field course and one-day field trips. One-day field trips are held on Saturdays and/or Sundays. Field trips are MANDATORY. The course begins in week 7 of Semester 1 and ends in week 6 of Semester 2.

Year 3

Advanced sedimentology Facies analysis.

An approved research project in the field of Geosciences is undertaken in the summer preceding the final year of the programme. The course involves the formulation of a research project, the execution of the project and presentation of results. The final outcome involves a multi-media presentation of the research results, and the submission of a dissertation in Semester 2.

A field-based research project to be undertaken in the summer preceding the final year of the programme, followed by laboratory analyses and report writing. The completed project report and an oral presentation will be required in Semester 2 of the final year.

The concept of the Petroleum System. Source rock formation and evaluation. Chemical components of petroleum. Primary and secondary migration of hydrocarbons. Reservoirs traps and seals. Searching for hydrocarbons. Geophysical methods used in the search for hydrocarbons. Hydrocarbon provinces of the Caribbean and the Gulf of Mexico.

Definitions for resources and reserves Abundances of metals in the Earth’s crust Overview of the natural processes that produce metallic mineral deposits The metallic mineral potential of Jamaica and the Caribbean How a geologist contributes to the development of metallic mineral occurrences: field mapping, sampling, core logging, data/information interpretation from field and laboratory, report writing Rare Earth Elements Construction materials (building stones, aggregates, cement) Industrial minerals. Resource assessments for metallic and industrial minerals.

Spatial and temporal variations in precipitation. Creation of rainfall maps using isohyetal, arithmetic mean and Theissen polygon method. Statistical methods for calculating return periods for rainfall and flood data. Hydrograph separation using computational methods and calculation of baseflow, inter and overland flow. Types of flooding and flood hazards in Jamaica. Climate change and hydrological hazards. Hydrologic Simulation models, steps in watershed modelling, description of model’s principles, mainly HEC HMS models Flood plain hydraulics - principles and concepts of HEC RAS (1D) model including case studies. Hydraulic properties of aquifers and their methods of determination. Groundwater flow calculations and flow variation under different climatic and non-climatic conditions. Geophysical and geological investigations for groundwater sources. Groundwater contamination and transport model. Groundwater wells: types and methods of drilling. Water resources of the Caribbean, with special emphasis on Jamaica. Climate change and challenges in the water sector: Jamaica and the Caribbean.

Introduction to Geophysics Gravity Methods Geomagnetics Applied Seismology Electrical Resistivity Methods. Electromagnetic Methods. Ground- Penetrating Radar. Case studies: Overview of geophysical techniques in engineering, environmental geology, oil exploration, archaeological studies and forensic applications A field trip in which students will use Electrical Resistivity, Ground Penetrating Radar and Seismic Refraction survey techniques to identify subsurface geology, aquifers, lithological boundaries, and other engineering and environmental issues.

To be replaced in 2022/2023

An introduction to the basic principles and techniques in disaster management A study of theory, hazards, vulnerability, response capability, risk Evaluation, disaster scenarios, disaster management, preparedness, prevention, emergency response, and simulation Basic concepts of geology, geomorphology, tectonics and geophysics in the study of natural hazards, with special reference to the Caribbean Hazards and risks related to volcanic activity, earthquakes, landslides, hydrometeorological processes flooding and hurricanes Hazard mapping. Approaches to natural hazard loss-reduction.

This course provides a theoretical and practical basis for understanding present-day tropical environments and the causes of global environmental change as well as for assessing the scale of human interference in natural environmental processes. While the causes and effects of climate change are global in scale, the course focuses on aspects directly relevant to the Caribbean Region, which include sea-level change, the influences of the different modes of climate variability (E.g. ENSO NAO AMO) and tropical cyclone activity.

Indicative topics include: documentary records of past climate change biological 'proxy' records of climate variations and their quantification the record of climate variability in the Tropics low-latitude/high altitude ice-core records oceanic records and past history of oceanic circulation and sea surface temperatures role of atmosphere-ocean interactions (e.g. ENSO) on global climate change sea level change palaeotempestology General Circulation Models (GCMs) of the global climate system the concept of climate 'determinism' and human ecodynamics.

Geological evolution of the Caribbean Geology of Caribbean mainland and island countries, and the Caribbean seafloor.

Review of GIS principles, concepts and components Spatial Data Representation models Remote Sensing principles, concepts and components GNSS principles, concepts and components GNSS Geodata acquisition Spatial data generation and acquisition Geodatabase creation and population Data Automation Geodatabase query Geo-visualization techniques GIS Web Mapping (Geospatial Web Services) Mobile GIS Solutions GIS Programming & Application Development Geospatial data analysis Spatial Statistics FOSS SDI & Geospatial standards

The University of the West Indies
Mona, Jamaica

Our 7 faculties and 12 professional schools offer more than 200 programmes to some 18,000 graduate, undergraduate and continuing studies students.

The UWI, Mona ranks first in Jamaica among accredited tertiary-level programmes. In 2012, the University was again one of Jamaica’s Top 100 Employers.


Reconstructing the original composition of kimberlite melts in the mantle and delineating the processes that modify them during magmatic ascent and emplacement in the crust remains a significant challenge in kimberlite petrology. One of the most significant processes commonly cited to drive initial kimberlite melts towards more Si-Mg-rich compositions and decrease the solubility of CO2 is the assimilation of mantle orthopyroxene. However, there is limited direct evidence to show the types of reactions that may occur between mantle orthopyroxene and the host kimberlite melt.

To provide new constraints on the interaction between orthopyroxene and parental kimberlite melts, we examined a fresh (i.e. unmodified by secondary/post-magmatic alteration) orthopyroxenite xenolith, which was recovered from the serpentine-free units of the Udachnaya-East kimberlite (Siberian Craton, Russia). This xenolith is composed largely of orthopyroxene (

90%), along with lesser olivine and clinopyroxene and rare aluminous magnesian chromite. We can show that this xenolith was invaded by the host kimberlite melt along grain interstices and fractures, where it partially reacted with orthopyroxene along the grain boundaries and replaced it with aggregates of compositionally distinct clinopyroxene, olivine and phlogopite, along with subordinate Fe-Cr-Mg spinel, FeNi sulphides and djerfisherite (K6(Fe,Ni,Cu)25س26Cl).

Primary melt inclusions in clinopyroxene replacing xenolith-forming orthopyroxene, as well as secondary melt inclusion trails in xenolith orthopyroxene, clinopyroxene and olivine are composed of similar daughter mineral assemblages that consist largely of: NaK chlorides, along with varying proportions of phlogopite, Fe-Cu-Ni sulphides, djerfisherite, rasvumite (KFe2س3), Cr-Fe-Mg spinel, nepheline and apatite, and rare rutile, sodalite, barite, olivine, Ca-K-Na carbonates and NaK sulphates. The melt entrapped by these inclusions likely represent the hybrid products produced by the invading kimberlite melt reacting with orthopyroxene in the xenolith.

The mechanism that could explain the partial replacement of orthopyroxene in this xenolith by clinopyroxene, olivine and phlogopite could be attributed to the following reaction:

Orthopyroxene + Carbonatitic (melt) ➔ Olivine + Clinopyroxene + Phlogopite + CO2.

This reaction is supported by theoretical and experimental studies that advocate the dissolution of mantle orthopyroxene within an initially silica-poor and carbonate-rich kimberlite melt. The mineral assemblages replacing orthopyroxene in the xenolith, together with hosted melt inclusions, suggests that the kimberlitic melt prior to reaction with orthopyroxene was likely carbonate-rich and Na-K-Cl-S bearing. The paucity of carbonate in the reaction zones around orthopyroxene and in melt inclusions in clinopyroxene replacing xenolith-forming orthopyroxene and xenolith minerals (orthopyroxene, clinopyroxene and olivine) is attributed to the consumption of carbonates and subsequent exsolution of CO2 by the proposed decarbonation reaction.

Concluding, we propose that this orthopyroxenite xenolith provides a rare example of the types of reactions that can occur between mantle orthopyroxene and the host kimberlite melt. The preservation of this xenolith and zones around orthopyroxene present new insights into the composition and evolution of parental kimberlite melts and CO2 exsolution.


The Encyclopedia of Mineralogy

Author: Keith Frye
Publsiher: Springer Science & Business Media
Total Pages: 794
Release: 1981-12-31
ISBN 10: 0879331844
ISBN 13: 9780879331849
لغة: EN, FR, DE, ES & NL

The Encyclopedia of Mineralogy provides comprehensive, basic treatment of the science of mineralogy. More than 140 articles by internationally known scholars and research workers describe specific areas of mineralogical interest, and a glossary of 3000 entries defines all valid mineral species and many related mineral names. In addition to traditional topics - descriptions of major structural groups, methods of mineral analysis, and the paragenesis of mineral species - this volume embraces such subjects as asbestiform minerals, minerals found in caves and in living beings, and gems and gemology. It includes current data on the latest in our geological inventories - lunar minerals. It describes the properties, characteristics, and uses of industrial resources such as abrasive materials and Portland cement. A directory will guide traveling mineralogists to the major mineralogical museums of the world, with their special interests noted. Clear technical illustrations supplement the text throughout. To help the student and professional find particular information there are a comprehensive subject index, extensive cross-references of related topics (whether in this volume or others in the series), and reference lists to background information and detailed advanced treatment of all topics. The Encyclopedia of Mineralogy is a valuable reference and source for professionals in all geological sciences, for science teachers at all levels, for collectors and `rock hounds', and for all who are curious about the minerals on earth or those brought back from outer space.


4. Results

4.1 Chronology

[6] Establishing an accurate chronology was complicated by a lake-wide 2 cm thick slightly erosive turbidite at 2 cm depth. However, by comprehensive examination of the sediment at the SEM and knowing the location of the 137 Cs peak we have established a reliable chronology. We obtained from the same location an intact water sediment interface with both a freeze corer and short gravity corer in two successive years. Sediment cores from 2000 contained one additional lamination compared to the cores retrieved in 1999. This confirms that the laminations are annual. We counted 7 varves from the top of the sequence to the turbidite. Below the turbidite is a well-defined 137 Cs peak that identifies 1963 (Figure 2). This peak occurs at the exact same stratigraphic position in the three cores. We believe that the peak is located at its real stratigraphic position and that migration down-core is very unlikely, because the sediment is laminated, very poor in diatoms and organic matter, rich in clays, and because the 137 Cs peak has been shown to be reliable in minerogenic clay-rich Arctic sediments [ Lamoureux, 1999b ]. We estimate that ∼9 yrs of sediments were eroded by the turbidite, by counting varves upward from the interval of the 137 Cs peak to the lower boundary of that event. The varve count below 1963 is consistent with the chronology inferred from the 210 Pb curve. However, some microbioturbation occurs below 1963, suggesting that the correlation with instrumental data before 1963 may not be as accurate as in the uppermost section.

4.2 Calibration With the Instrumental Record and the 400 Years Record

[7] Sediment measurements are reproducible among the cores: the median apparent disk diameter, mد0, of two cores separated by 200 m, correlates well for 35 yrs (r = 0.76). BSEI and petrographic microscope measurements taken on the same core also compare well (r = 0.78). The shape of the grains is mainly rounded, صi being 0.56 (Table 1). Snow Melt Intensity (SMI), defined as the maximum snow depth decrease for a period of 10 days (Table 1), correlates with mد0 for 35 yrs of record (r = 0.51 [p = 0.002] for core #99-10-5 using petrographic microscope and 0.53 for core #99-10-7 using BSEI [p = 0.001]) (Figure 2). In core #99-10-7 using BSEI, SMI also correlates positively with the absolute weight of the 10–20 μm and 20–60 μm fractions (r = 0.53 [p = 0.001] and r = 0.50 [p = 0.002] respectively). Varve thickness measured on thin-sections weakly correlates with mean summer temperature (r = 0.16) or melting degree-days (MDD) (r = 0.27) (Table 2).

SMI Rain M–S pcp M–S MDD MJJ T° MJJ Snow Depth
MDD MJJ −0.09 −0.20 −0.20 1.00
T° MJJ −0.28 −0.07 −0.03 0.82 1.00
SnowDepth 0.21 0.24 0.24 −0.27 −0.21 1.00
مد0 0.53 −0.31 −0.56 0.11 −0.04 0.07
% 4–10 −0.19 0.35> 0.44 0.01 0.00 −0.07
% 10–20 0.06 0.22 0.19 0.07 −0.05 −0.10
% 20–60 0.11 −0.32 −0.45 −0.06 −0.03 0.06
%>60 0.02 −0.13 −0.04 0.01 0.07 0.07
Wght 4–10 0.24 0.08 −0.03 0.23 0.12 0.02
Wght 10–20 0.53 0.04 −0.16 0.22 0.07 0.03
Wght 20–60 0.50 −0.09 −0.28 0.28 0.21 0.02
Wght >60 0.06 −0.06 −0.03 0.18 0.17 0.06
Vrv Thickn 0.10 −0.30 −0.15 0.27 0.16 0.06
  • أ Correlations in Boldface are significant at p = 0.05. Coefficients discussed in the text are underlined. Vrv Thickn = varve thickness.

[8] We measured grain-size for each sedimentary layer for the last 400 years using the image analysis technique. The record shows a clear coarsening trend during the 20th century that is visible in both mد0 and the relative percentage of the different grain-size fractions (Figure 3). The varve thickness does not show an increase during the 20th century.


05-MAG-AP2 Petrological Methods in Ore Geology

The module covers theoretical, petrographic and laboratory techniques applied to study rock- and ore deposit-forming processes in nature. The interactions between solids and fluids will be a specific focus in this module. Microscopic and spectroscopic techniques for mineral identification and analyses as well as computational methods for solving problems in ore geology will be introduced.

Learning Outcomes, Targeted Competencies:

characterize chemical and isotopic compositions of rocks and minerals using instrumental analytics
calculate by means of dedicated computer programs PTX-phase relations and solubility of elements in natural fluids
identify ore and gangue minerals using a petrographic microscope and recognize phase assemblages and parageneses
acquire an in-dept understanding of physico-chemical processes in sources and traps of common metal deposits

Course Type 1: Lecture, Exercise (L+E) 4.0 SWS ( 56.0 h)

56.0 h presence time
72.0 h self-study
52.0 h exam workload

Examination:

Anderson, G. (2005) Thermodynamics of natural systems, Cambridge University Press
Robb, I. (2005) Introduction to ore-forming processes, Blackwell Scientific Publications, London


شاهد الفيديو: BIOLOGY 10 - Basic Microscope Setup and Use (شهر اكتوبر 2021).