直到最近，用于测量双折射的技术几乎没有利用使用具有白光和交叉的波兰的标准偏振显微镜进行的观察来改变，这可以导致样品图像中的着色干涉图案。为了避免这种情况，新的Metripol技术使用单色光与旋转偏振器和圆形分析仪一起进行透明微观样本的定性和定量测量。它在许多领域具有有用的应用，包括分析工业钻石中的应变，晶体中的相转变，以及骨骼中胶原蛋白和羟基磷灰石分布的分析。 什么是双折射？双折射现象(也称为双折射)是光学各向异性的结果，可以描述为给定光束的两个折射率之间的差异，取决于入射光的偏振方向。双折射率在各种材料上都有表现，包括受机械应变作用的所有晶体(立方对称的除外)、液晶、玻璃和塑料。亚博网站下载它也发生在材料中，其中底层晶体结构的亚博网站下载原子可能以这种方式分布，从而形成一个各向异性结构，造成光学各向异性。 如何在正常偏振显微镜中观察到双折射？在正常偏振显微镜中看到的双折射颜色从光通过样品的三个效果 - 强度分布的组合，双折射的大小和指示器的取向（φ）。为了获得双折射的精确图像并确定其值，必须将样品旋转成多个位置并通过插入不同的补偿结晶板来有效地取消样品的双折射来确定双折射的大小。对于具有众多取向的复杂样本，这种方法非常耗时。 Metripol技术英国牛津大学的Mike Glazer教授研究晶体结构和物理性质之间的关系，开发了一种完全不同的双折射成像方法。研究小组想要创建一个系统，可以成像，分析，最重要的是量化双折射。与英国Oxford Cryosystems公司合作，使Metripol成为一种商业分析技术。 大都会技术是如何工作的?Metripol显微镜在几秒钟内以图像的形式产生样本的定量双折射数据。该系统包括改进的偏振显微镜，旋转偏振器，宽带可调波片和偏光器（圆形分析仪）。集成的软件套件用于控制测量过程并分析所得到的图像。 当偏光器旋转时，使用单色光和CCD相机在不同角度收集图像，这样就可以分离出传统偏光显微镜中通常叠加的双折射、方向和透明度。然后，该软件生成三张独立的图像，其中使用假颜色分别表示这些成分。该软件还可以通过图像生成直方图和配置文件。可以从图像的选定区域报告平均值，这样就可以研究图像中任何位置特定数量的进展——例如，作为温度的函数。 多文件工具多文件工具允许创建可扫描的图像序列，以便在图上绘制顺序值或制作进程的AVI视频文件。多文件创建可以通过外部源自动进行阶段性处理，例如加热或冷却阶段。 应用程序Metripol系统已经用于广泛的应用，从分析骨骼中的胶原蛋白分布，以研究矿物的光学性质，说明其多功能性。 钻石的应变分析作为立方晶体，金刚石通常不是双折射，并且是光学各向同性的。然而，杂质引入的金刚石中的菌株，生长或施加应力期间的限制，使得结构各向异性并导致双折射。 工业钻石的菌株源使用HPHT和CVD生产钻石和CVD会导致机械菌株引入，这可以显着改变其造成孪生，晶体缺陷和弱点的物理性质。然而，在某些情况下，应变的引入实际上可以加强金刚石，使其易于裂解易感。这里，Metripol技术已被用于产生关于不同形式的金刚石的定性和定量信息，包括具有氮杂质的人工生长的金刚石，薄膜（CVD）金刚石和金刚石宝石。 分析工业钻石中的菌株
在图1A所示的人工生长的金刚石中，氮在金刚石的生长期间积聚。钻石从一块微小的种子（中心）的平板（111）板（右下方，左下角，左上）。在扇区接口处存在轻微的晶格未对准，这允许氮气掺入。与氮的存在一起使未对准导致导致光学各向异性的菌株的积聚。在透射图像中，中心的对比度是由氮的吸收引起的。双折射图像，图2b表示钻石的不同部件中的应变的大小，紫色表示最低值。方向图像中的颜色如图1c，指示了一个指示器轴的方向，并显示该轴在所有地方朝向钻石的中心点。
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图1.（a）透射图像在氮引起的中心显示的吸收。（b）由与生长界限相关的菌株引起的双折射。（c）取向图像，除了颜色尺度之外，应变取向以短线标记。 |
相变的研究相变的研究是材料科学的一个重要领域，不仅就其本身而言，而且就其在工业应用中的重要性而言。亚博网站下载亚博老虎机网登录Metripol是专门为后续阶段过渡而开发的，因此非常适合这种应用。使用Metripol，可以识别晶体孪晶，在某些情况下，它们之间的对称性可以与分离它们的畴壁的方向一起确定。 当晶体被精确地切割并放置在加热阶段时，通常可以通过确定晶体中可见的不同双域的数量和每个域中的指示器的方向来识别晶体中的哪个相位。可以通过双界的外观或分析双折射的变化作为不同温度的函数来精确确定相位转变。 钛酸钠铋中的相转变这里显示的相转移研究已在Na上进行0.5双0。5tio.3.(NBT)晶体，图2。图2a显示了590°C时纯立方相1的低双折射和随机取向。在548°C时，图2b，四方相II开始出现，特别是在方向图中。图2c显示了纯四方相II——注意交叉特征中心的不同双折射。在196°C时，图2d，菱形-四边形共存区域开始形成，方向像中开始出现菱形相III。在151°C时，菱面体-四方共存结束，图2e。在这一阶段，四方相II几乎消失，仅在方向图像中可分辨。在31°C时，图2f，可以看到纯菱面体相III，而方正孪晶结构的残留痕迹仍然存在于取向图像中。
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图2。使用metripol的相转移研究在na上进行0.5双0.5TIO.3.（NBT）晶体。 |
大都会系统的其他用途Metripol系统已被钻石研究等多样化的研究组采用，研究多态药物，工程和生物学研究。最令人兴奋的发展之一是蛋白质晶体学，其中与牛津和沃里克大学合作的研究开始表明，MetriPol可以是确定晶体质量和早期结晶生长的有用工具。地球科学中存在其他令人兴奋的应用，作为识别岩石部分中的矿物的援助。亚博老虎机网登录 概括透明材料双折射的定性和定量成像可以为药物发现、材料科学和生物研究领域的广泛研究增加极其有价值的数据。亚博网站下载亚博老虎机网登录Metripol成像系统为收集此类数据的问题提供了一个优雅的解决方案。 |