中古 ニコン Nikon 倒立型位相差顕微鏡 TE2000U

顕微鏡は、肉眼では見えない微細な構造を拡大して観察・測定する機器の分野である。ここには光を使う光学顕微鏡、電子線を使う電子顕微鏡、探針で表面をなぞるプローブ顕微鏡、カメラとモニターで観察するデジタルマイクロスコープ、それに対物レンズや照明などの顕微鏡部品が入る。生物・医学の研究から、金属や半導体の材料評価、電子部品の検査、製造現場の品質管理まで、使われる場面は広い。
光学顕微鏡は可視光とレンズで像を作る最も基本的な形で、用途ごとに系統が分かれる。透過光で薄い試料を見る生物顕微鏡、対物レンズ側から光を当てる落射照明で金属や半導体ウェーハの表面を見る金属顕微鏡、二つの光路で立体的に見る実体顕微鏡、ステージの移動量で寸法を測る測定顕微鏡などがある。レーザー顕微鏡はレーザーを走査し、共焦点の原理で焦点の合った面だけを取り出すことで、表面の高さや粗さを三次元で測れる。光学顕微鏡の分解能は光の波長で限られる。
電子顕微鏡は光の代わりに電子線を使い、光学顕微鏡よりはるかに高い倍率と分解能を得る。試料表面を電子線で走査して像を作る走査電子顕微鏡(SEM)と、薄い試料を透過した電子で内部の構造を見る透過電子顕微鏡(TEM)が代表で、SEMにはエネルギー分散型X線分析(EDX)を付けて元素を調べることも多い。試料室を真空にする必要があり、真空ポンプや電源、設置場所の条件が光学顕微鏡より大がかりになる。
プローブ顕微鏡(SPM)は、鋭い探針で試料表面をなぞり、探針と表面の間に働く力やトンネル電流から、表面の凹凸をナノメートルの尺度で描き出す。代表の原子間力顕微鏡(AFM)は大気中でも絶縁物でも測れ、膜の表面粗さや微細なパターンの高さの測定に使われる。デジタルマイクロスコープは接眼レンズを持たず、カメラで撮った像をモニターに映す形で、被写界深度の深い観察や画像の保存・計測がしやすく、製造現場の検査や故障解析で広く使われる。
選び分けは、見たい物の大きさ、試料の性質、知りたい情報で決まる。部品や試料の形を手早く見るなら実体顕微鏡やデジタルマイクロスコープ、表面の組織や微細な欠陥なら金属顕微鏡やレーザー顕微鏡、さらに細かい形態や元素の分布ならSEM、ナノメートルの高さの凹凸ならAFMとなり、倍率と分解能が上がるほど試料の前処理や設置の条件が重くなる。対物レンズや照明装置、カメラなどの部品は系列ごとに取付けの規格や光学系の設計が異なり、同じメーカーの同じ系列の本体と組み合わせるのが基本である。