고해상도 화상을 이용한 광물의 편광 관찰

광물의 목적별 관찰 방법

광석과 암석의 틈새에 있는 미세한 광물의 집합체 및 결정 형태, 광석과 암석의 조직을 약 수십 배의 저배율로 관찰하여 동정하는 경우, 10배 정도 확대할 수 있는 확대경보다 배율이 높고 입체적으로 확인할 수 있는 「실체 현미경」을 이용합니다.
반면에 광석과 암석 속 광물의 종류와 조직 등을 조사할 때는 프레파라트(얇은 파편) 샘플을 작성하고 「편광 현미경」을 사용해 관찰합니다. 일반적으로 50배 이상 확대하여 광물 및 해당 조직을 관찰해 동정합니다.

편광 현미경이란

편광 현미경이란 광학 현미경의 일종으로 일정 방향으로 진동하는 빛만 투과시키는 「편광」을 이용하여 물질에 따라 서로 다른 빛의 진동 방향을 이용하는 관찰이 가능한 현미경을 말합니다. 이후에 설명하는 니콜(편광판·편광 필터)을 탑재한 렌즈 및 조명 등을 활용합니다.

일반적인 편광 현미경은 「편광 니콜(폴로라이저)」이라 불리는 편광판에서 조사한 빛을 편광으로 바꿔, 대물 렌즈·접안 렌즈 사이에 있는 또 다른 편광판인 「분석 니콜(애널라이저)」에 의해 샘플을 통과한 빛의 편광 상태를 검출합니다. 이 방법을 통해 샘플의 명암 및 색의 콘트라스트로 변환하여 대상물의 광학적 특성을 가시화할 수 있습니다.

이러한 원리를 이용하여 편광 조건에 따른 광물의 광학적 성질을 통해 암석 등에 함유된 미세한 광물의 동정 및 암석의 조직을 선택적으로 포착하고 관찰할 수 있습니다. 또한, 광석 및 암석의 관찰 시에는 조명의 빛이 투과되도록 대상 물체를 0.03 mm 전후의 두께로 깎아 슬라이드 글라스에 부착한 프레파라트 샘플을 스테이지에 설치합니다.

편광 현미경은 확대를 통해 미세한 관찰 대상의 광학적 특성을 조사할 수 있기 때문에, 광물 외에도 글라스나 수지(필름 등), 폴리머, 섬유, 고분자 소재와 이를 원재료로 하는 의약품 등의 연구에 폭넓게 이용되고 있습니다.

니콜(평행 니콜·크로스 니콜)이란

일반적인 빛은 여러 방향으로 진동합니다. 이 빛을 「니콜」이라 불리는 편광 필터(편광판)에 투과시켜 특정한 방향으로 진동하는 빛(편광)으로 바꿀 수 있습니다. 샘플 측을 회전시켜 니콜에 편광하는 방향으로 바꾸면, 포착되는 빛의 진동 방향이 바뀌므로 특정 대상 물체와 그 특성을 선택적으로 검출할 수 있습니다.
니콜을 이용한 대표적인 편광 관찰 방법으로 다음 2종류가 있습니다.

광물의 편광 관찰 관련 항목

광물의 관찰 시 편광 현미경이 어떻게 활용되는지 그 대표적인 관찰 항목에 대해 설명합니다.

광물의 편광 관찰 시 4K 디지털 마이크로스코프의 활용 사례

광물의 편광 관찰 시에는 각도에 따른 표현 방식의 차이를 선명하게 포착해야 합니다. 하지만 광물의 관찰은 투과 조명의 조건 설정 등 난이도가 높고, 숙련도 및 경험, 그리고 많은 시간이 필요할 뿐만 아니라 관찰자에 따라 평가에 편차가 생기는 등 과제가 있었습니다.
KEYENCE의 초고해상도 4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 고성능 광학계와 4K CMOS, 간단한 조작으로 다양한 기능을 활용할 수 있는 독자적인 관찰 시스템을 채택했습니다.
또한 평행 니콜 및 크로스 니콜 관찰에 대응하므로 광물의 편광 관찰 시에도 고해상도 4K 화상을 간단한 조작만으로 취득할 수 있어, 광물의 동정 및 조직 관찰을 효율적이고 신속하게 실시할 수 있습니다.
여기서는 「VHX 시리즈」를 사용한 광물의 편광 관찰 사례를 소개합니다.

광물의 편광 관찰

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 초점 조정 및 회전을 포함한 스테이지 구동 등을 전자동으로 실시하는 독자적인 관찰 시스템으로 편광 관찰을 정확하고 효율적으로 실시할 수 있습니다.
고성능이면서도 간편한 관찰 시스템과 더불어 관찰자의 각종 니즈에 부응하는 렌즈 라인업으로 평행 니콜 및 크로스 니콜 관찰에 대응합니다.
스윙 헤드 줌 렌즈(VH-ZST)를 사용하면 배율에 따라 렌즈를 교환하지 않고도 20~2000배의 폭넓은 배율에 대응합니다. 본체에서 제어하는 믹스 조명과 각종 광학 어댑터를 통한 다양한 조명으로 광물의 동정 및 조직 관찰에 가장 적합한 환경을 실현합니다. 이러한 고성능 광학계와 조명을 사용하여 4K CMOS로 결상함으로써 지금까지 없었던 고해상도 4K 화상으로 광물을 관찰할 수 있습니다.

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광물을 비롯한 각종 관찰·해석을 실현하는 4K 디지털 마이크로스코프

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 고해상도 4K 화질을 실현한 편광 현미경으로는 물론, 실체 현미경 및 금속 현미경, 측정 현미경으로서도 높은 성능·기능을 발휘하여 명시야·암시야·편광·미분 간섭 등 다양한 관찰 방법을 갖추고 있습니다. 각종 대상 물체의 관찰·해석에 자동 제어를 활용할 수 있어 연구 시 업무를 강력하게 지원합니다.

「VHX 시리즈」는 조명의 조건 설정을 버튼 하나로 효율화하는 「멀티 라이팅」 기능 외에 고배율에서도 입체적인 대상 물체를 포함한 시야 전체의 풀 포커스 화상을 취득할 수 있는 「심도 합성」 기능 등, 기존에는 불가능했던 4K 화상을 이용한 고도의 관찰을 실현하는 다양한 기능을 보유하고 있습니다.
또한 서브미크론 단위의 고정도 2D·3D 측정, 3D 화상의 취득 및 프로파일 측정, 그리고 자동 면적 계측·카운트 등 고도의 해석도 직감적인 조작으로 실행할 수 있습니다.
나아가 「VHX 시리즈」에 Excel을 직접 인스톨하여 원하는 템플릿을 사용한 리포트를 자동으로 작성할 수도 있습니다. 「VHX 시리즈」 1대로 관찰·해석과 관련된 일련의 업무를 끊김없이 효율적으로 수행할 수 있습니다.

「VHX 시리즈」에 관한 자세한 내용을 알아보시려면 아래의 버튼을 클릭하여 카탈로그를 다운로드하시거나 부담 없이 상담·문의해 주시기 바랍니다.

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