[科普中国]-旋转台

又称费德罗夫旋转台（Fedorov stage）。是安装在偏光显微镜物台上的附加仪器。由三个、四个或五个旋转轴组成，将薄片夹在旋转台的一对玻璃半球之间，借助于各旋转轴的转动，使晶体在空间倾斜转动，达到需要的方位，以便于精确测定晶体的光学常数和鉴定矿物。

旋转台的构造旋转台由一套金属轴、环和玻璃半球系统组成。上、下玻璃半球夹持岩石薄片，使其能在三维空间任意转动。现以德国莱兹厂生产的五轴旋转台为例来介绍旋转台的构造。

底座旋转台 底座用于支撑整个轴、坏及玻璃半球系统，并通过共上的固定螺丝，将整个台子固定在偏光显微镜物台上。有些旋转台在底座上还配有带校正螺丝的附加底圾，用来校正旋转台中心。

轴、环系统轴、环系统由五轴四环组成，从内向外依次为N轴(n环)、H轴(h环)、K轴(k环)、M轴(m环)、 I轴。四轴台无K轴。

N轴为内直立轴，此轴内环n的旋转轴，轴与薄片平面垂直。n环外侧有0°-360°刻度圈，可以读出N轴旋转的角度。n环内侧镶有另一金属环，环内载有圆玻璃片，用以在其上放置薄片和半球，此金属环背面安有螺旋圈，拨动上面的四个小齿片，可调整半球系统(包括薄片)的高度。n环外侧右下方有一金属杆(有的台子上无此杆)，拨动它可锁紧该轴，但一般操作时不必锁紧。

H轴为南北轴，此轴为南北方向的水平轴，与对应的h环处于同一平面。转动H轴，使h环(并携带n环)向东或向西倾斜，转角可由东西两侧的刻度弧上读出。H轴的北端(或南端)有一制动螺丝，可将H轴锁住。

K轴为内东西轴，此轴为东西方向的水平轴，与对应的k坏处于同一水平面内。转动K轴，可使k环联同N、H轴和相应的n，h环向南或向北倾斜，倾斜的角度可以在南北两端的刻度弧上读出。K轴右端装有该轴的锁轴螺丝。在五轴台上使用四轴法工作时，需将其锁在0°位置。四轴台无该轴。

M轴为外直立轴，此轴与对应的m环垂直，当m环水平时，M轴与显微镜轴重合。m环上刻有0°-360°刻度，可读出M轴转动的角度，当m环位于90°时，为M轴的原始位置即零位(原苏联产旋转台0°为原始位置)。转动M轴将带动内部的轴、环一并转动，影响H、K轴位置。M轴的固定螺丝在右端的工轴鼓轮上。

I轴为外东西轴，此轴亦为东西方向的水平轴。转动I轴可使m坏并携带k、h、n环向南或向北倾斜。I轴转动角度由其右端鼓轮上的刻度和游标尺读出。在鼓轮的北端有该轴的固定螺丝。

由上可知，轴环系统的机械特征是，转外轴(环)，必带动内轴(环)，而转内轴(环)，不影响外轴(环)的位置。德国莱兹和我国浑江光学仪器厂生产的旋转台，除M轴原始位置为90°外，其它各轴均为0°。

玻璃半球系统该系统由上、下玻璃半球和夹在共间的岩石薄片、圆玻璃片组成，构成一个完整的球体，共球心恰好设计在岩石薄片平面上。旋转台通常备有三对折射率不同的坡璃半球(如德制三对半球折射率分别为1.516、1.557、1.649)。上半球嵌在一梭形或矩形金属板上，可由螺丝固定在n环上部；下半球嵌在一个圆形具弹性金属架上，可卡在n环的下部。金属板和金属架上分别标有上下半球的折射率值。

玻璃半球系统的作用是不论薄片如何倾斜，光线都是垂直球面透射到半球中，当选用的一对半球折射率值与待测矿物的折射率值相等或很接近时，在半球与矿物的界面上，光线并不发生折射，或不发生明显的折射；当半球与矿物折射率值相差较大时，光线通过半球和待测矿物晶体，就会发生明显的折射，导致测量的角度(假角)和真实角度有一定的差值。因此，在测量时，必须尽量选用与被测矿物折射率相等或相近的一对玻璃半球，这样才能最大限度地提高测量精度。若欲测矿物(特别是暗色矿物)与配备的三对半球折射率值相差均较大(一般>0.05)时，旋转台上测量的I、H或K轴的转角(>40°)，需要查图校正。1

旋转台的安装取下显微镜的物镜、薄片夹和物台中央的金属圆板；提升显微镜的镜筒(或下降物台)，到最大限度，物台锁在0°上；使旋转台的工轴鼓轮在右侧，双手持旋转台轻轻地将其放到物台上，并使底座上的两个圆孔对准物台上正南北方向的两个螺孔，用固定螺丝将二者固定(带附加底盘者要拧紧，不带这种底盘者先不要拧紧，以便校正旋转台中心时移动底座，待校正后再拧紧)；将旋转台专用物镜安装到显微镜上。旋转台安装完毕，将旋转台各轴恢复零位(N轴不必，下同)，也就是H、K、I轴位于0°，M轴固定于90°。1

旋转台的校正物镜中心校正这是在进行旋转台校正之前必须作的，否则后面的校正操作将无任何意义。校正方法即一般显微镜的物镜中心校正(注意转物台时，旋转台各轴要位于零位)。所有待使用的物镜均需校正。

旋转台中心校正目的是使旋转台的直立轴与显微镜轴重合。移动薄片使一微小矿物颗粒(以下简称质点)置十字丝交点上，各轴位于零位，物台锁在0°。

转N轴360°，若质点绕十字丝中心作圆周运动，表明中心不正，需要校正。方法原理同显微镜物镜中心校正，转N轴180°，质点距离中心最远，轻轻转动附加底盘的两个校正螺丝(无此底盘者，用双手轻轻推动尚未锁紧的底座)，将质点移到距十字丝中心一半的位置，用手挪动薄片，使原质点或另选的质点置于视域中心。

再转N轴检查，若质点仍偏离十字丝中心运动，需再次调节旋转台的校正螺丝(或移动底座)，直到视域中心的质点在转N轴检查时不偏离十字丝中心为止。对不具附加底盘的旋转台，此时一定要锁紧底座固定螺丝。

旋转轴校正I轴的校正及物台零位的确定：目的是使I轴严格平行十字丝横丝。检查和校正的方法是：将各轴和物台锁在0°(M轴在90°)。提升镜筒(或下降物台)焦准上半球表面的尘点，放松I轴锁轴螺丝，往返转动I轴(最大限度)，同时观察十字丝附近的尘点移动轨迹，如轨迹平行十字丝纵丝，说明I轴恰在东西方向(平行十字丝横丝)， 载物台0°即为物台的零位。

H轴的校正和ITt环零点的确定：当各轴和物台位于零位时，H轴应与十字丝纵丝平行。检查和校正方法同上所述，但转H轴要观察尘点是否沿十字丝横丝移动，如有偏差，转M轴加以校正，校正后M轴(m环)的刻度读数确定为零位(如89.5°)，此数为该旋转台的基本常数，长期有效，不必每次装台均校正。

球心高度的校正半球系统的球心(在岩石薄片平面上)应与旋转台各轴的交点重合，但由于薄片(包括载玻璃和盖玻璃)往往略厚或略薄，以及其它机械误差的存在，球心常常稍高或略低于各轴交点，需要拨转n环背面的调节环加以校正。1

旋转台的维护旋转台是一种精密贵重而又易受损伤的仪器，特别是由光学玻璃制成的半球和圆玻璃片，硬度特别小，极易磨损。因此，进行操作时，一定要严格遵守操作规程和实验室规章，随时注意仪器的维护和保养。

一、安装前，要将半球、圆玻璃、岩石薄片等擦拭干净，不可附有灰尘，否则尘粒会造成半球和圆玻璃上的显微划痕。所用薄片边角要圆滑，盖玻璃完整平滑。

二、安装薄片时一定要使盖玻璃朝上，否则不能准焦，而且极易发生物镜碰伤半球的事故。

三、装台时，要尽量的提升镜筒(或下降物台)，同时取下物镜，避免上半球与显微镜相碰。

四、安装上半球时，不要将固定螺丝拧得过紧，以免将盖玻璃压碎。划伤半球。同时·，液体石蜡也不要滴的太少，否则半球与薄片之间不润滑，产生磨损。

五、焦准时，要先下降镜筒(上升物台)，并侧头观察物镜和上半球的距离，直到几乎接触时停住，然后，才看着视域并缓慢提升镜筒(或下降物台)，焦准矿物，这样可避免镜头碰伤球面。

六、旋轴台各轴(尤其是最常用的H轴)的锁紧螺丝易于磨损失灵，必须注意保养。切记在转动各轴之前，先松开相应的锁螺丝，绝不可以在锁紧的状态下强力转动旋转轴。操作时，动作宜轻巧，用手指尖之力转动各轴，不可使用腕力，更不能用臂力。

七、装拆台等全部工作要在铺有胶皮垫的桌面上进行。使用过的光学部件(半球、圆玻璃片)都要用镜头纸(或脱脂棉)蘸酒精和乙醚的混合液加以擦拭干净，不得留有油污。金属部件也要经常擦拭，恃别是粘有液体石蜡的部分，要用酒精-乙醚混合液及时擦洗。1

本词条内容贡献者为:

李兵 - 副教授 - 西南大学