本文標題："冰凍法固定標本，放置在光學顯微鏡下測量"
發布者：yiyi ------ 分類: 站內動態 ------ 人瀏覽過 -----時間：2013-5-25 1:26:58
使用的皮膚厚度測量方法，必須經過一連串繁複費時的標本制作，其中需要
利用急速冰凍法固定標本，放置在光學顯微鏡下測量，但是標本在制作過程中容易遭受嚴重
毀損，導致測量結果產生誤差。若使用其他接觸式測量法，例如使用一般的膜厚計或螺旋測
微器，會在固定過程中造成軟性被測物質產生形變；如果使用其他非接觸式測量的膜厚計，
其可適用的被測物也只能針對特定的材質。由于以上方法都無法精準測量生物薄膜的厚度，
因此我們想發展出一套非破壞性檢測的儀器，采用氣動式非接觸測量法，簡單精準又可以解
決生物薄膜測定的問題。
氣動式非接觸測量法，原本設計是用來測量蔬果及牡蠣的厚度，但是后來
被廣泛應用于工業界，例如測量磁帶或金屬薄片的厚度，近期在醫學的應用上則是提出利用
氣動式非接觸測量法測量隱形眼鏡的厚度。上述應用的共通點，在于當儀器設計成雙邊同步
測量時，都沒有考慮到待測物需置中的問題，但是帶測物置中卻是影響儀器測量精確度非常
重要的因素。如何使帶測物置中也將是本題目重要的一項研究
1. 針頭接近物體的情況（圖 08）
氣體由幫浦供應流至兩側端針頭送出，中間物體為待測物。當兩側針頭非常靠
近物體時（并沒有碰到），所流出的氣體會受到阻礙而產生反壓（圖 09），產生的
原因在于氣體從針頭流出呈輻射狀，當針頭越靠近待測物，待測物表面單位面積所
承受的力量越大，相對于氣體而言，越靠近待測物所造成的反向壓力也越大，所以
反壓上升使針頭的出口堵塞，后續氣流因此相對流向另一 Y 型管路到氣泡指示計，
使沒入水中的管口壓出氣泡，當氣泡為半顆球時視為達到平衡狀態，此時即為指示
針頭與被測物間的適當位置。
二、儀器的校正與測量
1. 儀器的校正（圖 10）
用已知厚度的標準片(A)做為待測物讓針頭夾擊趨近，使氣泡指示計中的管口產
生半顆氣泡。將螺旋測微器的讀值(C)扣除標準片的厚度，即為校正值(2B)（空隙的
距離）。之后測量未知厚度時，將螺旋測微器的讀值扣除校正值(2B)，即物體不受破
壞時的厚度。
2. 如何確定半顆氣泡（圖 11）
圖 12，為管口出現氣泡的情形，符合數學公式
r
P
θ
γ cos
2
=
?
當θ為 0 時，即管口產生為半顆氣泡，ΔP 達到大值。由于管線內部氣體是
持續供應的，壓力會隨針頭與物體距離變化，當內壓的力量大于管外水壓的力量加
上水的表面張力，造成失去平衡狀態，因此當氣泡處于留在管口與即將脫離管口之
臨界點時，我們可以確定它是理論上的半顆氣泡。
三、 物體的置中機制
1. 圖 12 中，在兩針頭距離相同下，物體的位置偏向一邊，會使較靠近物體的針頭
所受的反壓較強，使產生的氣泡大小比在正中央時來得大，造成半顆氣泡形成
時可能代表多種不同針間與測物距離情形，因此物體需要維持在兩針頭的正中
央，以減少測量變異與誤差。
2. 在區域三中（圖 13），于放置待測物的平移臺兩側加上相同的彈簧，再利用螺
旋測微器推動連接針頭的基座向中間擠壓，平移臺會因彈簧的靜力平衡而置中
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