摘 要：顯微鏡制造至今已有三百多年歷史，它的每一次進(jìn)步和突破都離不開(kāi)工藝技術(shù)的支持。如今，顯微鏡已經(jīng)作為一種重要的精密儀器，廣泛地應(yīng)用于解剖學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、土壤研究、射線(xiàn)學(xué)、藥物學(xué)、法醫(yī)學(xué)、考古學(xué)、材質(zhì)鑒定等眾多領(lǐng)域，而這些領(lǐng)域所突破的技術(shù)又繼續(xù)提升顯微鏡的水平。本篇論文主要淺析了工藝技術(shù)對(duì)顯微鏡制造的重要影響。

關(guān)鍵詞：工藝技術(shù);影響;顯微鏡制造

一、 工藝技術(shù)的定義

現(xiàn)在工藝技術(shù)已不是傳統(tǒng)意義上的原材料、半成品加工成產(chǎn)品的過(guò)程和方法，而是擴(kuò)展到從市場(chǎng)調(diào)研開(kāi)始、設(shè)計(jì)思路、材料和元器件的選購(gòu)、加工零部件、組裝、調(diào)試、檢測(cè)、包裝、銷(xiāo)售、售后服務(wù)等一系列的全過(guò)程。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了原本工藝技術(shù)所界定的范圍。它的研究對(duì)象和范圍都發(fā)生了質(zhì)的變化，以前只是對(duì)物和局部的人，現(xiàn)今是對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)鏈上所涉及的所有人和物，進(jìn)行優(yōu)化配置和研究，是一個(gè)復(fù)雜的、完整的技術(shù)體系。

二、 工藝技術(shù)的影響

（一）工藝對(duì)顯微結(jié)構(gòu)的改變

由顯微鏡制造歷史看，無(wú)非是由興趣愛(ài)好轉(zhuǎn)變?yōu)槌醪郊夹g(shù)，然后不斷改變工藝內(nèi)容，從而鞏固、優(yōu)化顯微技術(shù)的過(guò)程。如隨著冶鐵技術(shù)的開(kāi)發(fā)，讓顯微鏡由單片玻璃變成了有機(jī)架的可固定結(jié)構(gòu)，并隨著后續(xù)的壓鑄、壓塑等快速成型技術(shù)，開(kāi)拓了簡(jiǎn)易、輕便的顯微鏡結(jié)構(gòu)。隨著玻璃剖光和鍍膜的工藝技術(shù)，顯微鏡有消色差變?yōu)閺?fù)消色差再到平場(chǎng)消色差。隨著表面覆層技術(shù)，如表面噴粉、做漆加入納米材料，使得顯微鏡更加好看、亮麗，且防霉防腐、無(wú)毒無(wú)害。隨著熒光標(biāo)記技術(shù)和放射性物質(zhì)標(biāo)記技術(shù)的應(yīng)用，讓顯微鏡可以觀察更具有目標(biāo)性和立體性。隨著自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，大大減少人對(duì)顯微鏡的操作及干預(yù)，甚至可以語(yǔ)音控制。隨著網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，顯微鏡聯(lián)網(wǎng)教學(xué)也成為商家的賣(mài)點(diǎn)，不僅是顯微鏡直接鏈接，還可以連接手機(jī)、電腦、平板等通信設(shè)備，方便了人們的生活。數(shù)碼成像、切片掃描、大數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的全新結(jié)合，使得顯微鏡具備了觀察、解析、定論的能力，如在醫(yī)學(xué)、病理學(xué)的應(yīng)用上來(lái)說(shuō)，它可以對(duì)樣本進(jìn)行全面掃描，直接代替人來(lái)讀取、分析切片，減輕了人眼負(fù)擔(dān)，大大節(jié)約了時(shí)間和人力，通過(guò)比對(duì)成像結(jié)果和大數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)信息，進(jìn)而得出樣本是否含有某種物質(zhì)或是否感染等。這樣的工藝技術(shù)革新也使得顯微鏡不在再是一臺(tái)死機(jī)器，而是具有自動(dòng)化、自主分析能力的智能產(chǎn)品。

（二）工藝對(duì)零件加工的改變

即便到了現(xiàn)代顯微鏡階段，我國(guó)的生產(chǎn)工藝水平仍停滯在機(jī)械加工階段。主要的加工設(shè)備不外乎是車(chē)床、銑床、鉆床、磨床，而且這些設(shè)備都需要人手一對(duì)一親自操作，且對(duì)于稍微復(fù)雜的零件都需要人費(fèi)用費(fèi)時(shí)的精密計(jì)算，甚至要有多年的操作經(jīng)驗(yàn)才可完成。這樣的工藝水平，使得加工對(duì)人的依賴(lài)性特別大，而且操作這樣笨拙的機(jī)床對(duì)人的安全也難以保證，經(jīng)常出現(xiàn)工傷事件。隨著改革開(kāi)放，對(duì)國(guó)外工藝技術(shù)的引進(jìn)，出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床，通過(guò)數(shù)控編程，保存數(shù)據(jù)代碼，節(jié)約了再次加工的時(shí)間，對(duì)于同一個(gè)復(fù)雜零件，不需要每做一次都要小心翼翼地進(jìn)行微調(diào)，只要做好定位，調(diào)出已設(shè)置好的程序便可加工。而且是由于事先設(shè)置好程序，有機(jī)器代替人，解放了人手，打破了原本一人對(duì)一臺(tái)機(jī)器的模式，可以進(jìn)行一人操作多個(gè)機(jī)床，人工只要完成對(duì)零件的裝夾和拆卸工作即可，只要有人，機(jī)器就可以正常運(yùn)行。同時(shí)數(shù)控機(jī)床也在逐步升級(jí)，由原先的三軸變?yōu)楹髞?lái)四軸、五軸等，讓原本可能要在普通機(jī)床上需要三、四道才能加工好的工序，可以一次性在數(shù)控機(jī)床內(nèi)完成，大大提高了生產(chǎn)效率。而且數(shù)控機(jī)床有防護(hù)結(jié)構(gòu)，隔離了人和零件加工，也大大保證了生產(chǎn)安全。這樣的工藝水平提升，也讓顯微鏡制造行業(yè)由機(jī)械制造邁入了電子化制造階段。

與此同時(shí)，超精密加工、高速切屑等工藝技術(shù)也逐步引出至顯微鏡零件的制造中來(lái)，大大提高了零件的質(zhì)量，降低了制作成本。微細(xì)和超微細(xì)加工，如光刻、腐蝕、沉積、外延生長(zhǎng)、離子注入等解決了度細(xì)小物件進(jìn)行高精度加工的難題，如相襯顯微鏡內(nèi)用到的相襯環(huán)，原為玻璃，通過(guò)磨邊、修邊、鍍膜、涂覆等一系列復(fù)雜的工藝手段制成，才可保證其精準(zhǔn)度和清晰度，后有激光標(biāo)刻這樣的工藝手段，僅用薄薄的一片銅片就可制成，且精度、效果極佳，大大節(jié)約了成本，提高了顯微鏡的相襯、暗場(chǎng)等效果。

再來(lái)，隨著社會(huì)的發(fā)展和市場(chǎng)的不斷擴(kuò)張，類(lèi)似數(shù)控機(jī)床這樣的工藝手段也無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)的需求。要求更徹底的解放人手，延長(zhǎng)工作時(shí)間，從而出現(xiàn)了FMS這樣的新興工藝，對(duì)之前的數(shù)控機(jī)床加入了人工智能手臂，從而只要制定好程序就完全不需要人，機(jī)器全權(quán)負(fù)責(zé)零件的加工，只要有電，就可以沒(méi)日沒(méi)夜的生產(chǎn)，達(dá)到了解放人手，延長(zhǎng)工作時(shí)間的目的，暫時(shí)滿(mǎn)足了現(xiàn)今的生產(chǎn)需求。這樣的工藝水平提升，就讓顯微鏡制造行業(yè)由電子化制造邁入了智能化制造階段。

（三）工藝對(duì)生產(chǎn)模式的改變

CAD、PRO、CAPP、CAM、CAT等辦公軟件使設(shè)計(jì)、工藝、制作、檢測(cè)連為一體。從而使生產(chǎn)制造達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效低耗工藝、低成本自動(dòng)化、綜合自動(dòng)化的效果。凈成形技術(shù)將更多的減少零件加工量，降低成本。并行工程技術(shù)、虛擬制造技術(shù)、敏捷制造技術(shù)、精益生產(chǎn)技術(shù)，都將提高管理效率，減少生產(chǎn)周期，搶占新新市場(chǎng)，減少投資成本，獲取最大收益。也同樣是智能化生產(chǎn)的標(biāo)志。

雖然已有如此眾多的工藝技術(shù)和如此先進(jìn)的顯微技術(shù)，但仍然不能滿(mǎn)足人類(lèi)對(duì)微觀世界的探索需求。工藝技術(shù)還會(huì)不斷更新，這些新興的工藝技術(shù)必然將顯微鏡由單一功能的儀器推廣至多功能組合的，具有自動(dòng)化、自主分析的大型智能產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳琳.顯微鏡的歷史[J].教學(xué)儀器與試驗(yàn)，2000，16（7）：36.

作者簡(jiǎn)介：

徐彬，南京江南永新光學(xué)有限公司。