一、引言：载物架作为显微成像系统的关键支撑部件

在显微成像过程中，载物架（Stage）不仅仅是样品的“承载平台”，更是精确操控、定位扫描与自动化实验的核心操作区域。特别是在高通量活细胞成像、组织切片拼图、大规模Z-stack序列拍摄中，载物架的结构精度、尺寸标准、运动自由度与兼容性直接影响实验效率与数据质量。奥林巴斯倒置显微镜IX81在载物架设计上贯彻了高精度、高兼容性与高稳定性的系统性工程逻辑。

二、载物架的基本构成与结构模块

IX81的载物架系统主要由以下几部分构成：

1. 主载物平台（Base Stage）
   镶嵌在显微镜机体中心区域，是承载各种样品夹具的基座，直接连接XY移动机构。

2. 样品夹具系统（Insert Holders）
   可更换式托板组件，根据不同样品形式（玻片、培养皿、多孔板等）自由更换。

3. 移动导轨与驱动模组
   手动或电动XY移动机构，保证样品在光轴中心上稳定定位和扫描。

4. Z轴调焦接口联动平台
   平台结构需在物镜聚焦时保持垂直方向稳定，与Z轴系统无缝协同。

三、标准载物平台的物理尺寸规格

1. 主平台尺寸（开口面积）

• 标准平台尺寸为：240 mm × 240 mm，整体为方形结构，提供足够安装区域；

• 中央光学开口尺寸约为：110 mm × 75 mm，符合共聚焦、多光路成像对开阔视野的需求；

• 中央开孔四周预留机械螺孔，方便锁固不同类型的托架组件。

2. 插拔式样品托板标准

奥林巴斯提供多种规格的托架组件，满足不同实验载体的需求，典型尺寸包括：

所有托架边缘配有定位销及磁吸辅助装置，插拔方便且防止误差定位。

四、运动平台规格与调节范围

1. 手动平台参数

• 移动范围（X/Y）：约 80 mm × 120 mm；

• 最小刻度精度：约 0.1 mm；

• 调节旋钮带缓冲阻尼，支持微调定位；

• 适用于基础细胞观察、教学演示等低频移动需求场景。

2. 电动平台参数（IX2-SVR系列）

• 移动范围（X/Y）：100 mm × 130 mm，扩展更大观察区域；

• 最小步进分辨率：可达 0.01 μm；

• 支持高速扫描与慢速定位双模式切换；

• 最大承载质量为 2.5 kg，适配大型培养系统或灌流平台；

• 可通过软件自动控制XY移动路径，实现自动拼接、轨迹导航、特征重复定位等操作。

3. Z轴高度调节

虽然Z轴调焦主要依靠物镜升降，但部分高精度载物架（如用于电生理实验）具备微调高度功能：

• 微调范围：±1 mm；

• 精度达：1 μm；

• 常见于电动补偿平台或温控环境中进行焦点微调。

五、样品兼容性与夹具灵活性

IX81的载物架具备极强的适配兼容性，具体表现在以下几个方面：

1. 兼容所有标准尺寸玻片（25.4 × 76.2 mm）；

2. 支持多种培养容器：如Φ35 mm/60 mm/100 mm培养皿；

3. 兼容标准SBS孔板：6孔/12孔/24孔/96孔/384孔板；

4. 容纳厚型灌流腔体或细胞拉伸装置；

5. 支持定制3D细胞打印平台或生物MEMS芯片载体。

六、载物平台的材料与表面处理工艺

1. 主平台材料：采用高强度铝合金经CNC加工成型，具备出色的平整度与刚性；

2. 表面处理：阳极氧化黑化处理，抗反光、防腐蚀、耐酸碱污染；

3. 插板夹具：多为POM工程塑料或高强树脂，轻便耐热；

4. 精密导轨：线性滑轨与滚珠丝杠结合，提升抗磨性能与定位重复性。

七、人机工学优化与操作便利性

1. 操作手轮位置优化：旋钮设于机体前方两侧，贴合操作者自然姿态；

2. 高度适配：载物台至桌面高度约为 80–90 mm，符合实验员手臂自然落点；

3. 标记槽设计：部分平台配备透明窗与定位槽，便于实验编号与快速识别；

4. 防样品滑动机构：夹持装置配有微弹性压板，样品在轻微振动中不会偏移。

八、载物架与其他模组的协同接口

1. 与成像系统匹配

• 平台开孔面积完全支持DIC/荧光/相差光路的全角度光束传输；

• 镜下Z轴行程范围与平台边缘避免干涉，保证高放大物镜自由进出。

2. 与自动化系统对接

• 可集成自动扫描模组（如Olympus ZDC、cellSens导航模块）；

• 平台动作与图像捕获同步执行；

• 支持API接入外部运动控制系统（如机器人换样臂）。

3. 与温控、灌流、环境腔体适配

• 插板托架设计考虑温控热源通道与灌流管路走线；

• 特殊孔位预留电极导线通道，常见于神经电生理实验平台。

九、载物平台的安装接口与拓展性

1. 固定接口规格

• 主平台边框四角预设M6螺纹孔，中心距约为 210 mm × 180 mm；

• 可直接固定于光学防震平台、显微操控台或机器人操作模块。

2. 拓展安装配件

• 机械臂支架；

• 定制滑动臂；

• 倾斜样品夹（角度可调0–45°）；

• 多平台并列系统（适合多样品并行成像）。

十、载物平台在不同应用场景中的尺寸匹配示例

十一、维护建议与操作安全注意事项

1. 定期清洁导轨与平台表面，防止样品残留腐蚀金属；

2. 避免超过承重（如水浴、重型装置），应使用支撑扩展平台；

3. 操作样品夹具时避免暴力插拔，使用定位销对位；

4. 移动样品前应暂停图像采集程序，防止焦点错位；

5. 在平台更换过程中务必切断平台电源（电动平台）以避免误动作。

十二、总结：尺寸合理、扩展强大的IX81载物架系统

奥林巴斯IX81显微镜的载物架系统设计以精密尺寸、模块化结构、高级兼容性与自动化支持为核心，满足从基础细胞成像到复杂灌流系统、多孔板高通量扫描等各类科研需求。其在尺寸构型、平台拓展、插板体系与样品适配上的专业设计，使其在各类显微实验中均具备高度的适应力与稳定性，是现代实验平台集成体系中的关键部件。