2024年4月25日发(作者：卓恨蕊)
激光共聚焦显微镜校准规范（征求意见稿）
编制说明
一、任务来源
激光共聚焦显微镜(Laser confocal microscope，LCM)是20世纪80年代中期发
展起来并得到广泛应用的新型光学显微技术，它是激光、电子摄像和计算机图像
处理等现代高科技手段的延伸，并与传统的光学显微镜结合产生的先进的光学三
维成像分析仪器，在生物及医学等领域的应用越来越广泛，已经成为生物医学实
验研究的必备工具。
激光共聚焦显微镜广泛应用于对细胞形态结构和各种材料的表面微曲形貌
进行综合测量分析，同时在半导体集成电路、生物工程、制药等产业中得到广
泛应用。激光共聚焦显微镜的验收和日常检测中需要校准来保证量值准确，所
以激光共聚焦显微镜校准规范的制定将确保其测量准确可靠，量值统一、可溯
源，对我国激光共聚焦显微镜在科学与产业中的应用具有重要意义，为纳米技
术和生物医学技术的发展提供保障。
根据国家市场监督管理总局计量函【2019】42号《市场监管总局计量司关
于国家计量技术规范制定、修订及宣贯计划有关事项通知》，受全国几何量长度
计量技术委员会的委托，由中国计量科学研究院负责制定《激光共聚焦显微镜
校准规范》技术规范的工作。
二、国内共聚焦显微镜的技术现状
目前，国内外生产激光共聚焦显微镜的厂家较多，表1列出了现有主流激
光共聚焦显微镜的技术指标：
1
表1 激光共聚焦显微镜的主要技术指标统计
公司名称 型号 物镜放大倍数 激光波长 照明方式 横向分辨率 纵向分辨率 载物台行程
LSM800
蔡司
Smartproof 5
徕卡 DCM8
2.5x-100x
5x-100x
1.25x-150x
405nm
405nm
LED照明
三色LED
LED
120nm
130nm
140nm
10nm
130 mm x 85 mm
（最小步进精度）
1nm
150mm×150mm
（最小步进精度）
2nm
100mm×75mm
（标准）
100mm×100mm
（手动）
300mm×300mm
（电动）
70mm×70mm
（手动）
100mm×100mm
（电动）
70mm×70mm
（手动）
100mm×100mm
（电动）
奥林巴斯 OLS5000
54x-17280x
（总倍率）
405nm 白光LED
1nm
（横向显示分辨率）
0.5nm
VK-X1100 2.5x-100x 404nm 环状照明
1nm
（横向显示分辨率）
0.5nm
基恩士
VK-X1000/150
0
10nm
（横向显示分辨率）
2.5x-100x 661nm 环状照明 5nm
2
三、制定规程主要的参考资料和依据
制定本规程的主要参考资料主要有：
JJF 1071-2010
JJF 1001-2011
国家计量校准规范编写规则
通用计量术语及定义
ISO 5178-607-2019 Geometrical product specifications (GPS) – Surface
texture: Areal Part 607: Nominal characteristics of
non-contact (confocal microscopy) instruments
GB/T 19067.1-2003
产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法测量标准
第一部分：实物测量标准
进行不确定度评定的主要技术依据有：
JJF1059.1-2012
测量不确定度评定与表示
四、规程的主要内容
本规程为了使激光共聚焦显微镜对社会出具准确、可靠、有效的数据，满足
各行业领域的检测需求并对仪器的计量性能进行较为全面的评价，规程起草小组
对仪器的主要性能的技术指标进行统一、合理、符合实际的规定。检定项目主要
有以下几项：①仪器外观及通电检查、②畸变、③测量示值误差、④测量重复性、
⑤水平方向正交性误差、⑥最大可测局部倾斜等。起草小组对主要性能的检定方
法和各项指标的要求、检定结果的判定等做了统一的规定，同时对校准条件、校
准用样板等也做了统一的要求。
4.1 畸变
畸变是激光共聚焦显微镜在进行图像测量和三维测量时重要技术指标之一，
是限制光学量测准确性的重要因素之一。畸变定义为实际像高与理想像高差，而
在实际应用中经常用实际像高与理想像高之比的百分数来表示畸变，称为相对畸
变。常见的畸变有枕形畸变、桶形畸变，如图1所示。在本规程中选用最常用的
二维栅格试样评价仪器畸变，具体过程可参见本规程（征求意见稿）。
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2024年4月25日发(作者：卓恨蕊)
激光共聚焦显微镜校准规范（征求意见稿）
编制说明
一、任务来源
激光共聚焦显微镜(Laser confocal microscope，LCM)是20世纪80年代中期发
展起来并得到广泛应用的新型光学显微技术，它是激光、电子摄像和计算机图像
处理等现代高科技手段的延伸，并与传统的光学显微镜结合产生的先进的光学三
维成像分析仪器，在生物及医学等领域的应用越来越广泛，已经成为生物医学实
验研究的必备工具。
激光共聚焦显微镜广泛应用于对细胞形态结构和各种材料的表面微曲形貌
进行综合测量分析，同时在半导体集成电路、生物工程、制药等产业中得到广
泛应用。激光共聚焦显微镜的验收和日常检测中需要校准来保证量值准确，所
以激光共聚焦显微镜校准规范的制定将确保其测量准确可靠，量值统一、可溯
源，对我国激光共聚焦显微镜在科学与产业中的应用具有重要意义，为纳米技
术和生物医学技术的发展提供保障。
根据国家市场监督管理总局计量函【2019】42号《市场监管总局计量司关
于国家计量技术规范制定、修订及宣贯计划有关事项通知》，受全国几何量长度
计量技术委员会的委托，由中国计量科学研究院负责制定《激光共聚焦显微镜
校准规范》技术规范的工作。
二、国内共聚焦显微镜的技术现状
目前，国内外生产激光共聚焦显微镜的厂家较多，表1列出了现有主流激
光共聚焦显微镜的技术指标：
1
表1 激光共聚焦显微镜的主要技术指标统计
公司名称 型号 物镜放大倍数 激光波长 照明方式 横向分辨率 纵向分辨率 载物台行程
LSM800
蔡司
Smartproof 5
徕卡 DCM8
2.5x-100x
5x-100x
1.25x-150x
405nm
405nm
LED照明
三色LED
LED
120nm
130nm
140nm
10nm
130 mm x 85 mm
（最小步进精度）
1nm
150mm×150mm
（最小步进精度）
2nm
100mm×75mm
（标准）
100mm×100mm
（手动）
300mm×300mm
（电动）
70mm×70mm
（手动）
100mm×100mm
（电动）
70mm×70mm
（手动）
100mm×100mm
（电动）
奥林巴斯 OLS5000
54x-17280x
（总倍率）
405nm 白光LED
1nm
（横向显示分辨率）
0.5nm
VK-X1100 2.5x-100x 404nm 环状照明
1nm
（横向显示分辨率）
0.5nm
基恩士
VK-X1000/150
0
10nm
（横向显示分辨率）
2.5x-100x 661nm 环状照明 5nm
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三、制定规程主要的参考资料和依据
制定本规程的主要参考资料主要有：
JJF 1071-2010
JJF 1001-2011
国家计量校准规范编写规则
通用计量术语及定义
ISO 5178-607-2019 Geometrical product specifications (GPS) – Surface
texture: Areal Part 607: Nominal characteristics of
non-contact (confocal microscopy) instruments
GB/T 19067.1-2003
产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法测量标准
第一部分：实物测量标准
进行不确定度评定的主要技术依据有：
JJF1059.1-2012
测量不确定度评定与表示
四、规程的主要内容
本规程为了使激光共聚焦显微镜对社会出具准确、可靠、有效的数据，满足
各行业领域的检测需求并对仪器的计量性能进行较为全面的评价，规程起草小组
对仪器的主要性能的技术指标进行统一、合理、符合实际的规定。检定项目主要
有以下几项：①仪器外观及通电检查、②畸变、③测量示值误差、④测量重复性、
⑤水平方向正交性误差、⑥最大可测局部倾斜等。起草小组对主要性能的检定方
法和各项指标的要求、检定结果的判定等做了统一的规定，同时对校准条件、校
准用样板等也做了统一的要求。
4.1 畸变
畸变是激光共聚焦显微镜在进行图像测量和三维测量时重要技术指标之一，
是限制光学量测准确性的重要因素之一。畸变定义为实际像高与理想像高差，而
在实际应用中经常用实际像高与理想像高之比的百分数来表示畸变，称为相对畸
变。常见的畸变有枕形畸变、桶形畸变，如图1所示。在本规程中选用最常用的
二维栅格试样评价仪器畸变，具体过程可参见本规程（征求意见稿）。
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