数字显微系统在霉菌试验中的应用
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摘要：该文阐述了在霉菌试验中结果的判断中存在的问题，分析了产生结果判断的误差的原因是判断很大程度上依赖人的因素，论证在霉菌生长试验结果判断中采用数字显微系统，可对结果分析的一致性提供的帮助并通过应用证明效果。
关键词：霉菌试验；微观形貌；微生物；菌丝
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）05-1220-02
1概述
随着对产品质量和可靠性要求的提高，环境与可靠性试验的越来越受到重视。目前霉菌试验在产品鉴定试验中已是不可缺少的项目，霉菌的生长与繁殖会对材料的表面起化学、物理以及结构上发生变化，在装备生产中，从装备或组建能否在使用环境中有效储存、任务的完成和使用等全寿命期是否长霉，到如果有长霉，有没有办法去除霉菌等等都需要通过试验来完成，因此霉菌试验越来越受到的重视。但是，霉菌试验工作以及检测结果判断的准确性存在较大的人为因数，影响了对产品的工艺、材料等评价的准确性。
2影响霉菌试验结果的因数
霉菌试验确切一点说是一种以霉菌在样件上的生长繁殖旺盛程度来评判样件抗霉能力的方式。在霉菌试验中对试验结果影响的因数首先是对实验设备的要求如设备的风速，加热、加湿方法对霉菌的生长的结果的影响；试验样件的大小对试验设备的大小的要求；试验样件在箱子中放置的状态的对试验结果的影响等等。
除了对设备和操作过程的要求外，因为霉菌属于微生物类的，霉菌试验对产品的影响没有电子产品失效那么直观，一时难以显现出来，检测结果的长霉面积、长霉形态以及生长密度凭视觉去判断，结论就存在很大的不确定性；霉菌成形之后若不是大量旺盛繁殖表现出明显的颗粒状或有色的菌落群，肉眼是很难看到的，对试验结果的检测与判断肉眼是很难做到准确。
随着现代科学技术的发展，新型材料出现以及三防处理工艺的改进与提高，防霉处理技术的提升，霉菌试验中霉菌的生长状况也不可能停留在一目了然的阶段，但不易观察到长霉并不表明没有霉菌生长。对试样上生长的菌丝和散漫分布的霉菌颗粒必须在直射的灯光下和在一定角度上才能看到，这都需要检测人员有长时间的训练以及长期经验累积。不同的检测人员会对试验检测的结论得出很大的差别。
3 数字显微系统的特点
数字显微系统是一种多功能的仪器、具有很多优越的性能、是用途广泛的一种仪器.它可以进行如下基本分析：
微观形貌的观察和分析，可以观察被试验件不同的、独特的物理化学性质；
显微系统的一个重要特点就是具有很高的分辨率，能够提供比其它观察多得多的信息，在观察形貌的同时，进行微区的分析；
可以让试样在三度空间内平移、旋转。特别是生物试样观察可动范围大，这对观察不规则形状试样的各个区域带来极大的方便；
连接上电脑即可使多人同时分享高清晰画面，告别视觉疲劳，可视范围更广， 同时实现多人共享高清画面也可进行多媒体演示并可供多人观看；
可实现对观测画面测量点、直线、面积、角度以及多边形等进行测量计算，可在拍摄图片之上任意颜色进行标注、进行绘图等等。超大景深，无畸变和像差。超清晰图像处理技术，图片或图像效果良好；
实现任意区域下的高分辨率图像观察、拍照、测量、存储、打印输出，是传统显微镜、影像测量仪的最佳升级选择。
在霉菌试验中对实验设备的要求如设备的风速，加热、加湿方法对霉菌的生长的影响，可以通过对设备的校准来保证设备满足标准方法规定的指标和其相应的不确定度要求；对于试验样件的大小对试验设备的要求以及试验样件在试验箱子中放置的状态的对试验结果的影响等等，可以通过规定的、有效的实验操作程序来控制试验过程能够复现，减少试验过程的不确定性。但试验后对长霉颜色、覆盖面积、生长形式、生长密度以及分布状态等等级的评价，其本上是依赖试验检测的人员的判断给出结论，人的因素起到很大的影响。以前我实验室组织了四单位从事霉菌试验的能力比对工作，试验结果等级的判断差异很大。
因此，在试验的结果的判定中引入数字显微系统，规范、量化试验工作质量，可以更好的开展霉菌工作，在我试验室的霉菌试验中使用有如下几个方面：
用数据来界定霉菌试验结果。霉菌试验后对试样上若不是大量旺盛繁殖表现出明显的颗粒状或有色的菌落群，肉眼是很难看到的，生长的菌丝和散漫分布的霉菌颗粒必须在直射的灯光下和在一定角度上才能看到。要观察单个的孢子及菌丝需要在100倍的显微镜下。借助显微系统能把难以观察的真实影像进行放大，可以很清晰的看出产品表面长霉面积、长霉状态、不同霉菌种群的生长状态等，应用显微系统计算功能，能够用数据表示霉菌生长的面积，试验效果图片见附图1。
显微系统清晰拍摄的功能是相机无法替代的，将采集的照片，计算的数据附于报告中，能更加客观公正的说明问题，根据标准评判等级。对于提升试验室的检测的工作质量能起到很好的促进作用，显微工具使用能使结果更准确，更科学，计算过程见图2。
显微系统以清晰的平面图片和三维图片将菌种在产品样件上的生长形态、色泽、细胞结构，生长面积，显示出来见图3。还可以将试验步骤拍成照片，以一组图片资料形式让所有试验过程中霉菌的生长情况直观的显示出来。使防霉研究技术人员了解防霉过程的薄弱环节改进工艺，使材料研究人员了解霉菌生长情况，改进材料的性能，进一步提升霉菌试验工作对质量改进的指导作用。
霉菌试验是相对危险的工作职业，其中黄曲霉是致癌的一种生物，因此霉菌试验人员的自身防护非常的关键，但是，结果的判断又必须直接接触。采用显微系统可以提高判断的准确性和减少接触时间，缩短结果判定的时间，可以保护试验人员的眼睛，并且使对试验结果的评判更准确。
5 结束语
在霉菌试验的验证方面，我们试验室完全按照标准配备人员、试验设备、菌种等进行试验验证，使用数字显微系统判断试验结果，不同的检测人员对同一个试验样件分别判断，对试验结果的霉菌颜色、覆盖面积计算、生长形式以及生长密度等等，虽然计算和判断中有一些差异，但没有出现判断结果不在一个级别的现象，试验结果判断的结论一致性很好。
参考文献：
[1] 方心芳. 应用微生物学实验法霉菌实验法[M]. 科学出版社， 1951.6.
[2] 军用设备环境试验方法.霉菌试验GJB150A.10-2009.中国人民总装备部，2009.5.25.
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[4] KEYENCE数字显微系统应用手册.