Jaka jest zasada działania mikroskopu metalograficznego? Szczegółowe wyjaśnienie zasady działania mikroskopu metalograficznego
Mikroskop metalograficzny jest powszechnie używanym instrumentem do analizy laboratoryjnej, który może łączyć technologię mikroskopu optycznego, technologię konwersji fotoelektrycznej i technologię przetwarzania obrazu komputerowego i jest szeroko stosowany w laboratoriach. Jaka jest zasada działania mikroskopu metalograficznego? Poniższy redaktor przedstawi go szczegółowo, mam nadzieję, że może to pomóc wszystkim.
Zasada działania mikroskopu metalograficznego
System powiększenia jest kluczem do użyteczności i jakości mikroskopu. Składa się głównie z obiektywu i okularu.
Powiększenie mikroskopu wynosi:
M wyświetlacz=L/f obiekt × 250/f oko=M obiekt × M oko We wzorze [m1] M wyświetlacz - reprezentuje powiększenie mikroskopu; [m2] M przedmiot, [m3] M przedmiot i [f2] f przedmiot, [f1]f oko reprezentuje odpowiednio powiększenie i ogniskową soczewki obiektywu i okularu; L to długość tubusu soczewki optycznej; 250 to odległość fotopowa. Jednostką długości jest mm.
Rozdzielczość i aberracje Rozdzielczość soczewki i stopień korekcji defektów aberracji są ważnymi wskaźnikami jakości mikroskopu. W technologii metalograficznej rozdzielczość odnosi się do minimalnej rozdzielczości odległości soczewki obiektywu od obiektu. Ze względu na zjawisko dyfrakcji światła minimalna odległość rozdzielcza obiektywu jest ograniczona. Niemiecki Abb zaproponował następujący wzór na minimalną rozdzielczość odległości d
d=λ/2nsinφ gdzie λ jest długością fali źródła światła; n to współczynnik załamania światła ośrodka między próbką a soczewką obiektywu (powietrze;=1; terpentyna:=1,5); φ to połowa kąta apertury soczewki obiektywu.
Z powyższego wzoru widać, że rozdzielczość rośnie wraz ze wzrostem i . Ponieważ długość fali światła widzialnego [kg2][kg2] wynosi od 4000 do 7000. W najkorzystniejszym przypadku, gdy kąt [kg2][kg2] jest bliski 90, odległość rozdzielcza nie będzie większa niż [kg2]0,2m[kg2]. Dlatego mikrostrukturę mniejszą niż [kg2]0,2m[kg2] należy obserwować pod mikroskopem elektronowym (patrz), natomiast mikrostrukturę, rozkład i krystaliczność, których skala mieści się w przedziale [kg2]0,2~500m[kg2] ] Zmiany w wielkości cząstek, a także grubości i rozstawie pasm poślizgu można zaobserwować za pomocą mikroskopu optycznego. Odgrywa to ważną rolę w analizie właściwości stopów, zrozumieniu procesów metalurgicznych, przeprowadzaniu kontroli jakości produktów metalurgicznych i analizowaniu awarii komponentów.
Ważnym czynnikiem wpływającym na jakość obrazu jest również stopień korekcji aberracji. W przypadku małego powiększenia aberracja jest korygowana głównie przez soczewkę obiektywu, aw przypadku dużego powiększenia okular i soczewka obiektywu muszą być korygowane razem. Istnieje siedem głównych aberracji soczewek, z których pięć to aberracja sferyczna, koma, astygmatyzm, krzywizna pola i zniekształcenie światła monochromatycznego. Istnieją dwa rodzaje podłużnej aberracji chromatycznej i bocznej aberracji chromatycznej dla światła złożonego. Wczesne mikroskopy koncentrowały się głównie na korekcji aberracji chromatycznej i częściowej aberracji sferycznej, aw zależności od stopnia korekcji istniały obiektywy achromatyczne i apochromatyczne. Wraz z ciągłym rozwojem, wystarczająco dużo uwagi poświęcono również aberracjom, takim jak krzywizna pola i zniekształcenie obiektów mikroskopu metalograficznego. Po skorygowaniu tych wad przez obiektyw i okular, nie tylko obraz jest wyraźny, ale także można zachować jego płaskość w dużym zakresie, co jest szczególnie ważne w przypadku mikrofotografii metalograficznej. Dlatego szeroko stosowane są obiektywy planarno-achromatyczne, obiektywy planarno-apochromatyczne i okulary szerokokątne. Stopień korekcji aberracji, o którym mowa powyżej, jest oznaczony odpowiednio na soczewce obiektywu i okularze w postaci typu soczewki.
Źródło światła Najwcześniejsze mikroskopy metalograficzne wykorzystywały do oświetlenia zwykłe żarówki. W celu poprawy jasności i efektu świetlnego pojawiły się niskonapięciowe lampy z żarnikiem wolframowym, węglowe lampy łukowe, lampy ksenonowe, lampy halogenowe, lampy rtęciowe itp. Niektóre specjalne mikroskopy wymagają monochromatycznego źródła światła, a lampy sodowe i talowe mogą emitować światło monochromatyczne.
Tryb oświetlenia Mikroskop metalograficzny różni się od mikroskopu biologicznego tym, że nie wykorzystuje światła przechodzącego, lecz obrazowanie w świetle odbitym, dlatego musi istnieć specjalny dodatkowy system oświetlenia, czyli urządzenie do oświetlenia pionowego. W 1872 roku V.von Lang stworzył to urządzenie i wykonał pierwszy mikroskop metalograficzny. Oryginalny mikroskop metalograficzny miał tylko oświetlenie jasnego pola, a później opracowano oświetlenie ukośne, aby poprawić kontrast niektórych tkanek
