Aký je princíp fungovania metalografického mikroskopu? Podrobné vysvetlenie princípu fungovania metalografického mikroskopu
Metalografický mikroskop je bežne používaný laboratórny analytický prístroj, ktorý môže kombinovať technológiu optického mikroskopu, technológiu fotoelektrickej konverzie a technológiu počítačového spracovania obrazu a je široko používaný v laboratóriách. Aký je princíp fungovania metalografického mikroskopu? Nasledujúci editor ho podrobne predstaví, dúfam, že pomôže každému.
Princíp činnosti metalografického mikroskopu
Zväčšovací systém je kľúčom k užitočnosti a kvalite mikroskopu. Skladá sa hlavne z objektívu a okuláru.
Zväčšenie mikroskopu je:
M zobrazenie=L/f objekt × 250/f oko=M objekt × M oko Vo vzorci [m1] M zobrazenie - predstavuje zväčšenie mikroskopu; [m2] M objekt, [m3] M objekt a [f2] f objekt, [f1]f oko predstavuje zväčšenie a ohniskovú vzdialenosť šošovky objektívu a okuláru; L je dĺžka tubusu optickej šošovky; 250 je fotopická vzdialenosť. Jednotkou dĺžky je mm.
Rozlíšenie a aberácie Rozlíšenie šošovky a stupeň korekcie defektov aberácie sú dôležitými ukazovateľmi kvality mikroskopu. V metalografickej technológii sa rozlíšenie vzťahuje na minimálnu rozlišovaciu vzdialenosť šošovky objektívu od objektu. V dôsledku difrakčného javu svetla je minimálna rozlišovacia vzdialenosť šošovky objektívu obmedzená. Nemecký Abb navrhol nasledujúci vzorec pre minimálnu rozlišovaciu vzdialenosť d
d=λ/2nsinφ kde λ je vlnová dĺžka svetelného zdroja; n je index lomu média medzi vzorkou a šošovkou objektívu (vzduch;=1; terpentín:=1.5); φ je polovica uhla otvoru šošovky objektívu.
Z vyššie uvedeného vzorca je zrejmé, že rozlíšenie sa zvyšuje so zvyšovaním a . Pretože vlnová dĺžka viditeľného svetla [kg2][kg2] je medzi 4000 a 7000. V najpriaznivejšom prípade, keď je uhol [kg2][kg2] blízky 90, rozlišovacia vzdialenosť nebude väčšia ako [kg2]0,2m[kg2]. Preto sa mikroštruktúra menšia ako [kg2]0,2m[kg2] musí pozorovať pomocou elektrónového mikroskopu (pozri), zatiaľ čo mikroštruktúra, distribúcia a kryštalinita, ktorej mierka je medzi [kg2]0,2~500 m[kg2 ] Zmeny veľkosti častíc, ako aj hrúbky a vzdialenosti klzných pásov možno pozorovať optickým mikroskopom. To hrá dôležitú úlohu pri analýze vlastností zliatin, pochopení metalurgických procesov, vykonávaní kontroly kvality metalurgických produktov a analýze porúch komponentov.
Dôležitým faktorom ovplyvňujúcim kvalitu obrazu je aj stupeň korekcie aberácie. V prípade malého zväčšenia aberáciu koriguje hlavne šošovka objektívu a v prípade veľkého zväčšenia je potrebné korigovať okulár a šošovku objektívu spoločne. Existuje sedem hlavných aberácií šošoviek, z ktorých päť je sférická aberácia, kóma, astigmatizmus, zakrivenie poľa a skreslenie pre monochromatické svetlo. Existujú dva typy pozdĺžnej chromatickej aberácie a laterálnej chromatickej aberácie pre komplexné svetlo. Prvé mikroskopy sa zameriavali hlavne na korekciu chromatickej aberácie a čiastočnej sférickej aberácie a existovali achromatické a apochromatické objektívy podľa stupňa korekcie. S neustálym vývojom bola venovaná dostatočná pozornosť aj aberáciám, ako je zakrivenie poľa a skreslenie objektov metalografických mikroskopov. Po korekcii šošovky objektívu a okuláru na tieto aberácie je nielen čistý obraz, ale aj jeho rovinnosť môže byť zachovaná vo veľkom rozsahu, čo je obzvlášť dôležité pre metalografickú mikrofotografiu. Preto sa široko používajú plánové achromatické objektívy, planárne apochromatické objektívy a širokouhlé okuláre. Vyššie uvedený stupeň korekcie aberácie je vyznačený na šošovke objektívu a okulári vo forme typu šošovky.
Svetelný zdroj Najstaršie metalografické mikroskopy používali na osvetlenie bežné žiarovky. Na zlepšenie jasu a svetelného efektu sa objavili nízkonapäťové žiarovky s volfrámovým vláknom, uhlíkové oblúkové výbojky, xenónové výbojky, halogénové výbojky, ortuťové výbojky atď. Niektoré špeciálne mikroskopy vyžadujú monochromatický zdroj svetla a sodíkové a táliové výbojky môžu vyžarovať monochromatické svetlo.
Režim osvetlenia Metalografický mikroskop sa líši od biologického mikroskopu, nepoužíva prechádzajúce svetlo, ale zobrazovanie odrazeným svetlom, takže musí existovať špeciálny doplnkový osvetľovací systém, to znamená vertikálne osvetľovacie zariadenie. V roku 1872 vytvoril V.von Lang toto zariadenie a vyrobil prvý metalografický mikroskop. Pôvodný metalografický mikroskop mal len osvetlenie svetlého poľa a neskôr vyvinul šikmé osvetlenie na zlepšenie kontrastu určitých tkanív
