Mis on metallograafilise mikroskoobi tööpõhimõte? Metallograafilise mikroskoobi tööpõhimõtte üksikasjalik selgitus
Metallograafiline mikroskoop on laialdaselt kasutatav laborianalüüsi instrument, mis võib kombineerida optilise mikroskoobi tehnoloogiat, fotoelektrilise muundamise tehnoloogiat ja arvuti pilditöötlustehnoloogiat ning mida kasutatakse laialdaselt laborites. Mis on metallograafilise mikroskoobi tööpõhimõte? Järgmine toimetaja tutvustab seda üksikasjalikult, loodan, et see aitab kõiki.
Metallograafilise mikroskoobi tööpõhimõte
Suurendussüsteem on mikroskoobi kasulikkuse ja kvaliteedi võti. See koosneb peamiselt objektiivist ja okulaarist.
Mikroskoobi suurendus on järgmine:
M ekraan=L/f objekt × 250/f silm=M objekt × M silm Valemis [m1] M kuva - tähistab mikroskoobi suurendust; [m2] M objekt, [m3] M objekt ja [f2] f objekt, [f1]f silm tähistab vastavalt objektiiviläätse ja okulaari suurendust ja fookuskaugust; L on optilise läätse silindri pikkus; 250 on fotoopiline kaugus. Pikkuse ühik on mm.
Eraldusvõime ja aberratsioonid Objektiivi lahutusvõime ja aberratsioonidefektide korrigeerimise määr on mikroskoobi kvaliteedi olulised näitajad. Metallograafilises tehnoloogias tähendab eraldusvõime objektiivi minimaalset eraldusvõime kaugust objektist. Valguse difraktsiooninähtuse tõttu on objektiivi minimaalne eralduskaugus piiratud. Saksa Abb pakkus minimaalse eraldusvõime kauguse d jaoks välja järgmise valemi
d=λ/2nsinφ kus λ on valgusallika lainepikkus; n on proovi ja objektiiviläätse vahelise keskkonna murdumisnäitaja (õhk;=1; tärpentin:=1,5); φ on pool objektiivi avanurgast.
Ülaltoodud valemist on näha, et eraldusvõime suureneb ja suurenedes. Kuna nähtava valguse lainepikkus [kg2][kg2] on vahemikus 4000 kuni 7000. Kõige soodsamal juhul, kui nurk [kg2][kg2] on lähedane 90, ei ole eralduskaugus suurem kui [kg2]0,2m[kg2]. Seetõttu tuleb elektronmikroskoobi abil jälgida mikrostruktuuri, mis on väiksem kui [kg2]0,2m[kg2] (vt), kusjuures mikrostruktuur, jaotus ja kristallilisus, mille skaala jääb vahemikku [kg2]0,2–500 m[kg2 ] Osakeste suuruse, aga ka libisemisribade paksuse ja vahekauguste muutumist saab jälgida optilise mikroskoobiga. See mängib olulist rolli sulami omaduste analüüsimisel, metallurgiaprotsesside mõistmisel, metallurgiatoodete kvaliteedikontrolli teostamisel ja komponentide rikete analüüsimisel.
Aberratsiooni korrigeerimise aste on samuti oluline pildikvaliteeti mõjutav tegur. Madala suurenduse korral korrigeerib aberratsiooni peamiselt objektiiv, suure suurenduse korral aga okulaari ja objektiivi koos korrigeerimist. Objektiividel on seitse peamist aberratsiooni, millest viis on sfääriline aberratsioon, kooma, astigmatism, välja kõverus ja monokromaatilise valguse moonutus. Kompleksse valguse jaoks on kahte tüüpi pikisuunalist kromaatilist aberratsiooni ja külgmist kromaatilist aberratsiooni. Varajased mikroskoobid keskendusid peamiselt kromaatilise aberratsiooni ja osalise sfäärilise aberratsiooni korrigeerimisele ning vastavalt korrektsiooniastmele olid akromaatilised ja apokromaatilised objektiivid. Pideva arengu käigus on piisavalt tähelepanu pööratud ka sellistele aberratsioonidele nagu väljakõverused ja metallograafilise mikroskoobi objektide moonutused. Pärast objektiiviläätse ja okulaari nende aberratsioonide korrigeerimist pole mitte ainult pilt selge, vaid ka selle tasasust saab säilitada suures vahemikus, mis on eriti oluline metallograafilise mikrofotograafia jaoks. Seetõttu on laialdaselt kasutatud plaaniakromaatilised objektiivid, plan apokromaatilised objektiivid ja laia väljaga okulaarid. Eespool nimetatud aberratsiooni korrigeerimise aste on märgitud objektiivil ja okulaaril vastavalt läätse tüübi kujul.
Valgusallikas Kõige varasemates metallograafilistes mikroskoopides kasutati valgustamiseks üldisi hõõglampe. Heleduse ja valgusefekti parandamiseks ilmusid madalpinge volframhõõglambid, süsinikkaarlambid, ksenoonlambid, halogeenlambid, elavhõbedalambid jne. Mõned spetsiaalsed mikroskoobid nõuavad monokromaatilist valgusallikat ning naatriumlambid ja talliumlambid võivad kiirata monokromaatilist valgust.
Valgustusrežiim Metallograafiline mikroskoop erineb bioloogilisest mikroskoobist, see ei kasuta läbiva valguse, vaid peegeldunud valguse pildistamist, seega peab olema spetsiaalne lisavalgustussüsteem, see tähendab vertikaalne valgustusseade. 1872. aastal lõi V.von Lang selle seadme ja valmistas esimese metallograafilise mikroskoobi. Algsel metallograafilisel mikroskoobil oli ainult ereda välja valgustus ja hiljem töötati välja kaldus valgustus, et parandada teatud kudede kontrasti
