?相顯微鏡主要于鑒定和分析金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)組織,它是金屬學研究金相的重要儀器,是工業(yè)部門鑒定產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵設備,該儀器配用攝像裝置,可攝取金相圖譜,并對圖譜進行測量分析,對圖象進行編輯、輸出、存儲、管理等功能。
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相顯微鏡是將光學顯微鏡技術、光電轉(zhuǎn)換技術、計算機圖像處理技術wan美地結(jié)合在一起而開發(fā)研制成的高科技產(chǎn)品,
可以在計算機上很方便地觀察金相圖像,從而對金相圖譜進行分析,評級等以及對圖片進行輸出、打印。眾suo周知,合金的成分、熱處理工藝、冷熱加工工藝直接影響金屬材料的內(nèi)部組織、結(jié)構(gòu)的變化,從而使機件的機械性能發(fā)生變化。
因此用金相顯微鏡來觀察檢驗分析金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)是工業(yè)生產(chǎn)中的一種重要手段。
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相顯微鏡主要由光學系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、機械系統(tǒng)、附件裝置(包括攝影或其它如顯微硬度等裝置)組成。
根據(jù)金屬樣品表面上不同組織組成物的光反射特征,用顯微鏡在可見光范圍內(nèi)對這些組織組成物進行光學研究并定性和定量描述。它可顯示500~0.2m尺度內(nèi)的金屬組織征。
早在1841年,e國人就在放大鏡下研究了大馬shi革鋼劍上的花紋。至1863年,英國人把巖相學的方法,包括試樣的制備、拋光和腐刻等技術移植到鋼鐵研究,發(fā)展了金相技術,后來還拍出一批低放大倍數(shù)的和其他組織的金相照片。索比和他的同代的德國及法國的科學實踐,為現(xiàn)代光學金相顯微術奠定了基礎。至20世紀初,光學金相顯微技術,日臻完善,并普遍推廣使用于金屬和合金的微觀分析,迄今仍然是金屬學領域中的一項基本技術。
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相顯微鏡是可見光作為照明源的一種顯微鏡。分立式和臥式,它們都包括光學放大、照明和機械三個系統(tǒng)。
放大系統(tǒng)是影響顯微鏡用途和質(zhì)量的關鍵。主要由物鏡和目鏡組成。
顯微鏡的放大率為:
M顯=L/f物×250/f目=M顯×M目式中[m1] M顯——表示顯微鏡放大率;[m2] M物、[m3]M目和[f2]f物、[f1]f目分別表示物鏡和目鏡的放大率和焦距;L為光學鏡筒長度;250為明視距離。長度單位皆為mm。
分辨率和象差透鏡的分辨率和象差缺陷的校正程度是衡量顯微鏡質(zhì)量的重要標志。在?相技術中分辨率指的是物鏡對目的物的最小分辨距離。由于光的衍射現(xiàn)象,物鏡的最?分辨距離是有限的。德國人阿貝對最小分辨距離提出了以下公式
d=λ/2nsinφ式中[kg2][kg2]為光源波長;
n為樣品和物鏡間介質(zhì)的折射系數(shù)(空氣;=1;松節(jié)油:=1.5);
φ為物鏡的孔徑之半。
從上式可知,分辨率隨著和的增加而提高。由于可見光的波長[kg2][kg2]在4000~7000之間。在[kg2][kg2]角接近于90的最有利的情況下,分辨距離也不會比[kg2]0.2m[kg2]更高。因此,小于[kg2]0.2m[kg2]的顯微組織,必須借助于電子顯微鏡來觀察(見),而尺度介于[kg2]0.2~500m[kg2]之間的組織形貌、分布、晶粒度的變化,以及滑移帶的厚度和間隔等,都可以用光學顯微鏡觀察。這對于分析合金性能、了解冶金過程、進行冶金產(chǎn)品質(zhì)量控制及零部件失效分析等,都有重要作用。
象差的校正程度,也是影響成象質(zhì)量的重要因素。在低倍情況下,象差主要通過物鏡進行校正,在低倍情況下,則需要目鏡和物鏡配合校正。透鏡的象差主要有七種,其中對單色光的五種是球面象差、彗星象差、象散性、象場彎曲和畸變。對復色光有縱向色差和橫向色差兩種。早期的顯微鏡主要著眼于色差和部分球面象差的校正,根據(jù)校正的程度而有消色差和復消色差物鏡。近期的金相顯微鏡,對象場彎曲和畸變等象差,也給予了足夠的重視。物鏡和目鏡經(jīng)過這些象差校正后,不僅圖象清晰,并可在較大的范圍內(nèi)保持其平面性,這對金相顯微照相尤為重要。因而現(xiàn)已廣泛采用平場消色差物鏡、平場復消色差物鏡以及廣視場目鏡等。上述象差校正程度,都分別以鏡頭類型的形式標志在物鏡和目鏡上。
光源最早的金相顯微鏡,采用一般的白熾燈泡照明,以后為了提高亮度及照明效果,出現(xiàn)了低壓鎢絲燈、碳弧燈、氙燈、鹵素燈、水銀燈等。有些特殊性能的顯微鏡需要單?光源,鈉光燈、tuo燈能發(fā)出單色光。
照明方式金相顯微鏡與生物顯微鏡不同,它不是用透射光,?是采用反射光成像,因而必須有一套特殊的附加照明系統(tǒng),也就是垂直照明裝置。1872年蘭(V.vonLang)創(chuàng)造出這種裝置,并制成了第一臺金相顯微鏡。原始的金相顯微鏡只有明場照明,以后發(fā)展用斜光照明以提高某些組織的襯度。
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日常維護、保養(yǎng)及注意事項
為保證系統(tǒng)的使用壽命及可靠性,注意以下事項:
1.試驗室應具備三防條件:防震(遠離震源)、防潮(使?空調(diào)、?燥器)、防塵(地?鋪上地板);電源:220V+-10%,50HZ溫度:0度-40度。
2.調(diào)焦時注意不要使物鏡碰到試樣,以免劃傷物鏡。
3.當載物臺墊片圓孔中心的位置遠離物鏡中心位置時不要切換物鏡,以免劃傷物鏡。
4.亮度調(diào)整切忌忽大忽小,也不要過亮,影響燈泡的使用壽命,同時也有損視力。
5.所有(功能)切換,動作要輕,要到位。
6.關機時要將亮度調(diào)到最小。
7.非專業(yè)人員不要調(diào)整照明系統(tǒng)(燈絲位置燈),以免影響成像質(zhì)量。
8.更換鹵素燈時要注意高溫,以免灼傷;注意不要用手直接接觸鹵素燈的玻璃體。
9.關機不使用時,將物鏡通過調(diào)焦機構(gòu)調(diào)整到最di狀態(tài)。
10.關機不使用時,不要立即該蓋防塵罩,待冷卻后再蓋,注意防?。
11.不經(jīng)常使用的光學部件放置于干燥皿內(nèi)。
12.非專業(yè)人員不要嘗試擦物鏡及其它光學部件。目鏡可以用脫脂棉簽蘸1:1比例(wu水酒精:yi醚)混合液體甩干后擦拭,不要用其他液體,以免損傷目鏡。
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