Jaký je princip činnosti metalografického mikroskopu? Podrobné vysvětlení principu činnosti metalografického mikroskopu
Metalografický mikroskop je běžně používaný laboratorní analytický přístroj, který může kombinovat technologii optického mikroskopu, technologii fotoelektrické konverze a technologii počítačového zpracování obrazu a je široce používán v laboratořích. Jaký je princip činnosti metalografického mikroskopu? Následující editor jej podrobně představí, doufám, že pomůže všem.
Princip činnosti metalografického mikroskopu
Zvětšovací systém je klíčem k užitečnosti a kvalitě mikroskopu. Skládá se především z objektivu a okuláru.
Zvětšení mikroskopu je:
M zobrazení=L/f objekt × 250/f oko=M objekt × M oko Ve vzorci [m1] M zobrazení - představuje zvětšení mikroskopu; [m2] M objekt, [m3] M objekt a [f2] f objekt, [f1]f oko představuje zvětšení a ohniskovou vzdálenost objektivu a okuláru; L je délka tubusu optické čočky; 250 je fotopická vzdálenost. Jednotkou délky je mm.
Rozlišení a aberace Rozlišení čočky a stupeň korekce vad aberace jsou důležitými ukazateli kvality mikroskopu. V metalografické technologii se rozlišením rozumí minimální rozlišovací vzdálenost objektivu od objektu. V důsledku difrakčního jevu světla je minimální rozlišovací vzdálenost čočky objektivu omezena. Německý Abb navrhl pro minimální rozlišovací vzdálenost d následující vzorec
d=λ/2nsinφ kde λ je vlnová délka světelného zdroje; n je index lomu prostředí mezi vzorkem a čočkou objektivu (vzduch;=1; terpentýn:=1.5); φ je polovina úhlu clony objektivu.
Z výše uvedeného vzorce je patrné, že rozlišení se zvyšuje s nárůstem a . Protože vlnová délka viditelného světla [kg2][kg2] je mezi 4000 a 7000. V nejpříznivějším případě, kdy se úhel [kg2][kg2] blíží 90, rozlišovací vzdálenost nebude vyšší než [kg2]0,2m[kg2]. Mikrostruktura menší než [kg2]0,2m[kg2] musí být proto pozorována pomocí elektronového mikroskopu (viz), zatímco mikrostruktura, distribuce a krystalinita, jejíž měřítko je mezi [kg2]0,2~500 m[kg2 ] Změny velikosti částic, stejně jako tloušťku a rozmístění skluzových pásů, lze pozorovat optickým mikroskopem. To hraje důležitou roli při analýze vlastností slitin, pochopení metalurgických procesů, provádění kontroly kvality metalurgických produktů a analýze poruch součástí.
Důležitým faktorem ovlivňujícím kvalitu obrazu je také stupeň korekce aberace. V případě malého zvětšení je aberace korigována především čočkou objektivu a v případě velkého zvětšení je potřeba korigovat okulár a čočku objektivu společně. Existuje sedm hlavních aberací čoček, z nichž pět je sférická aberace, kóma, astigmatismus, zakřivení pole a zkreslení pro monochromatické světlo. Existují dva typy podélné chromatické aberace a laterální chromatické aberace pro komplexní světlo. Rané mikroskopy se zaměřovaly hlavně na korekci chromatické aberace a částečné sférické aberace a existovaly achromatické a apochromatické objektivy podle stupně korekce. S neustálým vývojem byla věnována dostatečná pozornost také aberacím, jako je zakřivení pole a zkreslení objektů metalografického mikroskopu. Po korekci čočky objektivu a okuláru na tyto aberace je nejen čistý obraz, ale také jeho plochost může být zachována ve velkém rozsahu, což je zvláště důležité pro metalografickou mikrofotografii. Proto byly široce používány planární achromatické objektivy, planární apochromatické objektivy a širokoúhlé okuláry. Výše zmíněný stupeň korekce aberace je vyznačen na čočce objektivu a okuláru ve formě typu čočky.
Světelný zdroj Nejstarší metalografické mikroskopy používaly k osvětlení běžné žárovky. Pro zlepšení jasu a světelného efektu se objevily nízkonapěťové žárovky s wolframovým vláknem, uhlíkové obloukové výbojky, xenonové výbojky, halogenové výbojky, rtuťové výbojky atd. Některé speciální mikroskopy vyžadují monochromatický zdroj světla a sodíkové a thaliové výbojky mohou vyzařovat monochromatické světlo.
Režim osvětlení Metalografický mikroskop se liší od mikroskopu biologického, nepoužívá procházející světlo, ale zobrazování odraženým světlem, takže musí existovat speciální přídavný osvětlovací systém, to znamená zařízení vertikálního osvětlení. V roce 1872 vytvořil V.von Lang toto zařízení a vyrobil první metalografický mikroskop. Původní metalografický mikroskop měl pouze osvětlení světlého pole a později vyvinul šikmé osvětlení pro zlepšení kontrastu určitých tkání.
