Welche Schlüsselfaktoren beeinflussen die metallografische Mikroskopbildgebung?
Das metallografische Mikroskop eignet sich zur Beobachtung metallografischer Strukturen und Oberflächenmorphologie und ist ein ideales Instrument für die Metallurgie-, Mineralogie- und Feinmechanikforschung. Das metallografische Mikroskop zeichnet sich durch gute Stabilität, klare Abbildung, hohe Auflösung und ein großes und flaches Sichtfeld aus. Aufgrund seiner qualitativen und quantitativen Analyse des Messobjekts ist das metallografische Mikroskop ein in der Metallurgie, der mechanischen Verarbeitung, der Technologie und anderen Branchen weit verbreitetes Messinstrument.
Aufgrund objektiver Bedingungen kann kein metallografisches Mikroskop ein theoretisch ideales Bild erzeugen, und die Existenz verschiedener Aberrationen beeinträchtigt die Bildqualität. Die verschiedenen Aberrationen werden im Folgenden kurz vorgestellt.
1. Farbunterschied
Chromatische Aberration ist ein schwerwiegender Fehler bei der Abbildung metallografischer Mikroskoplinsen. Sie tritt auf, wenn polychromatisches Licht als Lichtquelle verwendet wird. Monochromatisches Licht erzeugt keine chromatische Aberration. Weißes Licht besteht aus sieben Typen: Rot, Orange, Gelb, Grün, Cyan, Indigo und Violett. Die Wellenlängen jedes Lichts sind unterschiedlich, sodass auch der Brechungsindex beim Durchgang durch die Linse unterschiedlich ist. Auf diese Weise kann ein Punkt auf der Objektseite einen Farbfleck auf der Bildseite bilden. Die Hauptfunktion des optischen Systems ist achromatisch. Chromatische Aberration umfasst im Allgemeinen positionelle chromatische Aberration und chromatische Vergrößerungsaberration. Positionelle chromatische Aberration führt dazu, dass das Bild bei Betrachtung aus jeder Position Farbflecken oder Lichthöfe aufweist, wodurch das Bild unscharf wird. Und chromatische Vergrößerungsaberration führt dazu, dass das Bild farbige Kanten aufweist.
2. Sphärische Aberration des metallografischen Mikroskops
Die sphärische Aberration ist eine monochromatische Phasendifferenz an einem Punkt auf der Achse, die auf die sphärische Oberfläche der Linse zurückzuführen ist. Die sphärische Aberration führt dazu, dass ein Punkt nach der Abbildung kein heller Fleck mehr ist, sondern ein heller Fleck mit allmählich unscharfen hellen Rändern in der Mitte, was die Abbildungsqualität des metallografischen Mikroskops beeinträchtigt.
3. Astigmatismus
Astigmatismus ist auch eine außeraxiale monochromatische Aberration, die die Klarheit eines metallografischen Mikroskops beeinträchtigt. Wenn das Sichtfeld groß ist, ist der Objektpunkt am Rand weit von der optischen Achse entfernt und der Strahl neigt sich stark, was nach dem Durchgang durch die Linse zu Astigmatismus führt. Astigmatismus führt dazu, dass der ursprüngliche Objektpunkt nach der Abbildung zu zwei getrennten und senkrecht zueinander stehenden kurzen Linien wird. Nach der Integration auf der idealen Bildebene wird ein elliptischer Punkt gebildet. Astigmatismus wird durch komplexe Linsenkombinationen eliminiert.
5. Koma
Koma ist eine monochromatische Aberration an einem außeraxialen Punkt. Wenn ein außeraxialer Objektpunkt mit einem Strahl mit großer Apertur abgebildet wird, hat das Bild eines Lichtpunkts die Form eines Kommas, das wie ein Komet geformt ist, nachdem der emittierte Strahl die Linse des metallografischen Mikroskops passiert hat und sich nicht mehr schneidet. Daher wird es als „Koma-Aberration“ bezeichnet.
6. Feldlied
Die Bildfeldwölbung wird auch als „Feldkrümmung“ bezeichnet. Wenn in einer metallografischen Mikroskoplinse eine Bildfeldwölbung vorliegt, stimmt der Schnittpunkt des gesamten Lichtstrahls nicht mit dem idealen Bildpunkt überein. Obwohl an jedem bestimmten Punkt ein klarer Bildpunkt erhalten werden kann, ist die gesamte Bildebene eine gekrümmte Oberfläche. Auf diese Weise kann die gesamte Bildebene bei der mikroskopischen Untersuchung nicht klar gesehen werden, was die Beobachtung und Fotografie erschwert. Daher sind die Objektivlinsen metallografischer Mikroskope im Allgemeinen Flachfeldobjektive mit korrigierter Bildfeldwölbung.
