Was ist das Arbeitsprinzip des metallografischen Mikroskops? Ausführliche Erklärung des Arbeitsprinzips des metallographischen Mikroskops
Das metallografische Mikroskop ist ein häufig verwendetes Laboranalyseinstrument, das optische Mikroskoptechnologie, photoelektrische Umwandlungstechnologie und Computerbildverarbeitungstechnologie kombinieren kann und in Labors weit verbreitet ist. Was ist das Arbeitsprinzip des metallografischen Mikroskops? Der folgende Herausgeber wird es im Detail vorstellen, ich hoffe, es kann allen helfen.
Arbeitsprinzip des metallographischen Mikroskops
Das Vergrößerungssystem ist der Schlüssel zum Nutzen und zur Qualität des Mikroskops. Es besteht hauptsächlich aus Objektiv und Okular.
Die Vergrößerung des Mikroskops beträgt:
M-Anzeige=L/f-Objekt × 250/f-Auge=M-Objekt × M-Auge In der Formel [m1] M-Anzeige – steht für die Vergrößerung des Mikroskops; [m2] M-Objekt, [m3] M-Objekt und [f2] f-Objekt, [f1]f Auge repräsentiert die Vergrößerung und Brennweite der Objektivlinse bzw. des Okulars; L ist die Länge des Tubus der optischen Linse; 250 ist die photopische Entfernung. Die Längeneinheit ist mm.
Auflösung und Aberrationen Die Auflösung eines Objektivs und der Korrekturgrad von Aberrationsfehlern sind wichtige Indikatoren für die Qualität eines Mikroskops. In der metallographischen Technik bezeichnet die Auflösung den minimalen Auflösungsabstand des Objektivs zum Objekt. Aufgrund des Beugungsphänomens von Licht ist der minimale Auflösungsabstand der Objektivlinse begrenzt. Der deutsche Abb schlug die folgende Formel für den minimalen Auflösungsabstand d vor
d=λ/2nsinφ wobei λ die Wellenlänge der Lichtquelle ist; n Brechungsindex des Mediums zwischen Probe und Objektiv (Luft;=1; Terpentin:=1,5); φ ist die Hälfte des Öffnungswinkels der Objektivlinse.
Aus obiger Formel ist ersichtlich, dass die Auflösung mit zunehmendem und zunimmt. Denn die Wellenlänge des sichtbaren Lichts [kg2][kg2] liegt zwischen 4000 und 7000. Im günstigsten Fall liegt der Winkel bei [kg2][kg2]. 90, der Auflösungsabstand ist nicht höher als [kg2]0,2 m [kg2]. Daher muss die Mikrostruktur kleiner als [kg2]0,2m[kg2] mit Hilfe eines Elektronenmikroskops beobachtet werden (siehe), während die Mikrostruktur, Verteilung und Kristallinität deren Skala zwischen [kg2]0,2~500m[kg2] liegt ] Änderungen der Partikelgröße sowie der Dicke und des Abstands von Gleitbändern können mit einem optischen Mikroskop beobachtet werden. Dies spielt eine wichtige Rolle bei der Analyse von Legierungseigenschaften, dem Verständnis metallurgischer Prozesse, der Qualitätskontrolle metallurgischer Produkte und der Analyse von Komponentenausfällen.
Der Grad der Aberrationskorrektur ist ebenfalls ein wichtiger Faktor, der die Bildqualität beeinflusst. Bei geringer Vergrößerung wird die Aberration hauptsächlich durch das Objektiv korrigiert, bei starker Vergrößerung müssen Okular und Objektiv gemeinsam korrigiert werden. Es gibt sieben Hauptfehler von Linsen, von denen fünf sphärische Aberration, Koma, Astigmatismus, Feldkrümmung und Verzerrung für monochromatisches Licht sind. Es gibt zwei Arten von Farblängsfehlern und Farbquerfehlern für komplexes Licht. Frühe Mikroskope konzentrierten sich hauptsächlich auf die Korrektur von chromatischer Aberration und partieller sphärischer Aberration, und je nach Korrekturgrad gab es achromatische und apochromatische Objektive. Mit der kontinuierlichen Entwicklung wurde auch Aberrationen wie Feldkrümmung und Verzerrung von metallografischen Mikroskopobjekten genügend Aufmerksamkeit geschenkt. Nachdem die Objektivlinse und das Okular auf diese Aberrationen korrigiert wurden, ist nicht nur das Bild klar, sondern es kann auch seine Ebenheit in einem großen Bereich beibehalten werden, was besonders wichtig für die metallografische Mikrofotografie ist. Daher sind planachromatische Objektive, planapochromatische Objektive und Weitfeldokulare weit verbreitet. Der oben erwähnte Grad der Aberrationskorrektur ist auf dem Objektiv bzw. dem Okular in Form des Linsentyps gekennzeichnet.
Lichtquelle Die frühesten metallografischen Mikroskope verwendeten allgemeine Glühlampen für die Beleuchtung. Um die Helligkeit und den Lichteffekt zu verbessern, erschienen Niederspannungs-Wolfram-Glühlampen, Kohlebogenlampen, Xenonlampen, Halogenlampen, Quecksilberlampen usw. Einige spezielle Mikroskope erfordern eine monochromatische Lichtquelle, und Natriumlampen und Thalliumlampen können monochromatisches Licht emittieren.
Beleuchtungsmodus Das metallografische Mikroskop unterscheidet sich vom biologischen Mikroskop, es verwendet kein Durchlicht, sondern eine Auflichtabbildung, daher muss ein spezielles zusätzliches Beleuchtungssystem vorhanden sein, dh eine vertikale Beleuchtungsvorrichtung. 1872 schuf V. von Lang dieses Gerät und baute das erste metallographische Mikroskop. Das ursprüngliche metallografische Mikroskop hatte nur eine Hellfeldbeleuchtung und entwickelte später eine schräge Beleuchtung, um den Kontrast bestimmter Gewebe zu verbessern
