影響金相顯微鏡成像的因素

影響金相顯微鏡成像系統(tǒng)效果的要素

金相觀察是利用金相顯微鏡在可見光范圍內(nèi)根據(jù)金屬樣品表面不同組織成分的光反射特性，對這些組織成分光學(xué)研究和定性和定量描述的技術(shù)。工業(yè)視頻顯微鏡將傳統(tǒng)的顯微鏡與攝像系統(tǒng),顯示器或者電腦相結(jié)合,達(dá)到對被測物體的放大觀察的目的。金相顯微鏡電腦型金相顯微鏡或是數(shù)碼金相顯微鏡是將光學(xué)顯微鏡技術(shù)、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)完美地結(jié)合在一起而開發(fā)研制成的高科技產(chǎn)品，可以在計(jì)算機(jī)上很方便地觀察金相圖像，從而對金相圖譜進(jìn)行分析，評級等以及對圖片進(jìn)行輸出、打印。體視顯微鏡指從不同角度觀察物體,使雙眼引起立體感覺的雙目顯微鏡。 在500～0.2 μ m范圍內(nèi)可顯示金屬的結(jié)構(gòu)特征。

一、分辨率

透鏡的分辨率和像差缺陷的修正程度是衡量顯微鏡質(zhì)量的重要標(biāo)志。在金相顯微鏡中，分辨率是指從物體到物體的*小分辨距離。由于光的衍射，物鏡的*小分辨距離是有限的。分辨距離不大于0.2 μm。因此，小于0.2 μm 的顯微組織必須用電子顯微鏡觀察，而0.2 μm 到500μm 之間的顯微組織形態(tài)、分布、晶粒尺寸的變化以及滑移帶的厚度和間距都可以用工業(yè)顯微鏡觀察到。它對分析合金性能、了解冶金工藝、冶金產(chǎn)品質(zhì)量控制和元器件失效分析具有重要作用。

第二，像差校正的程度也是影響成像質(zhì)量的重要因素。

在低倍情況下,像差問題主要可以通過一個物鏡系統(tǒng)分析校正,在高倍情況下,則需要目鏡和物鏡之間配合使用校正.透鏡的像差理論主要有以下七種,其中對單色光的五種是球面像差、彗星像差、像散性、像場彎曲和畸變。對復(fù)色光有企業(yè)縱向色差和橫向色差產(chǎn)生兩種.早期的顯微鏡研究主要包括著眼于色差和部分傳統(tǒng)球面像差的校正,根據(jù)數(shù)據(jù)校正的程度不同而有消色差和復(fù)消色差物鏡。近期的金相顯微鏡,對像場彎曲和畸變等像差,也給予了足夠的重視.物鏡和目鏡經(jīng)過我們這些像差校正后,不僅對于圖像*加清晰,并可在具有較大的范圍內(nèi)能夠保持其平面性,這對金相顯微照相技術(shù)尤為明顯重要。因而我國現(xiàn)已得到廣泛應(yīng)用采用平場消色差物鏡、平場復(fù)消色差物鏡設(shè)計(jì)以及廣視場目鏡等.上述像差校正影響程度,都分別以鏡頭語言類型的形式標(biāo)志在物鏡和目鏡上。

三、照明方式

金相顯微鏡不同于體視顯微鏡，它使用反射光代替透射光，因此需要有特殊的附加照明系統(tǒng)。 換句話說，一種垂直照明裝置，后來利用傾斜照明來改進(jìn)某些組織對比度。

四、樣品的制備

為了顯示和識別金相樣品表面的光學(xué)元件，反射率必須有所不同。因此，樣品在觀察前應(yīng)按照一定的操作程序準(zhǔn)備加工。砂光拋光: 經(jīng)過拋光后，樣品表面呈鏡面狀。一些合金，如金屬和合金中的夾雜物(圖4)和鑄鐵中的石墨，其反射率比基體低得多。拋光后的樣品可在顯微鏡下直接觀察和分析。在拋光過程中，還應(yīng)防止組件脫落。對于一些組織不穩(wěn)定的試樣(如淬火馬氏體) ，應(yīng)防止過熱，以避免組織的變化。腐爛: 大多數(shù)拋光標(biāo)本不顯示組織。