Care este principiul de funcționare al microscopului metalografic? Explicație detaliată a principiului de funcționare al microscopului metalografic
Microscopul metalografic este un instrument de analiză de laborator utilizat în mod obișnuit, care poate combina tehnologia microscopului optic, tehnologia de conversie fotoelectrică și tehnologia de procesare a imaginilor pe computer și este utilizat pe scară largă în laboratoare. Care este principiul de funcționare al microscopului metalografic? Următorul editor îl va prezenta în detaliu, sper că poate ajuta pe toată lumea.
Principiul de funcționare al microscopului metalografic
Sistemul de mărire este cheia pentru utilitatea și calitatea microscopului. Este compus în principal din obiectiv și ocular.
Mărirea microscopului este:
M display=L/f object × 250/f eye=M obiect × M eye În formula [m1] M display - reprezintă mărirea microscopului; [m2] M obiect, [m3] M obiect și [f2] f obiect, [f1]f ochi reprezintă mărirea și distanța focală a obiectivului și respectiv a ocularului; L este lungimea cilindrului lentilei optice; 250 este distanța fotopică. Unitatea de unitate de lungime este mm.
Rezoluția și aberațiile Rezoluția unei lentile și gradul de corectare a defectelor de aberație sunt indicatori importanți ai calității unui microscop. În tehnologia metalografică, rezoluția se referă la distanța minimă de rezoluție dintre lentila obiectiv și obiect. Datorită fenomenului de difracție al luminii, distanța minimă de rezoluție a lentilei obiectiv este limitată. Abb german a propus următoarea formulă pentru distanța minimă de rezoluție d
d=λ/2nsinφ unde λ este lungimea de undă a sursei de lumină; n este indicele de refracție al mediului dintre probă și lentila obiectiv (aer;=1; terebentină:=1,5); φ este jumătate din unghiul de deschidere al obiectivului.
Din formula de mai sus se poate observa că rezoluția crește odată cu creșterea lui și . Deoarece lungimea de undă a luminii vizibile [kg2][kg2] este între 4000 și 7000. În cel mai favorabil caz, în care unghiul [kg2][kg2] este aproape de 90, distanța de rezolvare nu va fi mai mare de [kg2]0,2m[kg2]. Prin urmare, microstructura mai mică de [kg2]0,2m[kg2] trebuie observată cu ajutorul unui microscop electronic (vezi), în timp ce microstructura, distribuția și cristalinitatea cărora scara se află între [kg2]0,2~500m[kg2 ] Modificările dimensiunii particulelor, precum și grosimea și distanța dintre benzile de alunecare, pot fi observate cu un microscop optic. Acesta joacă un rol important în analiza proprietăților aliajului, înțelegerea proceselor metalurgice, efectuarea controlului calității produselor metalurgice și analiza defecțiunilor componentelor.
Gradul de corectare a aberațiilor este, de asemenea, un factor important care afectează calitatea imaginii. În cazul măririi reduse, aberația este corectată în principal de obiectivul, iar în cazul măririi mari, ocularul și obiectivul trebuie corectate împreună. Există șapte aberații principale ale lentilelor, dintre care cinci sunt aberația sferică, comă, astigmatismul, curbura câmpului și distorsiunea pentru lumina monocromatică. Există două tipuri de aberații cromatice longitudinale și aberații cromatice laterale pentru lumina complexă. Primele microscoape s-au concentrat în principal pe corectarea aberației cromatice și a aberației sferice parțiale și au existat obiective acromatice și apocromatice în funcție de gradul de corecție. Odată cu dezvoltarea continuă, aberațiilor, cum ar fi curbura câmpului și distorsiunea obiectelor din microscopul metalografic, au primit, de asemenea, suficientă atenție. După ce obiectivul și ocularul sunt corectate pentru aceste aberații, nu numai imaginea este clară, ci și planeitatea acesteia poate fi menținută într-un interval mare, ceea ce este deosebit de important pentru microfotografie metalografică. Prin urmare, obiectivele plan acromatice, obiectivele apocromatice plan și ocularele cu câmp larg au fost utilizate pe scară largă. Gradul de corectare a aberațiilor menționat mai sus este marcat pe obiectiv și respectiv pe ocular sub formă de tip de lentilă.
Sursa de lumină Cele mai vechi microscoape metalografice foloseau becuri incandescente generale pentru iluminat. Pentru a îmbunătăți luminozitatea și efectul de iluminare au apărut lămpi cu filament de tungsten de joasă tensiune, lămpi cu arc de carbon, lămpi cu xenon, lămpi cu halogen, lămpi cu mercur etc. Unele microscoape speciale necesită o sursă de lumină monocromatică, iar lămpile cu sodiu și lămpile cu taliu pot emite lumină monocromatică.
Modul de iluminare Microscopul metalografic este diferit de microscopul biologic, nu folosește lumină transmisă, ci imagini cu lumină reflectată, deci trebuie să existe un sistem special de iluminare suplimentar, adică un dispozitiv de iluminare verticală. În 1872, V.von Lang a creat acest dispozitiv și a realizat primul microscop metalografic. Microscopul metalografic original avea doar iluminare în câmp luminos, iar mai târziu a dezvoltat iluminare oblică pentru a îmbunătăți contrastul anumitor țesuturi
