Qual è il principio di funzionamento del microscopio metallografico? Spiegazione dettagliata del principio di funzionamento del microscopio metallografico
Il microscopio metallografico è uno strumento di analisi di laboratorio comunemente usato, che può combinare la tecnologia del microscopio ottico, la tecnologia di conversione fotoelettrica e la tecnologia di elaborazione delle immagini del computer ed è ampiamente utilizzato nei laboratori. Qual è il principio di funzionamento del microscopio metallografico? Il seguente editor lo introdurrà in dettaglio, spero che possa aiutare tutti.
Principio di funzionamento del microscopio metallografico
Il sistema di ingrandimento è la chiave dell'utilità e della qualità del microscopio. È composto principalmente da obiettivo e oculare.
L'ingrandimento del microscopio è:
M display=L/f oggetto × 250/f occhio=M oggetto × M occhio Nella formula [m1] M display - rappresenta l'ingrandimento del microscopio; [m2] M oggetto, [m3] M oggetto e [f2] f oggetto, [f1]f occhio rappresentano rispettivamente l'ingrandimento e la lunghezza focale dell'obiettivo e dell'oculare; L è la lunghezza del barilotto dell'obiettivo ottico; 250 è la distanza fotopica. L'unità di lunghezza è mm.
Risoluzione e aberrazioni La risoluzione di una lente e il grado di correzione dei difetti di aberrazione sono indicatori importanti della qualità di un microscopio. Nella tecnologia metallografica, la risoluzione si riferisce alla distanza minima di risoluzione della lente dell'obiettivo dall'oggetto. A causa del fenomeno della diffrazione della luce, la distanza minima di risoluzione della lente dell'obiettivo è limitata. Il tedesco Abb ha proposto la seguente formula per la distanza minima di risoluzione d
d=λ/2nsinφ dove λ è la lunghezza d'onda della sorgente luminosa; n è l'indice di rifrazione del mezzo tra il campione e la lente dell'obiettivo (aria;=1; trementina:=1.5); φ è la metà dell'angolo di apertura dell'obiettivo.
Si può vedere dalla formula precedente che la risoluzione aumenta con l'aumento di e . Perché la lunghezza d'onda della luce visibile [kg2][kg2] è compresa tra 4000 e 7000. Nel caso più favorevole in cui l'angolo [kg2][kg2] è vicino a 90, la distanza di risoluzione non sarà superiore a [kg2]0.2m[kg2]. Pertanto, la microstruttura inferiore a [kg2]0.2m[kg2] deve essere osservata con l'ausilio di un microscopio elettronico (vedi), mentre la microstruttura, la distribuzione e la cristallinità la cui scala è compresa tra [kg2]0.2~500m[kg2] ] I cambiamenti nella dimensione delle particelle, così come lo spessore e la spaziatura delle bande di scorrimento, possono essere osservati con un microscopio ottico. Questo svolge un ruolo importante nell'analisi delle proprietà della lega, nella comprensione dei processi metallurgici, nell'esecuzione del controllo di qualità dei prodotti metallurgici e nell'analisi dei guasti dei componenti.
Anche il grado di correzione dell'aberrazione è un fattore importante che influisce sulla qualità dell'immagine. In caso di basso ingrandimento, l'aberrazione viene principalmente corretta dalla lente dell'obiettivo e, in caso di elevato ingrandimento, l'oculare e la lente dell'obiettivo devono essere corretti insieme. Esistono sette aberrazioni principali delle lenti, di cui cinque sono aberrazione sferica, coma, astigmatismo, curvatura di campo e distorsione per luce monocromatica. Esistono due tipi di aberrazione cromatica longitudinale e aberrazione cromatica laterale per luce complessa. I primi microscopi si concentravano principalmente sulla correzione dell'aberrazione cromatica e dell'aberrazione sferica parziale, e c'erano obiettivi acromatici e apocromatici in base al grado di correzione. Con il continuo sviluppo, anche le aberrazioni come la curvatura del campo e la distorsione degli oggetti del microscopio metallografico hanno ricevuto sufficiente attenzione. Dopo che la lente dell'obiettivo e l'oculare sono stati corretti per queste aberrazioni, non solo l'immagine è chiara, ma anche la sua planarità può essere mantenuta in un ampio intervallo, che è particolarmente importante per la microfotografia metallografica. Pertanto, sono stati ampiamente utilizzati obiettivi plan acromatici, obiettivi plan apocromatici e oculari a campo largo. Il grado di correzione dell'aberrazione sopra menzionato è contrassegnato rispettivamente sulla lente dell'obiettivo e sull'oculare sotto forma di tipo di lente.
Sorgente luminosa I primi microscopi metallografici utilizzavano normali lampadine a incandescenza per l'illuminazione. Al fine di migliorare la luminosità e l'effetto luminoso, sono apparse lampade a filamento di tungsteno a bassa tensione, lampade ad arco di carbonio, lampade allo xeno, lampade alogene, lampade al mercurio, ecc. Alcuni microscopi speciali richiedono una sorgente luminosa monocromatica e le lampade al sodio e al tallio possono emettere luce monocromatica.
Modalità di illuminazione Il microscopio metallografico è diverso dal microscopio biologico, non utilizza la luce trasmessa, ma l'imaging a luce riflessa, quindi deve esserci uno speciale sistema di illuminazione aggiuntivo, ovvero un dispositivo di illuminazione verticale. Nel 1872, V.von Lang creò questo dispositivo e realizzò il primo microscopio metallografico. Il microscopio metallografico originale aveva solo l'illuminazione a campo chiaro e in seguito sviluppò l'illuminazione obliqua per migliorare il contrasto di alcuni tessuti
