Επεξήγηση της διαδικασίας απεικόνισης και της χρήσης μεταλλογραφικών μικροσκοπίων
Πεδίο εφαρμογής μεταλλογραφικού μικροσκοπίου
Μεταλλογραφική εξέταση σιδηρούχων μετάλλων, μεταλλογραφική εξέταση μη σιδηρούχων μετάλλων, μεταλλογραφική εξέταση μεταλλουργίας σκόνης, ταυτοποίηση ιστών και αξιολόγηση μετά από επεξεργασία επιφάνειας υλικού.
Επιλογή υλικού: Υπάρχει κάποια αντιστοιχία μεταξύ της μικροδομής και της απόδοσης του υλικού, βάσει της οποίας μπορεί να επιλεγεί το κατάλληλο υλικό.
Έλεγχος: έλεγχος πρώτων υλών και έλεγχος διαδικασίας.
Επιθεώρηση δειγματοληψίας: Η διαδικασία κατασκευής του προϊόντος διενεργεί μεταλλογραφική επιθεώρηση σε ημικατεργασμένα προϊόντα για να διασφαλίσει ότι η μικροδομή του προϊόντος πληροί τις απαιτήσεις επεξεργασίας της επόμενης διαδικασίας.
Αξιολόγηση διαδικασίας: Κρίνοντας και προσδιορίζοντας τα προσόντα της διαδικασίας του προϊόντος.
Αξιολόγηση κατά τη χρήση: Παρέχετε βάση για την αξιοπιστία, την αξιοπιστία και τη διάρκεια ζωής των ανταλλακτικών εν λειτουργία.
Ανάλυση αστοχίας: εύρεση ελαττωμάτων διεργασίας και υλικού, ώστε να παρέχεται βάση μακρο και μικροανάλυσης για ανάλυση αστοχίας.
Διάφορες αρχές απεικόνισης μεταλλογραφικού μικροσκοπίου
1. Φωτεινό πεδίο, σκοτεινό πεδίο
Το φωτεινό πεδίο είναι ο πιο βασικός τρόπος παρατήρησης δειγμάτων με μικροσκόπιο και παρουσιάζει ένα φωτεινό φόντο στο οπτικό πεδίο του μικροσκοπίου. Η βασική αρχή είναι ότι όταν η πηγή φωτός ακτινοβολείται κατακόρυφα ή σχεδόν κάθετα μέσω του αντικειμενικού φακού στην επιφάνεια του δείγματος, αντανακλάται πίσω στον αντικειμενικό φακό από την επιφάνεια του δείγματος για να δημιουργήσει μια εικόνα.
Η διαφορά μεταξύ της μεθόδου φωτισμού σκοτεινού πεδίου και του φωτεινού πεδίου είναι ότι υπάρχει σκούρο φόντο στην περιοχή πεδίου του μικροσκοπίου και η μέθοδος φωτισμού του φωτεινού πεδίου είναι κάθετη ή κατακόρυφη πρόσπτωση, ενώ η μέθοδος φωτισμού του σκοτεινού πεδίου είναι μέσω λοξής φωτισμός γύρω από τον αντικειμενικό φακό. Το δείγμα, το δείγμα θα διασκορπίσει ή θα αντανακλά το ακτινοβολούμενο φως και το φως που σκεδάζεται ή ανακλάται από το δείγμα εισέρχεται στον αντικειμενικό φακό για να απεικονίσει το δείγμα. Η παρατήρηση σκοτεινού πεδίου μπορεί να παρατηρήσει ξεκάθαρα άχρωμους και μικρούς κρυστάλλους ή ανοιχτόχρωμες λεπτές ίνες που είναι δύσκολο να παρατηρηθούν σε φωτεινό πεδίο σε σκοτεινό πεδίο.
2. Πολωμένο φως, παρεμβολές
Το φως είναι ένα είδος ηλεκτρομαγνητικού κύματος και το ηλεκτρομαγνητικό κύμα είναι ένα είδος εγκάρσιου κύματος, μόνο το εγκάρσιο κύμα έχει φαινόμενο πόλωσης. Ορίζεται ως φως του οποίου το ηλεκτρικό διάνυσμα δονείται με σταθερό τρόπο ως προς την κατεύθυνση διάδοσης.
Η πόλωση του φωτός μπορεί να ανιχνευθεί με τη βοήθεια πειραματικών ρυθμίσεων. Πάρτε δύο πανομοιότυπους πολωτές Α και Β, αφήστε το φυσικό φως να περάσει πρώτα από τον πρώτο πολωτή Α, μετά το φυσικό φως γίνεται πολωμένο φως, αλλά επειδή το ανθρώπινο μάτι δεν μπορεί να το διακρίνει, χρειάζεται ο πρώτος πολωτής Β. Διορθώστε τον πολωτή Α, τοποθετήστε τον πολωτή Β στο ίδιο επίπεδο με το Α, γυρίστε τον πολωτή Β, μπορείτε να διαπιστώσετε ότι η ένταση του εκπεμπόμενου φωτός αλλάζει περιοδικά με την περιστροφή του Β και η ένταση του φωτός θα αλλάξει από μέγιστη σε 90 μοίρες ανά στροφή. Σταδιακά εξασθενήστε στο πιο σκοτεινό, και στη συνέχεια γυρίστε 90 μοίρες η ένταση του φωτός θα αυξηθεί σταδιακά από το πιο σκοτεινό στο πιο φωτεινό, έτσι ο πολωτής Α ονομάζεται πολωτής και ο πολωτής Β ονομάζεται αναλυτής.
Η παρεμβολή είναι ένα φαινόμενο στο οποίο δύο στήλες συνεκτικών κυμάτων (φως) υπερτίθενται στην περιοχή αλληλεπίδρασης για να αυξήσουν ή να μειώσουν την ένταση του φωτός. Η παρεμβολή φωτός χωρίζεται κυρίως σε παρεμβολή διπλής σχισμής και παρεμβολή λεπτής μεμβράνης. Η παρεμβολή διπλής σχισμής σημαίνει ότι το φως που εκπέμπεται από δύο ανεξάρτητες πηγές φωτός δεν είναι συνεκτικό φως. Η συσκευή παρεμβολής διπλής σχισμής κάνει μια δέσμη φωτός να περάσει μέσα από τη διπλή σχισμή και να γίνει δύο δέσμες συνεκτικού φωτός, οι οποίες επικοινωνούν στην οθόνη φωτός για να σχηματίσουν σταθερά κρόσσια παρεμβολής. Στο πείραμα παρεμβολής διπλής σχισμής, όταν η διαφορά διαδρομής από ένα σημείο της φωτεινής οθόνης στη διπλή σχισμή είναι άρτιο πολλαπλάσιο του μισού μήκους κύματος, εμφανίζονται φωτεινά κρόσσια στο σημείο. όταν η διαφορά διαδρομής από ένα σημείο της φωτεινής οθόνης στη διπλή σχισμή είναι περιττό πολλαπλάσιο του μισού μήκους κύματος, το σκοτεινό περιθώριο σε αυτό το σημείο είναι η παρεμβολή διπλής σχισμής του Young. Η παρεμβολή λεπτής μεμβράνης είναι το φαινόμενο της παρεμβολής μεταξύ δύο δεσμών ανακλώμενου φωτός μετά την ανάκλαση μιας δέσμης φωτός από τις δύο επιφάνειες της μεμβράνης, το οποίο ονομάζεται παρεμβολή λεπτής μεμβράνης. Στην παρεμβολή λεπτής μεμβράνης, η διαφορά διαδρομής του ανακλώμενου φωτός από την μπροστινή και την πίσω επιφάνεια καθορίζεται από το πάχος της μεμβράνης, επομένως το ίδιο φωτεινό περιθώριο (σκοτεινό περιθώριο) θα πρέπει να εμφανίζεται στο σημείο όπου το πάχος του φιλμ είναι ίσο με παρεμβολή λεπτής μεμβράνης. Λόγω του εξαιρετικά μικρού μήκους κύματος του φωτός, όταν παρεμβάλλονται λεπτές μεμβράνες, η διηλεκτρική μεμβράνη πρέπει να είναι αρκετά λεπτή ώστε να παρατηρεί τα κρόσσια παρεμβολής.
3. DIC αντίθεσης διαφορικής παρεμβολής
Το μεταλλογραφικό μικροσκόπιο DIC χρησιμοποιεί την αρχή του πολωμένου φωτός. Το μικροσκόπιο DIC μετάδοσης έχει κυρίως τέσσερα ειδικά οπτικά εξαρτήματα: πολωτή, πρίσμα DIC I, πρίσμα DIC II και αναλυτή. Οι πολωτές εγκαθίστανται ακριβώς μπροστά από το σύστημα συμπυκνωτή για γραμμική πόλωση του φωτός. Ένα πρίσμα DIC είναι εγκατεστημένο στον συμπυκνωτή και αυτό το πρίσμα μπορεί να αποσυνθέσει μια δέσμη φωτός σε δύο δέσμες φωτός (x και y) με διαφορετικές κατευθύνσεις πόλωσης, οι οποίες σχηματίζουν μια μικρή γωνία. Ο συμπυκνωτής ευθυγραμμίζει τις δύο δέσμες φωτός παράλληλα με τον οπτικό άξονα του μικροσκοπίου. Αρχικά, οι δύο δέσμες φωτός έχουν την ίδια φάση. Αφού περάσουν από την παρακείμενη περιοχή του δείγματος, λόγω της διαφοράς στο πάχος και στο δείκτη διάθλασης του δείγματος, οι δύο δέσμες φωτός έχουν διαφορά οπτικής διαδρομής. Ένα πρίσμα DIC II είναι εγκατεστημένο στο πίσω εστιακό επίπεδο του αντικειμενικού φακού, το οποίο συνδυάζει τα δύο κύματα φωτός σε ένα. Αυτή τη στιγμή, τα επίπεδα πόλωσης (x και y) των δύο ακτίνων φωτός εξακολουθούν να υπάρχουν. Τέλος, η δέσμη διέρχεται από την πρώτη συσκευή πόλωσης, τον αναλυτή. Πριν η δέσμη σχηματίσει την εικόνα DIC του προσοφθάλμιου φακού, ο αναλυτής βρίσκεται σε ορθή γωνία προς την κατεύθυνση του πολωτή. Ο αναλυτής συνδυάζει δύο κάθετες δέσμες φωτός σε δύο δέσμες με το ίδιο επίπεδο πόλωσης, προκαλώντας την παρεμβολή τους. Η διαφορά οπτικής διαδρομής μεταξύ των κυμάτων x και y καθορίζει πόσο φως μεταδίδεται. Όταν η διαφορά οπτικής διαδρομής είναι 0, κανένα φως δεν διέρχεται από τον αναλυτή. όταν η διαφορά οπτικής διαδρομής είναι ίση με το μισό του μήκους κύματος, το φως που διέρχεται φτάνει τη μέγιστη τιμή. Επομένως, στο γκρι φόντο, η δομή του δείγματος παρουσιάζει μια διαφορά μεταξύ ανοιχτού και σκοτεινού. Προκειμένου να επιτευχθεί η καλύτερη αντίθεση εικόνας, η διαφορά οπτικής διαδρομής μπορεί να αλλάξει ρυθμίζοντας τη διαμήκη λεπτομέρεια του πρίσματος DIC II, η οποία μπορεί να αλλάξει τη φωτεινότητα της εικόνας. Η ρύθμιση του πρίσματος DIC II μπορεί να κάνει τη λεπτή δομή του δείγματος να παρουσιάσει μια θετική ή αρνητική εικόνα προβολής, συνήθως η μία πλευρά είναι φωτεινή και η άλλη είναι σκοτεινή, γεγονός που προκαλεί την τεχνητή τρισδιάστατη αίσθηση του δείγματος.
