Wat is het werkingsprincipe van een metallografische microscoop? Gedetailleerde uitleg van het werkingsprincipe van de metallografische microscoop
Metallografische microscoop is een veelgebruikt instrument voor laboratoriumanalyse, dat optische microscooptechnologie, foto-elektrische conversietechnologie en computerbeeldverwerkingstechnologie kan combineren, en wordt veel gebruikt in laboratoria. Wat is het werkingsprincipe van een metallografische microscoop? De volgende redacteur zal het in detail introduceren, ik hoop dat het iedereen kan helpen.
Werkingsprincipe van metallografische microscoop
Het vergrotingssysteem is de sleutel tot het nut en de kwaliteit van de microscoop. Het is voornamelijk samengesteld uit objectieflens en oculair.
De vergroting van de microscoop is:
M weergave=L/f object × 250/f oog=M object × M oog In de formule [m1] M weergave - vertegenwoordigt de vergroting van de microscoop; [m2] M object, [m3] M object en [f2] f object, [f1]f oog vertegenwoordigt respectievelijk de vergroting en brandpuntsafstand van de objectieflens en het oculair; L is de lengte van de optische lenscilinder; 250 is de fotopische afstand. De lengte-eenheid is mm.
Resolutie en aberraties De resolutie van een lens en de mate van correctie van aberratiedefecten zijn belangrijke indicatoren voor de kwaliteit van een microscoop. In metallografische technologie verwijst resolutie naar de minimale resolutieafstand van de objectieflens tot het object. Door het diffractieverschijnsel van licht is de minimale oplossende afstand van de objectieflens beperkt. Het Duitse Abb stelde de volgende formule voor voor de minimale resolutieafstand d
d=λ/2nsinφ waarbij λ de golflengte van de lichtbron is; n is de brekingsindex van het medium tussen het monster en de objectieflens (lucht;=1; terpentijn:=1.5); φ is de helft van de openingshoek van de objectieflens.
Uit de bovenstaande formule blijkt dat de resolutie toeneemt met de toename van en . Omdat de golflengte van zichtbaar licht [kg2][kg2] tussen 4000 en 7000 ligt. In het gunstigste geval, waarbij de hoek [kg2][kg2] dicht bij 90, zal de oplossende afstand niet groter zijn dan [kg2]0.2m[kg2]. Daarom moet de microstructuur kleiner dan [kg2]0,2m[kg2] worden waargenomen met behulp van een elektronenmicroscoop (zie), terwijl de microstructuur, verdeling en kristalliniteit waarvan de schaal tussen [kg2]0,2~500m[kg2 ligt ] Veranderingen in deeltjesgrootte, evenals de dikte en afstand van slipbanden, kunnen worden waargenomen met een optische microscoop. Dit speelt een belangrijke rol bij het analyseren van legeringseigenschappen, het begrijpen van metallurgische processen, het uitvoeren van kwaliteitscontrole van metallurgische producten en het analyseren van defecten aan componenten.
Ook de mate van aberratiecorrectie is een belangrijke factor die de beeldkwaliteit beïnvloedt. Bij een lage vergroting wordt de aberratie voornamelijk door de objectieflens gecorrigeerd en bij een sterke vergroting moeten het oculair en de objectieflens samen worden gecorrigeerd. Er zijn zeven hoofdaberraties van lenzen, waarvan er vijf sferische aberratie, coma, astigmatisme, veldkromming en vervorming voor monochromatisch licht zijn. Er zijn twee soorten longitudinale chromatische aberratie en laterale chromatische aberratie voor complex licht. Vroege microscopen waren voornamelijk gericht op de correctie van chromatische aberratie en gedeeltelijke sferische aberratie, en er waren achromatische en apochromatische objectieven volgens de mate van correctie. Met de voortdurende ontwikkeling hebben ook aberraties zoals veldkromming en vervorming van metallografische microscoopobjecten voldoende aandacht gekregen. Nadat de objectieflens en het oculair zijn gecorrigeerd voor deze aberraties, is niet alleen het beeld helder, maar kan ook de vlakheid over een groot bereik worden behouden, wat vooral belangrijk is voor metallografische microfotografie. Daarom worden achromatische objectieven, apochromatische objectieven en groothoekoculairs veel gebruikt. De hierboven genoemde mate van aberratiecorrectie is aangegeven op respectievelijk de objectieflens en het oculair in de vorm van lenstype.
Lichtbron De vroegste metallografische microscopen gebruikten algemene gloeilampen voor verlichting. Om de helderheid en het lichteffect te verbeteren, verschenen laagspannings-wolfraamgloeilampen, koolbooglampen, xenonlampen, halogeenlampen, kwiklampen, enz. Sommige speciale microscopen hebben een monochromatische lichtbron nodig en natriumlampen en thalliumlampen kunnen monochromatisch licht uitstralen.
Verlichtingsmodus Metallografische microscoop verschilt van biologische microscoop, het maakt geen gebruik van doorvallend licht, maar van gereflecteerd licht, dus er moet een speciaal extra verlichtingssysteem zijn, dat wil zeggen een verticaal verlichtingsapparaat. In 1872 creëerde V.von Lang dit apparaat en maakte hij de eerste metallografische microscoop. De oorspronkelijke metallografische microscoop had alleen helderveldverlichting en ontwikkelde later schuine verlichting om het contrast van bepaalde weefsels te verbeteren
