文档介绍：现代分析技术与实验方法
《金相分析技术》
第一章光学金相显微镜的结构与使用
金相显微镜的种类、型号很多,按功能可分为:教学型、生产型、科研型。按结构型式分为:台式、立式、卧式。此外还有紫外、红外、高温、低温、偏光、相衬、干涉等各种特殊用途的金相显微镜。
任何一种金相显微镜均主要由光学系统、照明系统、机械系统、附件装置(包括摄影或其它装置)组成。
金相显微镜的构造与使用
4×型金相显微镜的机械结构
1—载物台 2—镜臂 3—物镜转换器4—微动座 5—粗动调焦手轮 6—微动调焦手轮 7—照明装置 8—底座 9—平台托架 10—碗头组 11—视场光阑 12—孔径光阑
(1) 光学系统
由灯泡发出的一束光线,经过透镜组、反光镜会聚于孔径光阑,随后经过聚光镜,再将光线聚焦在物镜后焦面,最后光线投射到试样上。从试样磨面反射回来的光线复经物镜、辅助透镜、半反射镜及棱镜造成一个放大倒立的实像,由目镜再次放大在明视距离处形成虚象。
XJZ-1型金相显微镜的光学原理
(2) 照明系统
照明系统一般包括光源、照明器、光阑、滤色片等。
XJL-02型立式金相显微镜明场照明系统
光源
光源应具有足够的发光强度且要求发光均匀,发热程度要低并易于对亮度、位置进行调节。色温希望高和光谱连续性好。
光源一般有低压钨丝灯、卤钨灯、氙灯、超高压***灯和碳弧灯几种。光源的照明方式有科勒照明和临界照明之别。
XJL-02型立式金相显微镜明场照明系统
金相显微镜采用反射光照明,光源位于镜体侧面与主光轴正交。因此,光线需转向90°,这种转变光线的装置叫做垂直照明器。利用照明进行照明的方式分为以下几种。
(i) 平面玻璃反射照明。这种照明方法的特点是光线均匀地直射在试样表面,被浸蚀后的凹凸处无阴影产生,得到清晰平坦的图象。采用这照明方式,能真实地表示出各组成相,但缺乏立体感。
平面玻璃反射照明
(ii) 棱镜反射照明。这种照明是利用三棱镜作为折光元件,光源经棱镜全反射后,通过物镜光束便斜射到试样表面。这种照明方式与平面镜相比较光线损失极少,镜筒内的炫光较低,图象高密度大、衬度好。但这种照明方式棱镜占去镜筒将近一半的位置,也就是遮去了物镜孔径的一半,从而使物镜的有效数值孔径减小,分辨能力会降低,这种照明方式适合在放大100倍以下使用。
棱镜反射照明
(iii) 斜照明。光线与镜体光轴是一定角度,使照在试样上的光线是倾斜的。这种照明方式可以提高显微镜的分辨力,并使试样凸起部分产生阴影,从而增幼虫了图象的衬度和立体感。斜射照明可通过调节孔径光阑的平面位移而得到。
斜照明
(iv) 暗场照明。暗场照明的光学行程。来自光源的平行光束,被环形光阑所阻,而形成环形光束,经过平面玻璃转向,再经过物镜外围的抛物面反射镜,以大的倾斜角投射到试样表面,这时试样上平坦的部分所反射的光将不会进入物镜而呈暗色,对于凹陷部分却能将光线反射进入物镜。这一照明方式的特点是:使有效数值孔径增加,提高衬度,特别是能观察非金属夹杂的透明度及真实色彩
暗场照明