Struktur- og driftsinstruktioner for metallurgiske mikroskoper
1. Grundlæggende princip for metallurgiske mikroskoper
Et metallurgisk mikroskop er et optisk mikroskop designet til at undersøge den indre mikrostruktur af metaller og legeringer.
En konveks linse forstørrer et objekt for at danne et billede, men en forstørrelsesglas, der består af en enkelt linse eller en linsegruppe, har begrænset forstørrelse. Større forstørrelse kan opnås ved at bruge en anden linsegruppe til yderligere at forstørre det oprindeligt dannede billede. Metallurgiske mikroskoper er designet efter dette princip, og deres forstørrelsesbilleddannelsesmekanisme er illustreret i figur 1-1.
Et metallurgisk mikroskop er udstyret med to sæt forstørrelseslinser. Sættet tæt på prøven kaldes objektivlinsen, og sættet tæt på observatørens øje kaldes okularet. Prøven AB under observation placeres lidt ud over det forreste brændpunkt F1 af objektivlinsen. Lys, der reflekteres fra prøven, passerer gennem objektivlinsen og brydes for at danne et forstørret, omvendt virkeligt billede A1B1, som falder nøjagtigt inden for okularets forreste brændpunkt F2. Okularet forstørrer derefter dette billede en anden gang til et omvendt virtuelt billede A₂B₂ - dette er det to gange forstørrede billede observeret gennem mikroskopet.
2. Ydelse af metallurgiske mikroskoper
Et mikroskops kerneydelsesmålinger omfatter hovedsageligt forstørrelse, opløsning og dybdeskarphed.
(1) Forstørrelse (M): defineret som produktet af objektivlinsens forstørrelse (M1) og okularforstørrelsen (M₂).M = M₁ × M₂
(2) Opløsning (d): afspejler mikroskopets evne til at opløse minimumsafstanden mellem to punkter på en prøve ved billeddannelse af fine mikrostrukturer. En mindre d-værdi indikerer højere opløsningsevne, hvilket gør dette til en nøgleindikator for et mikroskop.
hvor:
λ=bølgelængde af indfaldende lys
En=numerisk blænde (NA) af objektivlinsen
(3) Dybdeskarphed: også omtalt som den vertikale opløsning af et mikroskop, den beskriver mikroskopets evne til at danne skarpe billeder af prøver med overfladehøjdevariationer eller ujævn topografi.
3. Struktur af metallurgiske mikroskoper
Metallurgiske mikroskoper er tilgængelige i en række forskellige designs, primært kategoriseret i tre typer: bænk-top, opretstående og vandret. På trods af deres forskelle i form deler de i det væsentlige den samme grundlæggende struktur, typisk bestående af tre hovedsystemer: det optiske system, belysningssystem og mekaniske system. Nogle mikroskoper er yderligere udstyret med fotografiske enheder, polariserede lystilbehør og andet tilbehør for at udvide deres funktionalitet.
Strukturen af det husholdningsmodel 4X-bænk-top metallurgiske mikroskop er vist i figur 2. Denne type mikroskop er meget udbredt takket være dens kompakte struktur og ligetil betjening.
