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《材料類專業(yè)技能培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(實(shí)驗(yàn)技術(shù)論壇)(頁)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、材料類專業(yè)技能培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書王永善編陜西理工學(xué)院材料學(xué)院2007年8月第一部分金相檢驗(yàn)技術(shù)及其設(shè)備一、金相設(shè)備及其維護(hù)(一)金相顯微鏡1、金相顯微鏡的光學(xué)原理(1)、光學(xué)透鏡的像差球差:由于透鏡表面是球形,屮心與邊緣厚度不同,如此從某一點(diǎn)發(fā)出的單色光即入射光線的孔徑半角不同,經(jīng)透鏡成像后為-?系列物點(diǎn)群,使成像模糊。透鏡的曲率半徑越小,球差越嚴(yán)重,可以通過凸透鏡和凹透鏡的組合來減小,也町以縮小孔徑光闌來減小。像場彎曲:一個(gè)平而物體與透鏡平行經(jīng)透鏡成像后為一凹形iihrtio可用特殊的物鏡來校正。
2、色差:由于白色光是由不同波氏的單色光組成的復(fù)色光,不同波長的光折射率不同,波長最愆的紫光折射傾向最大,紅光折射最小,經(jīng)透鏡成像后不能同時(shí)聚焦于一點(diǎn),而產(chǎn)生一?系列的物象群??赏ㄟ^在光路中加入濾色片來消除。(2)、顯微鏡的成像原理金相顯微鏡由兩個(gè)凸透鏡纟R成,對(duì)著金相試樣的稱為物鏡,對(duì)著人眼的稱為目鏡,金札I顯微鏡通過目鏡和物鏡兩次放人而成像,因此其放大倍數(shù)為物鏡的放人倍數(shù)和目鏡放人倍數(shù)的乘積。2、金相顯微鏡物鏡的種類、性能及識(shí)別物鏡的種類及識(shí)別(1)消色差物鏡:構(gòu)造簡單,適于低中倍的放大,能校正
3、紅、綠波長區(qū)的色差,但對(duì)紅、紫光的球差及紫光的色差沒冇校正,使用時(shí)應(yīng)配以黃綠濾色片。鏡頭一般不標(biāo)符號(hào)。(2)復(fù)消色差物銳:對(duì)色差的校正比較理想,對(duì)紫光和綠光范用的球弟也得到了校正,但像場彎曲仍未改變。這種物鏡可進(jìn)行高倍放大,并可配以任何色調(diào)的濾色片。一般標(biāo)以FC符號(hào)。(3)平面消色壽物鏡:色茅和球差的校正悄況同消色差物鏡,增加了對(duì)像場彎曲的校正。標(biāo)以PC或PL符號(hào)。(4)平面復(fù)消色旁物鏡:色羌和球旁的校正情況同復(fù)消色羌物鏡,增加了對(duì)像場彎曲的校正。最適用于高倍觀察和照相。物鏡的性能參數(shù)(1)放人
4、倍數(shù):M二光學(xué)鏡筒長度L/物鏡的焦距f,國產(chǎn)的常有10X、25X、40X、100X(2)數(shù)值孔徑:表示物鏡的聚光能力。N?Ap?sin屮,r
5、為物鏡與觀察物Zl'可介質(zhì)的折射率,屮為物鏡的孔徑半角。(3)分辨率(鑒別能力):指物鏡能區(qū)分兩個(gè)物點(diǎn)Z間的最小距離。d=X/2N?A,X為所川光的波長。由此可見,波長越短,數(shù)值孔徑越人,分辨率越高。在入射光波長一?定時(shí),增人透鏡的直徑或減小物鏡的焦距以增大孔徑半角屮,或提高物鏡與觀察物之間介質(zhì)的折射率。因人眼的極限分辨率為0.2mm,顯微鏡的分辨率為0.
6、2凹,因此,顯微鏡的冇效放大倍率為1000倍。(4)工作距離與視場范圍:試樣表面與物鏡前端面的距離為工作距離,物鏡放大倍數(shù)越大,工作距離越短。視場范圍是指顯微鏡屮所看到試樣表面區(qū)域的人小,與物鏡的放大倍數(shù)成反比。3、金相顯微鏡的基本結(jié)構(gòu)照明系統(tǒng):主要是照明光源,以前的小型顯微鏡用6?8V,15?20W的鉤絲燈,現(xiàn)已多用6V20W鴨鹵素?zé)?。光學(xué)系統(tǒng):主婆包括光源、各種聚光鏡、反光鏡、棱鏡及輔助透鏡、孔徑光闌、視場光闌、物鏡、目鏡等。(1)孔徑光闌:用以調(diào)節(jié)入射光束的粗細(xì)??s小孔徑光闌對(duì)減小球差和像
7、差,加大景深和襯度,使圖像清晰,過小,則會(huì)造成物鏡分辨率的降低;過人則會(huì)造成鏡筒內(nèi)部反射和閃光,使圖像襯度降低。-?般調(diào)節(jié)到物象最清晰及使人感到舒適為原則約3?5mm。在更換物鏡后必須重新調(diào)節(jié)孔徑光闌。(2)視場光闌:用以調(diào)節(jié)視場的大小,以減小鏡筒內(nèi)部的反光和玄光提高成像質(zhì)量。一般調(diào)節(jié)到其邊緣正好與目鏡視場相切為宜。(3)濾色片:增加影像襯度,配合消色差物鏡校正殘余色差,得到鮫短波長的單色光,提高鑒別率。機(jī)械系統(tǒng):主要包括載物臺(tái)、物鏡轉(zhuǎn)換器、粗調(diào)微調(diào)手輪、冃鏡鏡筒、底座等。金相試樣放在載物臺(tái)上,
8、載物臺(tái)與托盤Z間有四方導(dǎo)架,并用粘性油加在兩者Z間,可使載物臺(tái)沿任意方向移動(dòng)。微調(diào)焦手輪和粗調(diào)焦手輪共軸的安裝在傳動(dòng)箱的兩側(cè)。旋轉(zhuǎn)粗調(diào)焦于?輪能使載物臺(tái)或物鏡轉(zhuǎn)換器迅速上升或卜?降,達(dá)到粗略調(diào)焦的口的。微調(diào)焦手輪通過多級(jí)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),使物鏡作緩慢升降運(yùn)動(dòng),達(dá)到精確調(diào)焦的目的。物鏡安裝在物鏡轉(zhuǎn)換器上,轉(zhuǎn)換器上可同時(shí)安裝三或四個(gè)不同放大倍數(shù)的物鏡,通過轉(zhuǎn)換器繞軸旋轉(zhuǎn)而變換不同的物鏡。目鏡安裝在目鏡鏡筒上,目鏡筒用固定螺釘固定在連接座上且成45。傾斜,便于操作者觀察。4、金相顯微鏡的使用金相顯微鏡是精
9、密,貴重的光學(xué)儀器,必須細(xì)心使用,要做到輕柔緩。(1)根據(jù)要觀察的試樣,選擇合適的放大倍數(shù),按放大倍數(shù)要求,選配好物鏡及目鏡,并分別安裝的物鏡轉(zhuǎn)換器和目鏡鏡筒上。(2)移動(dòng)載物臺(tái),使物鏡位于載物臺(tái)中心孔的屮央,然后把金相試樣燃面朝下放在載物臺(tái)上。(3)將光亮度調(diào)節(jié)旋鈕置于亮度最低位置,接通電源,或通過低壓變壓器接通電源,再慢慢推進(jìn)光亮度調(diào)節(jié)旋鈕至所需亮度為止,關(guān)機(jī)時(shí)應(yīng)將光亮度調(diào)節(jié)旋鈕迸于亮度最低位置。(4)旋轉(zhuǎn)粗焦手輪進(jìn)行調(diào)焦,當(dāng)呈現(xiàn)模糊的影像時(shí),再旋轉(zhuǎn)微焦手輪進(jìn)行調(diào)焦,肓到觀察到清晰的像為止。