Giới thiệu lĩnh vực ứng dụng của kính hiển vi kim loại
Kiểm tra kim loại của kim loại màu, kiểm tra kim loại của kim loại màu, kiểm tra kim loại của luyện kim bột, nhận dạng và đánh giá mô sau khi xử lý bề mặt vật liệu.
Lựa chọn vật liệu: Có sự tương ứng nhất định giữa cấu trúc vi mô và tính năng của vật liệu, dựa vào đó có thể lựa chọn vật liệu phù hợp.
Kiểm tra: kiểm tra nguyên liệu thô và kiểm tra quy trình.
Kiểm tra lấy mẫu: Quy trình sản xuất sản phẩm tiến hành kiểm tra kim loại trên bán thành phẩm để đảm bảo cấu trúc vi mô của sản phẩm đáp ứng yêu cầu xử lý của quy trình tiếp theo.
Đánh giá quy trình: Đánh giá và xác định trình độ của quy trình sản phẩm.
Đánh giá trong quá trình sử dụng: Cung cấp cơ sở cho hiệu suất, độ tin cậy và tuổi thọ của các bộ phận đang sử dụng.
Phân tích lỗi: tìm ra các lỗi về quy trình và vật chất, để cung cấp cơ sở phân tích vĩ mô và vi mô cho việc phân tích lỗi.
Nguyên lý hình ảnh khác nhau của kính hiển vi kim loại
1. Trường sáng, trường tối
Trường sáng là cách cơ bản nhất để quan sát mẫu bằng kính hiển vi và nó thể hiện nền sáng trong trường nhìn của kính hiển vi. Nguyên tắc cơ bản là khi nguồn sáng được chiếu theo phương thẳng đứng hoặc gần như thẳng đứng qua thấu kính vật kính tới bề mặt mẫu, nó sẽ bị bề mặt mẫu phản xạ trở lại thấu kính vật kính để tạo ra ảnh.
Sự khác biệt giữa phương pháp chiếu sáng trường tối và trường sáng là có nền tối trong vùng trường kính hiển vi và phương pháp chiếu sáng của trường sáng là tần số dọc hoặc dọc, trong khi phương pháp chiếu sáng của trường tối là thông qua xiên chiếu sáng xung quanh vật kính. Mẫu, mẫu sẽ tán xạ hoặc phản xạ ánh sáng được chiếu xạ, và ánh sáng bị tán xạ hoặc phản xạ bởi mẫu sẽ đi vào thấu kính vật kính để chụp ảnh mẫu. Quan sát trường tối có thể quan sát rõ ràng các tinh thể nhỏ, không màu hoặc các sợi mịn màu sáng khó quan sát ở trường sáng trong trường tối.
2. Ánh sáng phân cực, giao thoa
Ánh sáng là một loại sóng điện từ, còn sóng điện từ là một loại sóng ngang, chỉ có sóng ngang mới có hiện tượng phân cực. Nó được định nghĩa là ánh sáng có vectơ điện dao động theo hướng cố định theo hướng truyền.
Sự phân cực của ánh sáng có thể được phát hiện với sự trợ giúp của các thiết lập thí nghiệm. Lấy hai bản phân cực A và B giống hệt nhau, cho ánh sáng tự nhiên đi qua bản phân cực thứ nhất A trước, sau đó ánh sáng tự nhiên cũng trở thành ánh sáng phân cực, nhưng cần có bản phân cực thứ hai B vì mắt người không thể phân biệt được. Cố định kính phân cực A, đặt kính phân cực B ngang hàng với A, xoay kính phân cực B, bạn có thể thấy rằng cường độ ánh sáng truyền qua thay đổi định kỳ theo chuyển động quay của B và cường độ ánh sáng sẽ thay đổi dần từ cực đại đến tối đa mỗi lần quay 90 độ. Suy yếu đến mức tối nhất, sau đó quay 90 độ, cường độ ánh sáng sẽ tăng dần từ tối nhất đến sáng nhất, vì vậy bản phân cực A được gọi là bản phân cực và bản phân cực B được gọi là bản phân tích.
Giao thoa là hiện tượng hai cột sóng kết hợp (ánh sáng) chồng lên nhau trong vùng tương tác để tăng hoặc giảm cường độ ánh sáng. Sự giao thoa của ánh sáng chủ yếu được chia thành giao thoa hai khe và giao thoa màng mỏng. Giao thoa hai khe có nghĩa là ánh sáng phát ra từ hai nguồn sáng độc lập không phải là ánh sáng kết hợp. Thiết bị giao thoa hai khe làm cho một chùm ánh sáng đi qua khe kép và trở thành hai chùm ánh sáng kết hợp, giao tiếp trên màn ánh sáng tạo thành các vân giao thoa ổn định. Trong thí nghiệm giao thoa hai khe, khi hiệu đường truyền từ một điểm trên màn ánh sáng đến hai khe là bội số chẵn của nửa bước sóng thì các vân sáng xuất hiện tại điểm đó; khi hiệu đường truyền từ một điểm trên màn sáng đến khe đôi là bội số lẻ của nửa bước sóng thì vân tối ở điểm này là giao thoa hai khe Young. Giao thoa màng mỏng là hiện tượng giao thoa giữa hai chùm ánh sáng phản xạ sau khi một chùm ánh sáng bị phản xạ bởi hai bề mặt của màng, gọi là giao thoa màng mỏng. Trong hiện tượng giao thoa màng mỏng, độ lệch đường đi của ánh sáng phản xạ từ bề mặt phía trước và phía sau được xác định bởi độ dày của màng, do đó, cùng một vân sáng (vần tối) sẽ xuất hiện ở nơi có độ dày của màng bằng nhau. nhiễu màng mỏng. Vì bước sóng của ánh sáng cực kỳ ngắn nên khi màng mỏng giao thoa, màng điện môi phải đủ mỏng để quan sát thấy các vân giao thoa.
3. DIC tương phản giao thoa vi phân
Kính hiển vi kim loại DIC sử dụng nguyên lý ánh sáng phân cực. Kính hiển vi DIC truyền qua chủ yếu có bốn thành phần quang học đặc biệt: bộ phân cực, lăng kính DIC I, lăng kính DIC II và máy phân tích. Các bộ phân cực được lắp đặt trực tiếp phía trước hệ thống ngưng tụ để phân cực tuyến tính ánh sáng. Một lăng kính DIC được lắp trong tụ điện và lăng kính này có thể phân tách một chùm ánh sáng thành hai chùm ánh sáng (x và y) với các hướng phân cực khác nhau, tạo thành một góc nhỏ. Thiết bị ngưng tụ sắp xếp hai chùm ánh sáng song song với trục quang của kính hiển vi. Ban đầu hai chùm ánh sáng có cùng pha. Sau khi đi qua vùng lân cận của mẫu vật, do sự chênh lệch về độ dày và chiết suất của mẫu vật nên hai chùm ánh sáng có đường quang chênh lệch. Một lăng kính DIC II được lắp ở mặt phẳng tiêu cự phía sau của vật kính, kết hợp hai sóng ánh sáng thành một. Lúc này mặt phẳng phân cực (x và y) của hai chùm ánh sáng vẫn tồn tại. Chùm tia cuối cùng đi qua thiết bị phân cực đầu tiên, máy phân tích. Trước khi chùm tia tạo thành hình ảnh DIC của thị kính, máy phân tích được đặt vuông góc với hướng của bản phân cực. Máy phân tích kết hợp hai chùm ánh sáng vuông góc thành hai chùm tia có cùng mặt phẳng phân cực, khiến chúng giao thoa. Sự chênh lệch đường quang giữa sóng x và y xác định lượng ánh sáng được truyền đi. Khi chênh lệch đường quang là 0, không có ánh sáng nào đi qua máy phân tích; khi hiệu đường quang bằng một nửa bước sóng thì ánh sáng truyền qua đạt giá trị cực đại. Vì vậy, trên nền màu xám, cấu trúc của mẫu vật thể hiện sự khác biệt giữa sáng và tối. Để đạt được độ tương phản hình ảnh tốt nhất, có thể thay đổi độ chênh lệch đường quang bằng cách điều chỉnh tinh chỉnh theo chiều dọc của lăng kính DIC II, có thể thay đổi độ sáng của hình ảnh. Việc điều chỉnh lăng kính DIC II có thể làm cho cấu trúc tinh tế của mẫu vật thể hiện hình ảnh chiếu dương hoặc âm, thường một mặt sáng và mặt kia tối, gây ra cảm giác ba chiều nhân tạo của mẫu vật.
