Sự phát triển và ứng dụng của kính hiển vi kim loại
Nguyên lý hình ảnh của kính thiên văn tương tự như kính hiển vi. Trong khi nghiên cứu kính thiên văn, Galileo của Ý và Kepler của Đức đã thay đổi khoảng cách giữa vật kính và thị kính để đi đến cấu trúc đường quang hợp lý cho kính hiển vi. Các thợ thủ công quang học vào thời điểm đó đã tham gia vào việc sản xuất, quảng bá và cải tiến kính hiển vi. Do sự phát triển nhanh chóng của ngành khai thác mỏ, cần phải quan sát bằng kính hiển vi cấu trúc bên trong của kim loại và kính hiển vi kim loại đã chính thức ra mắt, bước đầu đặt ra khung cấu trúc cơ bản của kính hiển vi kim loại.
Khoảng năm 1665, Hooke đã bổ sung thêm các cơ chế lấy nét thô và tinh, hệ thống chiếu sáng và bàn làm việc để mang mẫu vật đến kính hiển vi. Sau khi cải tiến liên tục, các thành phần này không chỉ giúp hình ảnh của kính hiển vi kim loại rõ hơn, nhanh hơn và dễ mang theo hơn mà còn trở thành thành phần cơ bản của kính hiển vi kim loại hiện đại.
Vào thế kỷ 19, sự xuất hiện của các vật kính nhúng tiêu sắc chất lượng cao đã cải thiện đáng kể khả năng quan sát các cấu trúc tinh tế của kính hiển vi kim loại. Điều này cũng thúc đẩy sự tiến bộ của kính hiển vi kim loại trong nghiên cứu y học và sinh học. Năm 1827, Amici là người đầu tiên sử dụng thấu kính vật kính ngâm chất lỏng, giúp kéo dài tuổi thọ của vật kính và đảm bảo chất lượng hình ảnh. Vào những năm 1870, Abbe người Đức (người sáng lập Zeiss) đã đặt nền tảng lý thuyết cổ điển cho hình ảnh kính hiển vi và kính hiển vi hạt. Những điều này đã thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của công nghệ sản xuất kính hiển vi kim loại và công nghệ quan sát bằng kính hiển vi.
Trong khi cấu trúc của kính hiển vi ngày càng phát triển, công nghệ quan sát bằng kính hiển vi cũng không ngừng đổi mới: kính hiển vi ánh sáng phân cực xuất hiện vào năm 1850; kính hiển vi giao thoa xuất hiện vào năm 1893, ngày nay là kính hiển vi giao thoa vi phân tử; năm 1935, các kỹ sư và nhà vật lý Zeiss Zelnick đã phát minh ra kính hiển vi tương phản pha, nhờ đó ông đã đoạt giải Nobel Vật lý năm 1953. Kính hiển vi quang học cổ điển chỉ là sự kết hợp giữa các thành phần quang học và các thành phần cơ khí chính xác. Nó sử dụng mắt người làm máy thu để quan sát hình ảnh phóng đại. Sau đó, một thiết bị chụp ảnh được thêm vào kính hiển vi và phim cảm quang được sử dụng làm máy thu có thể ghi lại và lưu trữ. Vì vậy, kính hiển vi video đã ra đời. Trong thời hiện đại, các linh kiện quang điện tử, ống camera truyền hình và bộ ghép điện tích thường được sử dụng làm bộ thu của kính hiển vi và kết hợp với máy tính vi điện tử, chúng tạo thành một hệ thống thu thập và xử lý thông tin hình ảnh hoàn chỉnh.
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ và sự cải tiến không ngừng của thiết bị, kính hiển vi kim loại ngày nay đã phát triển hơn nữa về hình ảnh và nguồn sáng so với kính hiển vi đời đầu. Kính hiển vi ban đầu tập trung chủ yếu vào việc hiệu chỉnh quang sai màu và quang sai hình cầu một phần, với vật kính tiêu sắc và tiêu sắc tùy thuộc vào mức độ hiệu chỉnh. Trong các kính hiển vi kim loại gần đây, người ta đã chú ý đầy đủ đến quang sai như độ cong và biến dạng của trường vật thể. Sau khi vật kính và thị kính được hiệu chỉnh những quang sai này, không chỉ hình ảnh rõ ràng mà độ phẳng của nó cũng có thể được duy trì trong phạm vi rộng, điều này đặc biệt quan trọng đối với chụp ảnh vi mô kim loại. Do đó, vật kính tiêu sắc phẳng, vật kính tiêu sắc phẳng và thị kính trường rộng hiện đang được sử dụng rộng rãi. Ngoài ra, kính hiển vi kim loại sớm nhất sử dụng bóng đèn sợi đốt thông thường để chiếu sáng. Sau đó, để cải thiện độ sáng và hiệu ứng ánh sáng, đèn vonfram điện áp thấp, đèn hồ quang carbon, đèn xenon, đèn halogen, đèn thủy ngân, v.v. đã xuất hiện. Một số kính hiển vi hiệu suất đặc biệt yêu cầu nguồn sáng đơn sắc, đèn natri.
Kính hiển vi luyện kim hiện có thể được sử dụng rộng rãi trong các cơ sở y tế và sức khỏe, phòng thí nghiệm, viện nghiên cứu, cao đẳng và đại học về sinh học, bệnh lý, quan sát vi khuẩn, giảng dạy và nghiên cứu, thí nghiệm lâm sàng và kiểm tra y tế thông thường; để kiểm tra vật liệu trong các nhà máy và phòng thí nghiệm. Phân tích và nhận dạng. Kính hiển vi kim loại chủ yếu được sử dụng để xác định và phân tích cấu trúc bên trong của kim loại. Nó là một công cụ quan trọng để nghiên cứu kim loại học và là thiết bị quan trọng cho ngành công nghiệp để xác định chất lượng sản phẩm. Thiết bị được trang bị một thiết bị camera có thể chụp ảnh kim loại và phân tích. Thực hiện phép đo và phân tích trên biểu đồ, đồng thời thực hiện các chức năng như chỉnh sửa, xuất, lưu trữ và quản lý hình ảnh. Do hoạt động dễ dàng, trường quan sát rộng và giá tương đối thấp, kính hiển vi kim loại vẫn là công cụ được sử dụng phổ biến nhất trong công việc nghiên cứu và kiểm tra thông thường.
