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金相显微镜的多功能紧凑设计

发布时间:2020/1/4

在人们的印象中,只有大型卧式显微镜才是功能齐全的高级设备.但是,现今生产的显微镜(包括高级研究型)基本上都采用紧凑的台式设计并使用先进的平场消色差物镜或平场复消色差物镜以及广视场目镜.有的显微镜还配有电动控制的物镜回转头,只需按下按钮,所需的物镜就会自动旋入光程,孔径光阑和视场光阑的大小也能随着物镜的更换自动进行调整.照明方式则有明视场、暗视场、偏振光、微差干涉衬度(DIC)等四种最常用的照明方式,而且照明方式的变换也极为简便.此外,观察到的物象也是正置而不是反置,使物象的移动方向与载物台的移动方向一致,大大便利了操作.图1所示的台式显微镜具有低载物台设计,载物台的万向节操纵手柄使载物台能非常方便地沿x轴和y轴方向来回移动.当照明方式在明视场与暗视场之间变换时,孔径光阑的调整由内置的连动装置自动完成.有40种以上放大倍数从1.5×到200×的物镜可供选用,无限远光学系统的每一个光学元件都单独地进行了色差校正,从而保证获得清晰的物象.各种测量标尺均放置在初次放大实象位置,因此,始终保持聚焦,不受试样表面形貌的影响.2.5×连续变倍装置(从0.8×到2.0×,物象始终保持清晰)可用于观察和显微照相,当旋钮调到1.0×,1.25×,1.5×处时,还可以听到喀哒停顿声.图2所示的显微镜是一种先进的研究型显微镜,1×~2×连续变倍装置不仅可用于观察,而且可用于所有的接口.图3为Carlzeiss公司生产的Axiovert40MAT型倒置式金相显微镜,适用于繁忙的材料实验室的质量检验、材料分析、金属加工工艺分析、材料研制等项工作,以及玻璃和塑料工业、研究机构和学校教学使用.该显微镜坚固的载物台可以放置比较重的大零件,并备有长工作距离物镜.  Carlzeiss公司生产的Axiovert200MAT型倒置式金相显微镜,这是一种专业型高端产品,显微镜镜体可以在手工操作和电动机驱动两类中挑选.如果选用后者,则物镜的更换和调焦、载物台移动等操作均可通过相应的按钮迅速完成.根据无限远光学系统设计的物镜可使物象具有优异的反差;具有高数值孔径的长工作距离物镜,既便于操作,又能获得高分辨率组织.该显微镜还利用新研制的"全干涉衬度"(TIC)光学方法测量显微组织中的阶状高度,其精度可达20nm;还有将圆偏振光代替传统的线偏振光用于DIC,即"圆DIC"(C-DIC)技术,使原来只能在一定取向才能看到的组织变为可以看到其全貌而与取向无关并与载物台的转动位置无关.  显微照相和图象分析走进了数字化时代  显微镜的内置照相装置或外置照相附件既可以使用35mm胶卷,也可以使用大尺寸胶片或一次成象感光器材,不过35mm胶卷更为经济和便捷,从而获得更加广泛的使用,数字成象系统也逐渐用于显微照相,它可以很容易地将数字化的图象储存在计算机内,也可以随时将其打印成照片或通过电子邮件传递,免除了暗室操作.  有了图象分析软件,还可以将数字化图象经过图象处理后,按照国家标准进行定量分析,如晶粒度测定、镀层或涂层厚度测定、孔隙度测定等.随着计算机技术的进步和软件的完善,图象分析也会越来越方便、迅速、精确.利用图象处理软件,还可以将多个相邻视场的数字化图象拼接成一整幅视场宽广的清晰图象,而且几乎看不出接缝的痕迹,对于一个高水平的操作系统,这一操作可以在数秒钟内完成.  但是,随着数字化图象应用的迅速普及,也带来一个令人忧虑的问题,这就是显微组织照片的"作假"问题.利用图象处理软件对金相组织进行"修理"、甚至"移花接木"已经不是一件难事,但是这样做却完全违背了"金相组织应当能如实反映试样真实组织"的重要原则,弄不好还可能造成严重的事故,这一忧虑应当不是"耸人听闻".

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