金相顯微鏡概述

?相顯微鏡主要于鑒定和分析金屬內部結構組織，它是金屬學(xué)研究金相的重要儀器，是工業(yè)部門(mén)鑒定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵設備，該儀器配用攝像裝置，可攝取金相圖譜，并對圖譜進(jìn)行測量分析，對圖象進(jìn)行編輯、輸出、存儲、管理等功能。

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相顯微鏡是將光學(xué)顯微鏡技術(shù)、光電轉換技術(shù)、計算機圖像處理技術(shù)wan美地結合在一起而開(kāi)發(fā)研制成的高科技產(chǎn)品，

可以在計算機上很方便地觀(guān)察金相圖像，從而對金相圖譜進(jìn)行分析，評級等以及對圖片進(jìn)行輸出、打印。眾suo周知，合金的成分、熱處理工藝、冷熱加工工藝直接影響金屬材料的內部組織、結構的變化，從而使機件的機械性能發(fā)生變化。

因此用金相顯微鏡來(lái)觀(guān)察檢驗分析金屬內部的組織結構是工業(yè)生產(chǎn)中的一種重要手段。

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相顯微鏡主要由光學(xué)系統、照明系統、機械系統、附件裝置（包括攝影或其它如顯微硬度等裝置）組成。

根據金屬樣品表面上不同組織組成物的光反射特征，用顯微鏡在可見(jiàn)光范圍內對這些組織組成物進(jìn)行光學(xué)研究并定性和定量描述。它可顯示500～0.2m尺度內的金屬組織征。

早在1841年，e國人就在放大鏡下研究了大馬shi革鋼劍上的花紋。至1863年,英國人把巖相學(xué)的方法，包括試樣的制備、拋光和腐刻等技術(shù)移植到鋼鐵研究，發(fā)展了金相技術(shù)，后來(lái)還拍出一批低放大倍數的和其他組織的金相照片。索比和他的同代的德國及法國的科學(xué)實(shí)踐，為現代光學(xué)金相顯微術(shù)奠定了基礎。至20世紀初，光學(xué)金相顯微技術(shù)，日臻完善，并普遍推廣使用于金屬和合金的微觀(guān)分析，迄今仍然是金屬學(xué)領(lǐng)域中的一項基本技術(shù)。

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相顯微鏡是可見(jiàn)光作為照明源的一種顯微鏡。分立式和臥式,它們都包括光學(xué)放大、照明和機械三個(gè)系統。

放大系統是影響顯微鏡用途和質(zhì)量的關(guān)鍵。主要由物鏡和目鏡組成。

顯微鏡的放大率為：

M顯=L/f物×250/f目=M顯×M目式中[m1] M顯——表示顯微鏡放大率；[m2] M物、[m3]M目和[f2]f物、[f1]f目分別表示物鏡和目鏡的放大率和焦距；L為光學(xué)鏡筒長(cháng)度；250為明視距離。長(cháng)度單位皆為mm。

分辨率和象差透鏡的分辨率和象差缺陷的校正程度是衡量顯微鏡質(zhì)量的重要標志。在?相技術(shù)中分辨率指的是物鏡對目的物的最小分辨距離。由于光的衍射現象，物鏡的最?分辨距離是有限的。德國人阿貝對最小分辨距離提出了以下公式

d=λ/2nsinφ式中[kg2][kg2]為光源波長(cháng)； 

n為樣品和物鏡間介質(zhì)的折射系數（空氣;=1；松節油：=1.5）；

φ為物鏡的孔徑之半。

從上式可知，分辨率隨著(zhù)和的增加而提高。由于可見(jiàn)光的波長(cháng)[kg2][kg2]在4000～7000之間。在[kg2][kg2]角接近于90的最有利的情況下，分辨距離也不會(huì )比[kg2]0.2m[kg2]更高。因此，小于[kg2]0.2m[kg2]的顯微組織，必須借助于電子顯微鏡來(lái)觀(guān)察（見(jiàn)），而尺度介于[kg2]0.2～500m[kg2]之間的組織形貌、分布、晶粒度的變化，以及滑移帶的厚度和間隔等，都可以用光學(xué)顯微鏡觀(guān)察。這對于分析合金性能、了解冶金過(guò)程、進(jìn)行冶金產(chǎn)品質(zhì)量控制及零部件失效分析等，都有重要作用。

象差的校正程度，也是影響成象質(zhì)量的重要因素。在低倍情況下，象差主要通過(guò)物鏡進(jìn)行校正，在低倍情況下，則需要目鏡和物鏡配合校正。透鏡的象差主要有七種，其中對單色光的五種是球面象差、彗星象差、象散性、象場(chǎng)彎曲和畸變。對復色光有縱向色差和橫向色差兩種。早期的顯微鏡主要著(zhù)眼于色差和部分球面象差的校正，根據校正的程度而有消色差和復消色差物鏡。近期的金相顯微鏡，對象場(chǎng)彎曲和畸變等象差，也給予了足夠的重視。物鏡和目鏡經(jīng)過(guò)這些象差校正后，不僅圖象清晰，并可在較大的范圍內保持其平面性，這對金相顯微照相尤為重要。因而現已廣泛采用平場(chǎng)消色差物鏡、平場(chǎng)復消色差物鏡以及廣視場(chǎng)目鏡等。上述象差校正程度，都分別以鏡頭類(lèi)型的形式標志在物鏡和目鏡上。

光源最早的金相顯微鏡，采用一般的白熾燈泡照明，以后為了提高亮度及照明效果，出現了低壓鎢絲燈、碳弧燈、氙燈、鹵素燈、水銀燈等。有些特殊性能的顯微鏡需要單?光源，鈉光燈、tuo燈能發(fā)出單色光。

照明方式金相顯微鏡與生物顯微鏡不同，它不是用透射光,?是采用反射光成像,因而必須有一套特殊的附加照明系統，也就是垂直照明裝置。1872年蘭（V.vonLang）創(chuàng )造出這種裝置,并制成了第一臺金相顯微鏡。原始的金相顯微鏡只有明場(chǎng)照明，以后發(fā)展用斜光照明以提高某些組織的襯度。

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日常維護、保養及注意事項

為保證系統的使用壽命及可靠性，注意以下事項：

1.試驗室應具備三防條件：防震（遠離震源）、防潮（使?空調、?燥器）、防塵（地?鋪上地板）；電源：220V+-10%,50HZ溫度：0度-40度。

2.調焦時(shí)注意不要使物鏡碰到試樣，以免劃傷物鏡。

3.當載物臺墊片圓孔中心的位置遠離物鏡中心位置時(shí)不要切換物鏡，以免劃傷物鏡。

4.亮度調整切忌忽大忽小，也不要過(guò)亮，影響燈泡的使用壽命，同時(shí)也有損視力。

5.所有（功能）切換，動(dòng)作要輕，要到位。

6.關(guān)機時(shí)要將亮度調到最小。

7.非專(zhuān)業(yè)人員不要調整照明系統（燈絲位置燈），以免影響成像質(zhì)量。

8.更換鹵素燈時(shí)要注意高溫，以免灼傷；注意不要用手直接接觸鹵素燈的玻璃體。

9.關(guān)機不使用時(shí)，將物鏡通過(guò)調焦機構調整到最di狀態(tài)。

10.關(guān)機不使用時(shí)，不要立即該蓋防塵罩，待冷卻后再蓋，注意防?。

11.不經(jīng)常使用的光學(xué)部件放置于干燥皿內。

12.非專(zhuān)業(yè)人員不要嘗試擦物鏡及其它光學(xué)部件。目鏡可以用脫脂棉簽蘸1:1比例（wu水酒精：yi醚）混合液體甩干后擦拭，不要用其他液體，以免損傷目鏡。