Здесь теория. Вы также можете перейти к выбору приборов из этого раздела.
По сути, металлургический микроскоп — это микроскоп высокой мощности, используемый для просмотра непрозрачных объектов (объектов, через которые не может пройти свет). Эти типы микроскопов отличаются от типичных биологических микроскопов тем, что в них используется принцип микроскопии отраженного света. Это делает их идеальными для просмотра металлургических образцов, а также различных других непрозрачных объектов (керамика, пластик, камни и т. д.).
Существует несколько различных типов таких микроскопов в зависимости от конфигурации и функций.
На основе конфигураций существует три основных типа металлургических микроскопов. К ним относятся:
В большинстве своем это простые микроскопы, которые поставляются с наклоняемым корпусом с возможностью движения по курсу и тонкого движения. Они также могут поставляться с подставкой и трансформатором управления светом в дополнение к ряду оптических приборов, таких как окуляр M10x и M45x.
Хотя некоторые из этих микроскопов могут быть бинокулярными, в основном они монокулярные и используют горизонтальный осветитель яркого поля, позволяющий устанавливать фильтры.
Металлургические микроскопы Bench Top являются более совершенными и обычно используются для расширенной, надежной и быстрой оценки металлургических свойств различных объектов. Они используются на рабочем столе и оснащены рядом важных функций, включая вращающийся вручную носовой наконечник с объективами, наклонную бинокулярную трубку и простой поляризованный свет. Эти микроскопы могут весить около 10 кг, что обеспечивает им большую устойчивость при использовании.
Большинство таких микроскопов поставляются с тринокулярной или бинокулярной/монокулярной головкой, которая позволяет использовать дополнительные насадки, например, камеру.
Хорошим примером исследовательского металлургического микроскопа является Olympus GX71, который имеет универсальную модульную конструкцию и используется для наблюдений от светлого поля до темного поля.
Микроскоп Olympus является более совершенным, поскольку он обеспечивает повышенную гибкость в зависимости от потребностей пользователя благодаря таким функциям, как встроенный переключатель увеличения, сверхширокое поле наблюдения, а также моторизация, которая позволяет повысить эффективность работы.
*Моторизованные компоненты исследовательского металлургического микроскопа особенно важны, поскольку позволяют сократить расходы и сэкономить время, когда исследуемых образцов много. Это происходит потому, что такие компоненты, как моторизованное колесо фильтра и автоматизированная сканирующая платформа, адаптированы для поддержания процесса.
Одной из отличительных особенностей полупроводниковых металлургических микроскопов является то, что они имеют очень большую платформу, а также большую глубину тубуса, что позволяет микроскопу вмещать образцы различных размеров.
Современные модели микроскопов оснащены рядом важных функций, таких как план-ахроматические объективы, падающее темное поле и DIC-освещение, которые позволяют лучше рассмотреть мелкие и тонкие детали образца. Этот тип микроскопа также поставляется с поляризованным светом и фильтрами (вертикальный тип микроскопа).
Одной из отличительных особенностей инвертированных микроскопов является то, что они поставляются с системой подсветки, установленной под столиком. Это позволяет свету проходить через объективы, попадать на образец и отражаться обратно в окуляр. Одно из самых больших преимуществ этого микроскопа заключается в том, что он позволяет рассматривать гораздо более крупные образцы, которые невозможно рассмотреть с помощью вертикального микроскопа.
Это делает их идеальными в ряде областей, связанных с машиностроением и производством, где микроскоп служит для исследования трещин или коррозии изломов. Некоторые из общих характеристик инвертированных микроскопов включают опцию DIC, регулируемый контроль интенсивности, диоптр, а также ахроматические объективы с коррекцией на бесконечность.
Вертикальные металлургические микроскопы отличаются от других тем, что система освещения расположена над столиком с образцами, что позволяет направлять свет (от объективов) на образец и обратно в окуляры.
В зависимости от потребностей пользователя микроскоп может поставляться со штативом или типичным базовым штативом. Например, если обычная базовая подставка обеспечивает большую устойчивость микроскопа при работе с относительно небольшими образцами, то стоечная подставка обеспечивает большую гибкость, позволяя рассматривать образцы различных размеров.
К полезным особенностям вертикального микроскопа относят регулируемый регулятор интенсивности, диоптр, 10-кратные широкопольные окуляры, а также ахроматические объективы с коррекцией на бесконечность.
Хотя различные типы металлургических микроскопов имеют свои преимущества в зависимости от их назначения, было доказано, что инвертированный микроскоп имеет ряд преимуществ перед вертикальным микроскопом. К ним относятся:
Больше свободы — в инвертированном микроскопе оптика располагается под штативом микроскопа, а образец обычно размещается над объективами. Это устраняет ограничения, с которыми сталкивается вертикальный микроскоп в отношении размера образца.
В данном случае пользователь выигрывает за счет большего рабочего расстояния, что позволяет помещать на микроскоп для наблюдений более крупные и тяжелые образцы (до 30 кг).
Эффективность — при использовании инвертированного микроскопа пользователь выигрывает от того, что просматривает больше образцов за более короткий промежуток времени.
Для вертикального микроскопа просмотр образца включает в себя ряд шагов, в том числе опускание столика, его регулировку, заботу о сохранности образца на держателе столика и т. д. В случае с инвертированным микроскопом это не так, поскольку пользователь может просто поместить объект на платформу и получить его изображение после фокусировки.
Фокусировка сохраняется при различных увеличениях, что означает, что для одного и того же типа образца пользователю будет проще его рассмотреть.
Объектив защищен — объектив инвертированного микроскопа расположен под столиком в дополнение к наличию функции остановки фокусировки (в некоторых микроскопах), которая защищает объектив в любое время, сводя к минимуму вероятность повреждения. Этого нельзя сказать о вертикальных микроскопах, где объектив находится над столиком с образцом, где он может в любой момент соприкоснуться с образцом или другими твердыми предметами.
Металлургические микроскопы используют EPI-освещение, которое представляет собой особый тип осветителя, называемый также освещением отраженным светом или эпифлуоресцентным освещением. В этой системе исследуемый объект освещается сверху. Здесь объектив служит для освещения объекта.
Свет (отраженный) в этой системе исходит из лампового отсека и проходит через коллекторную линзу к вертикальному осветителю. Здесь свет контролируется другими элементами микроскопа (световая апертура и диафрагмы) и отражается от делителя луча, где он в конечном итоге проходит через объектив и освещает исследуемый образец.
Помимо освещения объекта/образца, объектив микроскопа также служит для сбора света, отраженного от поверхности образца. Из объектива свет проходит через делитель луча, после чего попадает в окуляр.
В системе, где установлена камера, свет попадает в порт фотомикрографии.
Металлургические микроскопы оснащены рядом функций, которые используются для различных целей. Хорошим примером являются фильтры, используемые для изменения поляризации и интенсивности света для просмотра различных типов образцов.
Эти функции позволяют пользователю просматривать различные типы объектов, используя светлое и темное поле.
Темное поле — эта техника особенно полезна для просмотра трещин на металле и металлических элементах. Здесь элемент темного поля располагается в объективной головке, что заставляет свет изгибаться сверху. Этот метод обычно приводит к образованию темного поля вокруг образца.
Светлое поле — этот метод оказался идеальным для просмотра сплавов (состоящих из двух или более элементов). Здесь свет проходит через поляризованную линзу, а также через анализатор, прежде чем попасть на образец. В зависимости от типа образца, различные цвета отражаются обратно в объектив, который направляется к окулярам для просмотра.
Использование камеры такое же, как и при работе с обычными микроскопами.
Металлургические микроскопы поставляются с различными микроскопическими головками — от монокулярной до тринокулярной. В тринокулярной головке имеется фототубус для присоединения камеры. Это легко, поскольку пользователь может просто прикрепить камеру на трубку, предназначенную для камеры.
Некоторые микроскопы поставляются с уже установленной камерой, что еще больше упрощает использование камеры для получения изображений или видео. В то время как некоторые камеры оснащены датчиком, который фиксирует реальное изображение, другими приходится управлять вручную.
В микроскопах без тринокулярной головки (монокулярных и бинокулярных) для присоединения камеры достаточно снять окуляр или окулярную трубку, чтобы напрямую присоединить камеру.
Некоторые камеры позволяют подключать их к микроскопу через USB-кабель и программное обеспечение. В этом случае пользователи просто устанавливают программное обеспечение (путем загрузки или с помощью компакт-диска с программным обеспечением). После установки программное обеспечение позволяет пользователю просматривать изображение на ПК после подключения камеры.
Это позволяет не только просматривать изображение нескольким пользователям, но и использовать программное обеспечение для внесения правок, измерений и сравнения полей зрения.