影响金相显微镜成像的因素

影响金相显微镜成像系统效果的要素

金相观察是利用金相显微镜在可见光范围内根据金属样品表面不同组织成分的光反射特性，对这些组织成分光学研究和定性和定量描述的技术。工业视频显微镜将传统的显微镜与摄像系统,显示器或者电脑相结合,达到对被测物体的放大观察的目的。金相显微镜电脑型金相显微镜或是数码金相显微镜是将光学显微镜技术、光电转换技术、计算机图像处理技术完美地结合在一起而开发研制成的高科技产品，可以在计算机上很方便地观察金相图像，从而对金相图谱进行分析，评级等以及对图片进行输出、打印。体视显微镜指从不同角度观察物体,使双眼引起立体感觉的双目显微镜。 在500～0.2 μ m范围内可显示金属的结构特征。

一、分辨率

透镜的分辨率和像差缺陷的修正程度是衡量显微镜质量的重要标志。在金相显微镜中，分辨率是指从物体到物体的*小分辨距离。由于光的衍射，物镜的*小分辨距离是有限的。分辨距离不大于0.2 μm。因此，小于0.2 μm 的显微组织必须用电子显微镜观察，而0.2 μm 到500μm 之间的显微组织形态、分布、晶粒尺寸的变化以及滑移带的厚度和间距都可以用工业显微镜观察到。它对分析合金性能、了解冶金工艺、冶金产品质量控制和元器件失效分析具有重要作用。

第二，像差校正的程度也是影响成像质量的重要因素。

在低倍情况下,像差问题主要可以通过一个物镜系统分析校正,在高倍情况下,则需要目镜和物镜之间配合使用校正.透镜的像差理论主要有以下七种,其中对单色光的五种是球面像差、彗星像差、像散性、像场弯曲和畸变。对复色光有企业纵向色差和横向色差产生两种.早期的显微镜研究主要包括着眼于色差和部分传统球面像差的校正,根据数据校正的程度不同而有消色差和复消色差物镜。近期的金相显微镜,对像场弯曲和畸变等像差,也给予了足够的重视.物镜和目镜经过我们这些像差校正后,不仅对于图像*加清晰,并可在具有较大的范围内能够保持其平面性,这对金相显微照相技术尤为明显重要。因而我国现已得到广泛应用采用平场消色差物镜、平场复消色差物镜设计以及广视场目镜等.上述像差校正影响程度,都分别以镜头语言类型的形式标志在物镜和目镜上。

三、照明方式

金相显微镜不同于体视显微镜，它使用反射光代替透射光，因此需要有特殊的附加照明系统。 换句话说，一种垂直照明装置，后来利用倾斜照明来改进某些组织对比度。

四、样品的制备

为了显示和识别金相样品表面的光学元件，反射率必须有所不同。因此，样品在观察前应按照一定的操作程序准备加工。砂光抛光: 经过抛光后，样品表面呈镜面状。一些合金，如金属和合金中的夹杂物(图4)和铸铁中的石墨，其反射率比基体低得多。抛光后的样品可在显微镜下直接观察和分析。在抛光过程中，还应防止组件脱落。对于一些组织不稳定的试样(如淬火马氏体) ，应防止过热，以避免组织的变化。腐烂: 大多数抛光标本不显示组织。