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金相切割机的几种观察方法

发布时间:2019-03-11 10:35:09  阅读:
金相切割机一般有明场、暗场、相衬、微分干涉相称、正交偏光、锥光偏光和荧光等七种观察方法,之后 又出现了激光共聚焦的方法。相衬主要是
金相切割机一般有明场、暗场、相衬、微分干涉相称、正交偏光、锥光偏光和荧光等七种观察方法,之后 又出现了激光共聚焦的方法。相衬主要是针对有位相变化的透明样品,如生物切片等;在观察岩矿等晶体 样品时,要测量其光轴,就要用到锥光偏光这种手段;荧光是用汞灯中紫外线等短波长能量照射样品,激发 出长波长的二次发光,主要用于染料标记的生物样品和如石油等可自发荧光的有机样品;这些功能都不适用于金相样品。




针对金相样品的物理特性,一般的金相切割机主要包括明场、暗场、正交偏光和微分干涉 相衬四种。按照现代仪器“模块化设计,积木式结构”的设计思想,这四种功能并不一定固化在每一台金相切割机上,而是以明场作为基本核心,可以将其他功能像“搭积木”一样组合到该显微镜上。如最基本的有 明场和暗场功能,插人了起偏镜和检偏镜后就增加了正交偏光功能,再插人渥拉斯顿棱镜(Wollanston prism)就有增加了微分干涉相衬功能。





一、金相切割机明场观察
明场照明是金相研究中主要的观察方法。人射线垂直地或近似垂直地照射在试样表面,利用试样表 面反射光线进人物镜成像。如果试样是一个镜面,在视场内是明亮的一片,试样上的组织将呈色影像衬映 在明亮的视场内,谓之“明场”照明,明场照明的原理及效果
使用调节方法:
①    调焦使所观察的像清晰;
②    缩小视场光阑,使视场中看到视场光阑像;
③    调节视场光阑,使位于视场中央;
④    打开视场光阑,使其边缘像刚好消失在视场外;
⑤    拨去目镜,从目镜管中可观察到物镜后面通光孔,调节孔径光阑大小,使其直径为物镜后面通孔直 径的约2/3;
⑥    进一步微调焦使像清晰。

二、金相切割机暗场观察
1.    原理
通过物镜的外周照明试样,照明光线不入射到物镜内,就可以得到试样表面绕射光而形成的像。如果 试样是一个镜面,由试样上反射的光线仍以极大的倾斜角向反方向反射,不可能进人物镜,在视场内是漆 黑一片,只有试样凹凸之处才能有光线反射进人物镜,试样上的组织将以亮白影像映衬在漆黑的视场内, 如同星星在夜空,谓之“暗场”照明。

2.    方法
暗场调节的方法如下:
①    将暗场反射聚光镜及环型反射镜安装在显微镜上;
②    调节暗场反射聚光镜使其焦点刚好在试样表面上;
③    在暗场观察时,应将孔径光阑开大(作为视场光阑),视场光阑可调节作为孔径光阑,可控制环状光 束的粗细;
④    调焦使像清晰。



三、在使用暗场时应注意下列事项:暗场照明的原理及效果
①    为了在暗场观察中阻止目镜周围的光线人射,要尽可能使用遮光罩;
②    物镜顶端及试样表面的尘埃和缺陷也会造成乱反射,影响暗场镜检效果,必须清洁此两表面。偏振光观察

1.    概念
太阳光、电灯光都是自然光(或天然光),自然光的振动在各个方向是均衡的,都垂直于传播方向,若将光 的振动局限在垂直于传播方向的平面内的某一个方向上,则这时的光就变成了偏振光,

2.    偏振光获得方法

(1)    采用偏振棱镜
某些晶体,当光线射到它的分界面上时,会产生两束折射光,这种现象称为“双折射”。一束光遵循折 射定律叫“寻常光”,用〇光表示;另一束不遵循折射定律叫“非常光”,用e光表示。所谓偏振棱镜,即光线 通过此棱镜时,会产生双折射现象,常用的为尼科尔棱镜。

(2)    采用人造偏振片
自然光射到人造偏振片时,使自然光变成偏振光,目前显微镜普遍采用人造偏振片。

3.    偏光装置

(1)    起偏镜
能将自然光变为偏振光的器件。

(2)    检偏镜
检验光线是否为偏振光的器件。

四、偏振光装置的调整
(1)起偏镜的调整
起偏镜位置调整的目的,是使从垂直照明 器半透反射镜上反射进入目镜的光线强度最高,且仍为直线偏振光,调整人射偏振光的振动面使之与水平面 平行。为此,将抛得很光亮的不镑钢试样置于载物台上,除去检偏镜后,在目镜中观察聚焦后试样磨面上反射 光的强度,转动起偏镜,可以看到反射光强度发生微弱的明暗变化。反射光最强时即起偏镜的正确位置。
(2)    检偏镜的调整
起偏镜调整好后插入检偏镜。如欲调节两者为正交位置,则仍可用不锈钢抛光试样,聚焦成像后转动 检偏镜,当目镜中看到完全消光时即为正交偏振位置。有时在偏振光金相观察和摄影时,尚需将偏振镜从 正交位置略加调整,使检偏镜再作小角度偏转,以增加摄影衬度,其转动角度由分度盘读数表示出来。
(3)    试样制备
在偏振光下研究的金相磨面要光滑无痕,且要求样品表面无氧化皮及非晶质层存在,由于机械抛光很 难达到要求,所以用于偏振光研究的试样多采用电解抛光或腐蚀抛光。

五、偏振光的应用
金属材料按其光学性能可分为各向同性与各向异性两类。各向同性金属一般对偏振光不灵敏,而各 向异性金属对偏振光的反应极为灵敏,因而多方面被应用。

(1)    研究金相组织
①    多相合金的相鉴别当全偏振光垂直投射到各向同性金属的抛光表面时,它的反射光仍为全偏振 光。若将检偏镜转到正交位置,视域中呈现暗黑的消光现象。如果在各向同性晶体中含有各向异性的相, 因为偏振光经各向异性晶体反射后形成椭圆偏振光,并且振动面要发生旋转,这样在正交偏振光下,它在 暗的基体中容易显示出来,对两个光学性能不同的各向异性晶体或浸蚀程度不同的各向同性晶体,可由偏 振光加以区别;
②    各向异性金属的组织显示各向异性金属在正交偏振光下观 察,视场并不全暗。对于不同取向的晶粒,由于振动面的旋转角度不 同,会呈现不同亮暗,能更清晰地显示若干精细的组织结构,如晶界,
孪晶等。
(2)    鉴别非金属夹杂物
金属中常存在各种类型的非金属夹杂物,它们具有各种光学特性,
如反射能力、透明度、固有色彩均质及非均质性等。利用偏振光可观察    
到这些夹杂物的特性,如鉴别钢中非金属夹杂物,
六、使用注意事项
在偏光观察中,方向性是个重要因素,因此必须认真调整起偏镜和目镜十字线

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