Металлографические микроскопы. Как исследовать непрозрачные объекты

Металлографические микроскопы – микроскопы, применяемые для того, чтобы исследовать непрозрачные объекты в отраженном свете. Такие устройства в настоящее время широко используются в процессе научных исследований.

Поговорим о видах

Выделяется два типа устройств – инвертированные и прямые. В процессе работы с инвертированным оборудованием нет необходимости выполнять шлиф двух поверхностей. В этом случае в поле зрения оказывается вся выровненная поверхность. Она окажется в определенной плоскости резкости. В случае смещения образца фокусироваться вновь не придется. Данный микроскоп применяется для исследований. Прямой вид – универсальный прибор. Он обычно оснащается объективами, максимальное увеличение которых составляет 150х. Стоимость такого оборудования ниже. При этом есть возможности подобрать комплектацию под определенные нужды.

Во многих конфигурациях оборудования, предназначенного для того, чтобы анализировать шлиф металла, предусматривается осветитель отраженного света, объективы 50 кратного увеличения, широкопольные окуляры. Очень важно, чтобы у исследователей была возможность максимально детально рассмотреть дефект. Специально для этого предусмотрены окуляры, кратность которых превышает 10Х или модули увеличения промежуточного типа. Специалисты рекомендуют применять просветленную оптику с хроматической коррекцией. В случае необходимости детализированных объектов, размеры которых составляют менее 100 мкм, необходима установка объективов, кратность которых составляет 100х и больше.

Применяемые методы

В металлографическом оборудовании используются разные типы контрастирования и освещения. Это ДИК, поляризация, косое освещение, темное поле.

Так в процессе косого освещения роль волн дифрагированного типа возрастает. Рельеф объекта в этом случае отменяется. В прямых микроскопах для того, чтобы достичь косое освещение, производится установка призмы косого освещения между окулярами и призмой. В случае небольших увеличений возможно применение внешних источников света большой мощности.

В процессе применения метода темного поля пользователю удается увидеть рассеянный свет, который идет от образца. Это приводит к тому, что на однородном фоне темного цвета становятся хорошо видны светлые неровности. Данный метод позволяет выявить зерна, царапины, трещины, различные включения на поверхности.

С помощью поляризованного света можно выявить оптические анизотропные структуры, которые преломляют свет. Кристаллы изотропного типа поглощают свет. При этом анизотропные, у которых отсутствует кубическая решетка, всегда контрастируют с фоном металла. При вращении градуированного поворотного анализатора можно определить включения, которые выполнены из других материалов. Также удастся выяснить структуру и размер зерен. ДИК (метод диферренциально-интерференциального контрастирования) – наиболее совершенный способ. Для того, чтобы достичь такого контрастирования, используется призма Номарского. При попадании в оптический путь оборудования происходит поляризация неполяризованного света. При этом плоскость поляризации всегда наклонена к объекту под углом в 49 градусов. Поляризованный свет проходит через призму Номарского и разделяется на пучки (их два). При этом их плоскость поляризации взаимно ортогональна. Это позволяет получить предельно контрастное изображение. На нем можно четко увидеть рельеф поверхности – границы и неровности.

Специалистам необходимо обращать внимание и на источник света. Оптимальным вариантом станет светодиодный вариант. Все дело в том, что такие осветители способны дать мощный световой поток, который не искажает восприятие света.