金相显微镜的原理及应用

　　金相显微镜是一种折射光显微镜，用于研究金属和合金内部组织的显微镜，主要研究金属和合金因化学成分、冷凝、压延、焊接和热处理引起的内部组织变化及其对物理、化学和力学性能的影响。随着新材料和新领域的不断涌现，金相显微镜的研究范围不仅限于金属和合金。

　　第二，金相显微镜的原理

　　因为光线不能通过金相标本，所以必须照射到表面，最后通过镜面反射或漫反射回到显微镜物镜。与样本的散射照明相比，这种照明最常被称为垂直照明。

　　从折射光的光源发出的照明光源开始，金相显微镜折射光的光路。随后，光线通过聚光镜进入垂直照明器，由孔径光圈和视场光阑控制。通过垂直照明器后，光线从45度倾斜的分束器(半反射镜或椭圆形第一面镜)通过物镜反射，照亮样本。再一次将从标本表面反射的光进入物镜，然后进入目镜筒，然后引导到目镜或显微摄影端口。金相显微镜一般用于工业领域，特别是半导体领域的快速增长，因此代表了显微镜研究的重要组成部分。值得注意的是，物镜在金相显微镜中具有双重功能。对向下到达样本的光波，物镜用作匹配、校准良好的聚光镜。另外，对于被样本反射的光，物镜作为显像光学系统，其一般作用是将带有图像的光线投射到目镜上。在调节仪器产生科勒照明时，折射光照明可以达到最佳性能。现在，许多显微镜制造商都提供了先进的模型，允许用户一起更换或使用垂直和散射照明进行研究。

　　金相反射照明器通常被描述为通用照明器，因为显微镜可以很容易地从一种折射光显微镜模式切换到另一种方式，因为附加配件很少或没有拆卸。一般来说，反射器可以完全从光路上移除，以允许透射光观察。通用照明器可以包括一些反射平面玻璃表面(半反射镜)和全镀银反射表面，用于暗场观察，其中包含椭圆形中央透明开口。最佳定制的垂直照明器包括聚光镜、孔径光圈和预聚焦，以及可以居中的视场光圈，以实现梦想。

　　在金相显微镜中，样品对入射光的吸收和透射通常会导致图像中容易识别的变化，从黑色到各种灰度，或者如果样品是彩色的，就会导致颜色的变化。这种样品被称为振幅样品，可能不需要特殊的比较方法或处理来显示细节。其他标本在强度和/或颜色上的差异如此之小，以至于在明场折射光显微镜下很难区分和区分其特征细节。后一种样品行为与透射光工作中非常熟悉的相位样品非常相似，适用于暗场和折射光差异干预的对比应用。

　　金相显微镜中折射光的分辨率是基于与透射光相同的光波长度和数值孔径之间的关系(阿贝方程)。当仪器调整为在科勒照明下工作时，折射光照明可以实现光学性能。科勒照明的一个功能(除了提供均匀分散的照明外)是为了保证镜子能够提供优异的分辨率和良好的对比度。在很多情况下，金相显微镜也可以通过透射光操作，因为除了照明，其他都没有改变。

　　金相显微镜的物镜可以通过装饰外筒上的M或类似标志来识别。它在两个方面不同于透射光的物镜。金相物镜的镜片表面有一些特点，这种镜片表面涂有更好的防反射层，以避免照明器的光线被反射到目镜中。这种反射会叠加在图像上，有干扰作用。第二个区别是这些物镜是为缺少盖玻片的样本而设计的，并进行了光学校准。材料科学中的大多数样品(最常用于折射光显微镜)通常在没有密封的情况下观察。

　　此外，金相显微镜和生物显微镜一样，可以分为正置和倒置。载物平台上没有生物显微镜自带的样品夹，而是将样品放在金属片或玻璃板上，将样品放在倒置的金相显微镜上(基本结构类似于生物学中常用的倒置显微镜)，将标本放在平台上，其感兴趣的表面向下。这种设计的主要优点是，当样品太大，无法放入立式显微镜(如大型岩层样品和工业材料)时，样品可以很容易地检查出来。此外，只有样品面向物镜的一侧需要完全平整。物镜安装在载物平台下的鼻架上，

　　金相显微镜的应用

　　金相显微镜可用于识别和分析各种金属和合金的组织结构，广泛应用于工厂或实验室的铸件质量鉴定、原材料检测或材料处理后合金成分的研究和分析、半导体检测、电路封装、精密模具、生物材料等检测和测量。，包括大多数金属、矿石、瓷器、许多高聚物和半导体(未加工的硅片、晶片和集成电路)、矿渣，煤炭，塑料，油漆，纸张，木材，皮革，玻璃夹杂物和各种特殊材料。