Trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau, điều kiện cần thiết để phát triển và sản xuất các sản phẩm kim loại là nghiên cứu toàn diện về cấu trúc vi mô của chúng. Ở các giai đoạn sản xuất khác nhau, các nhà công nghệ nghiên cứu các đặc tính của nguyên liệu thô, phôi, bộ phận và sản phẩm cuối cùng, điều này cho phép chúng tôi cải thiện thành công các đặc tính của vật liệu và phát hiện các khuyết tật kịp thời. Trong những năm gần đây, nhiệm vụ của các nghiên cứu như vậy ngày càng được giao phó cho công nghệ quang học và đặc biệt là cho kính hiển vi kim loại học, được sử dụng để nghiên cứu các vật thể không trong suốt trên các bề mặt phản xạ.
Chỉ định thiết bị
Phần lớn, các thiết bị như vậy được sử dụng trong các lĩnh vực liên quan đến việc thực hiện các hoạt động nhất định với kim loại. Đặc biệt, chúng được sử dụng bởi các nhà địa chất, khảo cổ học, luyện kim và các chuyên gia từ nhiều lĩnh vực khác nhau.thiết bị đo đạc và điện tử, nơi phân tích chính xác các dây dẫn là quan trọng. Kính hiển vi cung cấp thông tin gì cho các nghiên cứu kim loại học? Thiết bị này cho phép trong ánh sáng phản xạ hình thành một cấu trúc cấu trúc vị trí của các hạt vật liệu, cố định sự hiện diện của các hạt lạ trong đó, xác định các đặc tính của lớp bề mặt, v.v. Từ quan điểm của khuyết tật và không phá hủy thử nghiệm, đây là thông tin cực kỳ quan trọng cung cấp ý tưởng về các sai sót trong các chi tiết bên ngoài phút về các thông số kích thước, cấu trúc tinh thể và thậm chí về một số tính chất hóa học. Ví dụ, phương pháp phân tích này cho thấy các lớp vỏ nhỏ nhất, vết nứt, sự thiếu xuyên thấu và các khuyết tật khác.
Thiết kế của bộ máy
Thiết bị cơ bản của thiết bị bao gồm ba phần, đó là mô-đun chiếu sáng, bộ trung tâm và bàn. Bộ phận chiếu sáng là đèn hoặc lồng đèn, được cố định trên giá đỡ xoay có thể điều chỉnh được, đồng thời có bộ phận cung cấp năng lượng riêng. Cùng một phần của kính hiển vi kim loại học bao gồm một nhóm các bộ lọc ánh sáng với các màu sắc khác nhau. Đối với khối trung tâm, nó chứa một lúc nhiều thành phần chức năng, bao gồm hệ thống quang học lăng kính, ống chiếu sáng, bàn vật thể, cơ cấu điều chỉnh, bộ phận gắn thị kính và các phương tiện phụ trợ để tổ chức các thao tác kỹ thuật trong quá trình làm việc. Tất cả các cơ sở hạ tầng trên đều được đặt trên bệ đỡ - bàn kính hiển vi,có một băng ghế quang học và các ngăn kéo khác nhau có tủ để các phụ kiện của thiết bị được lưu trữ.
Nguyên lý hoạt động
Nhiệm vụ chính của thiết bị là xử lý các thông số của bức xạ do bề mặt vật thể phản xạ lại. Đối với điều này, hệ thống quang học nói trên được sử dụng, hệ thống này ghi lại những thay đổi nhỏ nhất trong màng khẩu độ dựa trên nền điều chỉnh các thông số chiếu sáng của đối tượng. Theo một nghĩa nào đó, hệ số làm việc của phép đo là đường đi của các tia, biểu hiện khác nhau trong trường sáng và trường tối. Ví dụ, khi nghiên cứu trong một trường sáng, các tia đến từ đèn đi qua các màng chắn (trường và khẩu độ) và hướng đến tấm phản xạ. Đến lượt nó, phản ánh các đặc điểm của cấu trúc đang được nghiên cứu, chuyển một phần ánh sáng đến sản phẩm mục tiêu với sự trợ giúp của thấu kính.
Khi quan sát các vật thể trong trường tối, kính hiển vi quang học kim loại tương tác với bề mặt phản xạ gương hình parabol, một màng ngăn hình khuyên và một thấu kính gấp. Các chùm bức xạ cực đoan, đi qua màng ngăn, được hướng tới gương hình khuyên, bao phủ tấm phản xạ. Kể từ lúc này, gương bắt đầu phản xạ ánh sáng vào tụ điện, chuyển hướng các tia vào mặt phẳng của vật thể. Hình ảnh sẽ được tạo ra dựa trên đặc điểm của tia phản xạ đã đi qua thấu kính và đi vào ống quang học.
Thông số kỹ thuật của kính hiển vi kim loại học
Quá trình làm việc của thiết bị được đặc trưng bởi hai nhóm thông số - đây là các chỉ số của ống kính vàthị kính. Các thông số hoạt động chính của ống kính là:
- Tỷ lệ phóng đại - từ 11x đến 30x trong điều kiện trường sáng và từ 30x đến 90x trong nghiên cứu trường tối.
- Khẩu độ số - từ 0,17 đến 1,3.
- Tiêu cự - trung bình từ 2,4 đến 23 mm.
- Khoảng cách tự do - từ 0,13 đến 5,4 mm.
Trong trường hợp thị kính của kính hiển vi kim loại học, có hai đặc điểm chính cần làm nổi bật:
- Tiêu cự - từ 12 đến 83 mm.
- Trường nhìn tuyến tính - 8 đến 20mm.
Hướng dẫn vận hành
Trước khi sử dụng thiết bị, cần phải điều chỉnh khung hoặc bệ làm việc của kết cấu, mở màng khẩu độ, điều chỉnh các chốt cơ học và di chuyển ống phân tích đến đèn. Nếu sử dụng kính hiển vi kim loại cầm tay, thì phần mềm sẽ giúp đạt được sự kết hợp tối ưu giữa các cài đặt thị kính và vật kính, vì các mẫu di động của thiết bị cung cấp khả năng kết nối với các trạm máy tính trực tiếp trong phòng thí nghiệm. Bằng cách này hay cách khác, trước khi bắt đầu công việc, nên đặt thang độ phóng đại trong khoảng từ 500 đến 1000 khẩu độ. Sau đó, bạn có thể chuyển sang các bộ lọc quang học, được lựa chọn theo đặc điểm của thấu kính tiêu sắc. Trong trường hợp này, giải pháp phổ quát sẽ là hiệu chỉnh các âm trung của phần nhìn thấy được. Chỉ có bộ lọc ánh sáng xanh lục vàng không được kết hợp với apochromat. Sau khi thiết lập, quá trình bắt đầuxử lý dữ liệu quang học của hình ảnh được tạo thành, các tài liệu đồ họa sau đó sẽ được gửi để giải mã theo các nhiệm vụ phân tích.
Kết
Công nghệ nghiên cứu kim loại học có chuyên ngành khá hẹp, điều này không làm giảm giá trị to lớn của phương pháp nghiên cứu bề mặt này. Để đáp ứng người tiêu dùng dưới hình thức doanh nghiệp công nghiệp với các phòng thí nghiệm của họ, các nhà phát triển thiết bị đã tự mình cải thiện hiệu suất của thiết bị. Ví dụ, kính hiển vi kim loại METAM-P1 trong nước có giá khoảng 13 nghìn rúp. phong phú về trang thiết bị và sự hiện diện của các tính năng công nghệ cao hiện đại. Cần lưu ý rằng nó được cung cấp với các bộ vật kính phẳng và thị kính bù trừ với phạm vi quang học rộng. Và đây chỉ là phiên bản cơ bản của một trong những dòng kính hiển vi tổng hợp kim loại học thế hệ mới.
