مقدمه ای بر حوزه های کاربردی میکروسکوپ های متالورژیکی و اصول تصویربرداری

مقدمه ای بر حوزه های کاربردی میکروسکوپ های متالورژیکی و اصول تصویربرداری

هر اصل تصویربرداری میکروسکوپ متالوگرافی

1، میدان روشن، میدان تاریک
میدان دید روشن ابتدایی ترین روش مشاهده نمونه ها در میکروسکوپ است که پس زمینه ای روشن در میدان دید ارائه می دهد. اصل اساسی این است که وقتی منبع نور از طریق تابش عدسی شیئی به سطح نمونه عمود یا تقریباً عمود بر سطح نمونه باشد، سطح نمونه به عدسی شیئی منعکس می شود تا تصویر خود را ایجاد کند.

روشنایی میدان تاریک و میدان دید روشن از این جهت متفاوت است که، در میدان دید میکروسکوپ، یک پس زمینه تاریک، میدان دید روشن روش تابش برای بروز عمودی یا عمودی، در حالی که روش تابش میدان تاریک برای روشنایی نمونه از طریق عدسی شیئی در خارج از نمونه روشنایی مایل اطراف، نمونه در روشنایی نور پراکنده یا منعکس کننده نقش نور پراکنده یا منعکس شده توسط نمونه به عدسی شیئی برای ساختن نمونه نقش خواهد داشت. تصویربرداری مشاهده میدان تاریک، میدان دید روشن آسان نیست برای مشاهده کریستال های بی رنگ، کوچک یا الیاف کوچک با رنگ روشن، در میدان دید تاریک به وضوح مشاهده می شود.

2، نور پلاریزه، تداخل
نور نوعی موج الکترومغناطیسی است و موج الکترومغناطیسی یک موج عرضی است، فقط امواج عرضی دارای قطبش هستند. به عنوان بردار الکتریکی نسبت به جهت انتشار در ارتعاش نور به روش ثابت تعریف می شود.

پدیده پلاریزاسیون نور را می توان با کمک یک تنظیم آزمایشی تشخیص داد. دو تکه از همان پلاریزر A، B را بردارید، ابتدا نور طبیعی را از طریق ** قطعه قطبش A، در این زمان نور طبیعی نیز تبدیل به نور پلاریزه می شود، اما چون چشم انسان قابل شناسایی نیست، بنابراین باید * *قطع ساز B ثابت است، پلاریزر B در همان سطح A قرار می گیرد، قطبش B را بچرخانید، می توانید متوجه شوید که شدت نور عبوری با چرخش B و ظهور تغییرات چرخه ای در شدت نور هر چرخش 90 درجه به تدریج از * بزرگ به * تاریکی ضعیف می شود، شدت نور به تدریج به * تاریکی کاهش می یابد، شدت نور به * تاریکی کاهش می یابد، شدت نور به * کاهش می یابد. تاریکی، شدت نور به * تاریکی کاهش می یابد. شدت نور زیاد به تدریج به تاریکی * ضعیف می شود و سپس 90 درجه شدت نور به تدریج از * تاریکی به * روشن افزایش می یابد، بنابراین قطبی کننده A را قطبی کننده شروع می نامند، قطبی کننده B را آشکارساز بایاس می نامند.

تداخل عبارت است از برهم نهی دو موج منسجم (نور) در ناحیه فعل و انفعال که با پدیده تقویت یا تضعیف شدت نور ایجاد می شود. تداخل نور عمدتاً به تداخل دو شکاف و تداخل لایه نازک تقسیم می شود. تداخل دو شکاف برای دو منبع نور مستقل هستند نور منسجم، دستگاه تداخل دو شکاف به طوری که یک پرتو نور از طریق دو شکاف به دو پرتو نور منسجم، در صفحه نمایش نور از طریق تشکیل حاشیه تداخل پایدار عبور می کند. در آزمایش تداخل دو شکاف، یک نقطه روی صفحه نور تا فاصله دو شکاف برای تعداد زوج برابر نیم طول موج، نقطه حاشیه روشن. صفحه روشن به نقطه ای در اختلاف فاصله دو شکاف برای تعداد فرد برابر نیم طول موج، نقطه حاشیه های تیره برای تداخل دو شکاف یانگ. تداخل لایه نازک برای یک پرتو نور منعکس شده توسط دو سطح فیلم، تشکیل دو پرتو از پدیده تداخل نور منعکس شده به نام تداخل لایه نازک. در تداخل لایه نازک، قبل و بعد از سطح نور منعکس شده توسط ضخامت لایه برای تعیین تفاوت فاصله، بنابراین تداخل لایه نازک در همان حاشیه های روشن (حاشیه های تیره) باید در ضخامت فیلم ظاهر شود. همانجا. از آنجا که طول موج امواج نور بسیار کوتاه است، بنابراین هنگام تداخل لایه نازک، لایه دی الکتریک باید به اندازه کافی نازک باشد تا حاشیه های تداخل را مشاهده کند.

3، DIC پوشش تداخل دیفرانسیل
میکروسکوپ متالوگرافی DIC از اصل نور پلاریزه استفاده می کند. میکروسکوپ‌های DIC انتقالی دارای چهار جزء نوری اصلی هستند: قطبش‌کننده شروع، منشور DIC Ⅰ، منشور DIC Ⅱ، و قطب‌ساز آشکارساز. پلاریزر شروع به طور مستقیم در مقابل سیستم متمرکز کننده نصب می شود تا نور را به صورت خطی قطبی کند. یک منشور DIC در متمرکز کننده نصب شده است که یک پرتو نور را به دو پرتو نور (x و y) با جهت قطبش متفاوت، هر دو در یک زاویه کوچک می شکند. متمرکز کننده دو پرتو نور را در جهتی موازی با محور نوری میکروسکوپ تراز می کند. در ابتدا دو پرتو نور در فاز هستند و پس از عبور از ناحیه مجاور نمونه، اختلاف ضخامت و ضریب شکست نمونه باعث می شود که دو پرتو نور دچار اختلاف برد نوری شوند. یک منشور DIC II در صفحه کانونی پشتی لنز شیئی نصب شده است که دو پرتو را در یک پرتو واحد ترکیب می کند. در این مرحله صفحات پلاریزاسیون (x و y) دو پرتو نور باقی می مانند. در نهایت پرتو از اولین دستگاه پلاریزه کننده، پلاریزر آشکارساز عبور می کند. قبل از اینکه پرتوها تصویر DIC چشمی را تشکیل دهند، قطبی کننده آشکارساز در زوایای قائم به قطبی کننده جهت گیری می کند. پلاریزر چک با دو پرتو عمود بر نور با ترکیب آنها در دو پرتو نور با همان صفحه قطبش تداخل می کند. تفاوت در محدوده نوری بین امواج x و y تعیین می کند که چه مقدار نور منتقل می شود. هنگامی که اختلاف محدوده نوری 0 است، هیچ نوری از قطبی کننده چک عبور نمی کند. وقتی اختلاف دامنه نوری برابر با نصف طول موج باشد، نوری که از آن عبور می کند به حداکثر مقدار خود می رسد. در نتیجه ساختار نمونه بر روی پس زمینه خاکستری روشن و تیره به نظر می رسد. برای دستیابی به بهترین کنتراست تصویر، می توان با تنظیم تنظیم دقیق طولی منشور DIC II که روشنایی تصویر را تغییر می دهد، اختلاف محدوده نوری را تغییر داد. تنظیم منشور DIC Ⅱ می تواند ساختار ظریف نمونه را تصویری مثبت یا منفی ارائه دهد، معمولاً یک طرف روشن است، در حالی که طرف دیگر تاریک است، که یک حس سه بعدی مصنوعی از نمونه ایجاد می کند.