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        微分干涉暗場顯微鏡成像原理解析

        文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2018-03-21 09:51:00
            微分干涉顯微鏡可分為明場觀察和暗場觀察,今天沃德普儀器給大家介紹的是微分干涉顯微鏡暗場觀察的工作原理,希望能幫助大家更好的了解微分干涉顯微鏡。
         
            把顯微鏡和光波干涉儀結合起來設計而成的顯微鏡為干涉顯微鏡。在金相研究中,主要用來顯示并測量試樣表面的微小高度差,從而研究金相磨面的微觀幾何外形及塑性變形中滑移帶的間距等。
         
            干涉顯微鏡在金相研究方面的應用:  
         
        1、表面光潔度的測定  電解拋光,化學拋光時,表面質量可用干涉顯微鏡加以鑒定。根據干涉條紋的形狀可知表面光潔度的好壞,如條紋彎曲不大說明拋光或表面較平整。  
         
        2、金屬塑性變形的研究  用干涉顯微鏡可以精確地測定滑移帶高度及多晶體試樣內各處的變形程度等。 
         
        3、金相試樣因共格相變發生浮凸的研究  馬氏體,貝氏體及魏氏體組織,用干涉顯微鏡能有效地鑒定表面浮凸的形狀。
         
        暗場--------光線傾斜照射到樣品的表面
         
            與明場成像的原理是一致的,但成像與明場的效果相反。 
         
        暗場照明的光學行程:  
         
            暗視場照明無論在光程布置上,照明效果上都與明視場照明有顯著的差別。要說明暗視場照明的效果,必須先研究一下暗視場的光學布置(見下圖)。來自光源的平行光線,為環行遮光板所阻,中心部分光線被遮去,穿過環行遮光板的光線成空心圓筒形光束射入垂直照明器。暗場照明的垂直照明器是一個環行反光鏡,將圓筒形光束反射向上,沿著物鏡外殼投在反射集光鏡的金屬弧形反射面上,靠它的反射使光線焦集在磨面上。
         
        暗場原理示意圖
         
            靠反射集光鏡反射的光線,投射在金相磨面上,因其傾斜角度極大,如果試樣是一個拋光鏡面,由試樣上反射的光線仍以極大的傾斜角度向反方向反射,不可能進入物鏡。所以在目鏡筒內只能看到漆黑一片。只有試樣凹洼之處才能有光射進物鏡,試樣上的組織將以亮白影像襯映在漆黑的視域內,因以得名,稱為“暗視場”(暗場)照明。在大多數情況下,暗視場照明所得到的黑底白像的明亮部分適為明視場照明所得到白底黑像的黑色部分。
         
        暗視場照明的手段  
         
        暗視場照明主要有以下三大優點:
         
             ① 由于暗視場入射光束傾斜角度極大,使物鏡的有效數值孔徑隨著增加,故物鏡的鑒別能力亦隨著提高。在暗視場照明下觀察,即使是極細的磨痕也極易鑒別。  
         
            ② 不像明場照明那樣,入射于磨面的光線并不先經過物鏡,因而顯著地降低了由于光線多次通過玻璃——空氣界面所引起的反射與眩光,提高了最后影像的襯度。  
         
            ③  暗場觀察能正確地鑒別透明非金屬夾雜的色彩。例如氧化銅在白光照明明視場下觀察呈淡藍色調,而在暗場觀察時能見到真實的寶石紅色彩。所以暗場觀察在鑒定非金屬夾雜物時極為重要。
         
            要進行暗場觀察,金相顯微鏡必須具備環行反射鏡以及特殊的暗場用反射集光鏡或折射集光鏡。反射集光鏡是一個金屬制弧形的反射面,使用時套在物鏡外;也有的設計,將物鏡與反射光鏡結合成一體。  
         
            暗場照明必須采用平行光線,在使用暗場觀察時,通常需要重新調整光源系統,改變集光透鏡的位置,并插入光欄后的環行遮板。暗場觀察因物像的亮度較低,在攝影對光時必須十分仔細,并選用感光速度較高的底片,暴光時間相應增長。
         

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