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 A:怎样选择高质量显微镜

    显微镜是精密光学仪器,其核心技术是光学技术,产品质量的高低,关键看光学系统(包括照明系统,物镜等),这也是选购显微镜的基本原则。在进口显微镜厂家(德国蔡司、德国徕卡、日本尼康、日本奥林巴斯)中质量良莠不齐,用户在选型过程中应理性分析,不要误入歧途,最后造成不可避免的经济损失。
    下面就选型过程中应重点考核的技术指标说明如下:

一、成像质量
  我们使用显微镜主要是利用光学成像原理获得显微组织图像,然后对图像进行定性、定量分析,所以成像质量的高低是最关键指标。清晰的图像在金相学领域我们称之为锐利的图像。而获得锐利的图像必须满足高反差、高亮度、色还原好和高分辨率这四个基本条件。而反差、亮度、色还原恰恰是用户选型时容易忽略的地方,只盲目追求分辨率而导致选型失败。比如国内某大型钢厂2000年采购的日本某品牌显微镜成像质量远不如1985年采购的德国蔡司显微镜,但物镜的数值孔径却高于蔡司。其实原因很简单,就是这些厂家在制造显微镜时只考虑到影响成像质量的一个因素——分辨率,而忽略了其他重要因素反差、亮度、色还原等。在这一点上德国蔡司公司做的比较好,他们利用ICCS光学系统和独创的防眩光技术使图像的衬度、亮度、色还原有了明显的改善,从而获得最细微的组织和细腻的色彩。只有这样才能进行准确的图像分析。

二.机械稳定性
  有了好的成像质量还不够,还应该随着时间的推移持续保持高质量状态。这一点我们称之为“机械稳定性”因为显微镜不是低值易耗品,其正常使用寿命应在30年以上。在这方面建议用户重点考察以下几点:1、原材料2、制造精度3、机械设计4、原产地(目前很多进口显微镜厂家在国内建有合资厂)。
  在进行上述指标比较的同时有条件的用户最好自带试样进行“实地考察”,有比较才有鉴别。总之选择一台好的显微镜不仅仅是购买一台高质量产品,同时也是一种高瞻远瞩的投资。

 B:谈金相显微镜的检测

1 概述
    我们经常接触的是一般普通金相显微镜,它主要用于测量金属表机金相组织的测试,用途比较广泛,对企业,冶金等部门起着实验,研究不可缺少的重要作用。生产金相显微镜厂家比较多,型号,规格又不统一,所以对金相显微镜检测至今尚无国家、地方、部门检定规程,因此,我们依据国家标准对其进行检测。

2 对金相显微镜检测项目、方法和技术要求:
2.1 物镜转换器定位误差:
检具:(1)10倍十字目镜。
     (2)分划值为0.01mm的分划尺,其任意两划线间的极限偏差为±0.005mm。
检测方法:在被检金相显微镜的转换器上装40倍物镜,目镜筒内放10倍十字目镜,对置于载物台上的0.01mm分划尺调焦清晰,使分划尺上某一分划与目镜中十字划中心重合,然后转动物镜转换器向左,右多次定位(不少于3次),观察0.01mm分划尺像的偏移,以最大偏移值作为检测值。技术要求:不大于0.02 mm。
2.2 转换物镜时第一次像面中心偏:
检具:(1)10倍十字分划目镜。
     (2)二字分划板。
检测方法:用10倍十字分划目镜和各放大率物镜在被检显微镜上进行检测,以偏的最大值作为检测值。
技术要求:由10倍物镜转换至其它放大率物镜时均不越出视场。
2.3 载物台旋转中心偏移:
检具:(1)10倍十字分划目镜。
      (2)二字分划板。
检测方法:在被检金相量微镜上用10倍十字分划目镜和10倍物镜对置于载物台上的十字分划板调焦清晰,在转动载物台的同时移动十字分划板,使十字线中心的像趋向于最小的圆,以最小圆的直径作为检测值。
技术要求:显微镜第一次像的中心,最大偏移不大于0.2mm 。
2.4 十字分划目镜的十字线中心偏差:
检具:十字分划板。
检测方法:在显微镜上用10倍物镜和被检十字分划目镜对置于载物台上的十字分划板调焦清晰,并使十字分划板中心的像与十字分划板目镜重合,然后旋转十字分划目镜,以两十字线中心的最大偏移作为检测值。
技术要求:十字分划目镜的十字线中心应与目镜升圆轴线重合,其偏差为0.01mm。
3 检测中发现的问题
显像部分出现的问题比较严重。
3.1 光学系统:
(1)视场模糊或视场一样不清晰。
(2)像发闪烁,反差不好。
(3)转换物镜时不到同焦。
(4)即使用高电压,视场也难以鲜明。
3.2 粗、微调部
(1)粗调控制钮旋转时发重。
(2)由于载物台自然下降或粗调的滑动使观察中的焦点离开。

3.3 双目镜筒:
双目镜筒的视场不一致。
以上问题很容易校正过来,基本准确可靠。

 C:进口显微镜常见故障分析

    德国蔡司(ZEISS)做为显微镜的鼻祖——国际标准的缔造者160年来一直处于光学领域领导地位,而其它显微镜厂家一直追赶和效仿蔡司,但关键技术没有学到,使得产品不够完善,在使用过程中不可避免地出现一些故障,从而影响用户的正常工作。现就一些常见故障解析如下:
   1、显微镜使用一段时间图像质量下降,关机一段时间再打开图像质量就会明显好转。诊断:镜头镀膜技术不过关,长时间使用镜头受热后镀膜发散导致。
   2、手动调焦时图像清晰,松手后图像模糊。 诊断:调焦机构老化。
   3、目镜观察时图像清晰,但采集到的图像却不清晰。 把采集到的图像调整清晰时, 目镜里观察图像又不清晰了。诊断:系统齐焦性不够,观察和采集不能同步。
   4、载物台下滑、平移。诊断:载物台锁定机构采用星型齿轮,长时间使用稳定性降低。
   5、图像中间清晰边缘模糊。诊断:球差校正不完善。

 D:放大倍率计算

通过目镜:
          总放大倍率=物镜倍率 X 目镜倍率(如有中间变倍,再乘中间倍率)
照相时:
          总放大倍率=物镜倍率 X 照相目镜倍率
接视频时:
          总放大倍率=物镜倍率 X 接口倍率 X 视频放大倍数
          视频放大倍数 =显示屏幕对角线尺寸/CCD靶面尺寸

 E:常用观察方法

§    明场:(利用照明光线直接照射在被测试样反射回来 后观察,适用于常规组织的检测,如珠光体/铁素体/马氏体等金相组  织的观察)
§     暗场:(利用丁道尔现象所产生的光的衍射/绕射,用斜射照明的  方式观察被测试样,可以看到明场有时看不到的物质,故又称为超显微术,适用于夹杂物或缺陷的检查)
§     偏光:(利用偏光镜片的单向振动特性,在垂直正交时可对具有双折射性的物质进行定性检查,适用与地质岩相和晶体性  夹杂物的观察,如氧化亚铜夹杂的检查)
§     微分干涉:(又称DIC或诺马尔斯基观察法,观察时立体感明显,可用于微小缺陷的观察,常用于科研)
§     其他观察方法: 如荧光/相差等等
 
 

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