ในอุตสาหกรรมต่างๆ เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาและการผลิตผลิตภัณฑ์โลหะคือการศึกษาโครงสร้างจุลภาคอย่างครอบคลุม ในขั้นตอนการผลิตต่างๆ นักเทคโนโลยีจะศึกษาลักษณะของวัตถุดิบ ช่องว่าง ชิ้นส่วน และผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ซึ่งช่วยให้เราปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุได้สำเร็จและตรวจหาข้อบกพร่องได้ทันท่วงที ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา งานของการศึกษาดังกล่าวได้รับความไว้วางใจมากขึ้นในเทคโนโลยีด้านการมองเห็น และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไปที่กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยา ซึ่งใช้ในการศึกษาวัตถุทึบแสงในพื้นผิวสะท้อนแสง
การกำหนดอุปกรณ์
ส่วนใหญ่จะใช้อุปกรณ์ดังกล่าวในพื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับการปฏิบัติงานบางอย่างกับโลหะ โดยเฉพาะนักธรณีวิทยา นักโบราณคดี นักโลหะวิทยา และผู้เชี่ยวชาญจากหลากหลายสาขาเครื่องมือวัดและอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งการวิเคราะห์ตัวนำที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ กล้องจุลทรรศน์ให้ข้อมูลอะไรบ้างสำหรับการศึกษาทางโลหะวิทยา? อุปกรณ์นี้ช่วยให้แสงสะท้อนสร้างโครงสร้างการจัดวางเม็ดวัสดุ แก้ไขการมีอยู่ของอนุภาคแปลกปลอมในนั้น เพื่อกำหนดลักษณะของชั้นผิว ฯลฯ จากมุมมองของข้อบกพร่องและไม่ทำลาย การทดสอบนี้เป็นข้อมูลที่สำคัญอย่างยิ่งที่ให้แนวคิดเกี่ยวกับข้อบกพร่องในรายละเอียดภายนอกเกี่ยวกับพารามิเตอร์เชิงมิติ โครงสร้างผลึก และแม้กระทั่งเกี่ยวกับคุณสมบัติทางเคมีบางอย่าง ตัวอย่างเช่น วิธีการวิเคราะห์นี้เผยให้เห็นเปลือกหอยที่เล็กที่สุด รอยแตก ขาดการเจาะและข้อบกพร่องอื่นๆ
การออกแบบเครื่องมือ
อุปกรณ์พื้นฐานของอุปกรณ์ประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ โมดูลไฟ หน่วยกลาง และโต๊ะ ส่วนไฟส่องสว่างเป็นโคมไฟหรือตะเกียงซึ่งติดอยู่กับขายึดแบบหมุนปรับได้ และยังมีแหล่งพลังงานในตัวอีกด้วย ส่วนเดียวกันของกล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาประกอบด้วยกลุ่มของตัวกรองแสงที่มีสีต่างกัน สำหรับบล็อกกลางนั้น ประกอบด้วยส่วนประกอบที่ใช้งานได้หลายอย่างพร้อมกัน รวมถึงระบบออปติคัลปริซึม หลอดส่องสว่าง ตารางวัตถุ กลไกการกำกับดูแล สิ่งที่แนบมากับเลนส์ใกล้ตา และวิธีการเสริมสำหรับการจัดการการดำเนินงานด้านเทคนิคในกระบวนการทำงาน โครงสร้างพื้นฐานทั้งหมดข้างต้นวางอยู่บนฐานผู้ให้บริการ - ตารางกล้องจุลทรรศน์ซึ่งประกอบด้วยม้านั่งออปติคอลและลิ้นชักต่างๆ พร้อมตู้สำหรับเก็บอุปกรณ์เสริมของอุปกรณ์
หลักการทำงาน
งานหลักของอุปกรณ์คือการประมวลผลพารามิเตอร์ของรังสีที่สะท้อนจากพื้นผิวของวัตถุ ด้วยเหตุนี้ จึงใช้ระบบออพติคอลดังกล่าว ซึ่งจะบันทึกการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในไดอะแฟรมรูรับแสงเทียบกับพื้นหลังของการควบคุมพารามิเตอร์การส่องสว่างของวัตถุ ในแง่หนึ่ง ปัจจัยในการทำงานของการวัดคือเส้นทางของรังสี ซึ่งปรากฏออกมาแตกต่างกันในฟิลด์ที่สว่างและมืด ตัวอย่างเช่น เมื่อศึกษาในทุ่งสว่าง รังสีที่มาจากหลอดไฟจะลอดผ่านไดอะแฟรม (สนามและรูรับแสง) และพุ่งตรงไปยังแผ่นสะท้อนแสง ในทางกลับกัน สะท้อนถึงลักษณะของโครงสร้างที่กำลังศึกษา โดยถ่ายโอนแสงบางส่วนไปยังผลิตภัณฑ์เป้าหมายโดยใช้เลนส์
เมื่อสังเกตวัตถุในทุ่งมืด กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาแบบออพติคอลจะทำปฏิกิริยากับพื้นผิวสะท้อนแสงแบบพาราโบลา ไดอะแฟรมวงแหวน และเลนส์พับ ลำแสงที่รุนแรงซึ่งทะลุผ่านไดอะแฟรมจะถูกส่งไปยังกระจกวงแหวนซึ่งครอบคลุมแผ่นด้วยแผ่นสะท้อนแสง นับจากนี้เป็นต้นไป กระจกจะเริ่มสะท้อนแสงไปยังคอนเดนเซอร์ โดยเปลี่ยนทิศทางรังสีไปยังระนาบของวัตถุ ภาพจะถูกสร้างขึ้นตามลักษณะของรังสีสะท้อนที่ผ่านเลนส์และเข้าไปในหลอดแสง
ข้อมูลจำเพาะของกล้องจุลทรรศน์โลหะ
ขั้นตอนการทำงานของอุปกรณ์นั้นมีลักษณะของพารามิเตอร์สองกลุ่ม - นี่คือตัวบ่งชี้ของเลนส์และช่องมองภาพ พารามิเตอร์การทำงานหลักของเลนส์คือ:
- อัตราส่วนกำลังขยาย - จาก 11x ถึง 30x ในสภาพสนามที่สว่าง และจาก 30x ถึง 90x ในการศึกษาภาคสนามที่มืด
- ช่องตัวเลข - ตั้งแต่ 0.17 ถึง 1.3.
- ทางยาวโฟกัส – 2.4 ถึง 23 มม. โดยเฉลี่ย
- ระยะฟรี - จาก 0.13 ถึง 5.4 มม.
ในกรณีของเลนส์ใกล้ตาของกล้องจุลทรรศน์แบบโลหะ มีลักษณะสำคัญสองประการที่จะเน้น:
- ทางยาวโฟกัส - จาก 12 ถึง 83 mm.
- มุมมองเชิงเส้น - 8 ถึง 20 มม.
คู่มือการใช้งาน
ก่อนใช้เครื่องมือนี้ จำเป็นต้องปรับเฟรมหรือแพลตฟอร์มการทำงานของโครงสร้าง เปิดไดอะแฟรมรูรับแสง ปรับรัดกลไก และย้ายท่อร่วมวิเคราะห์ไปที่หลอดไฟ หากใช้กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาแบบพกพา ซอฟต์แวร์จะช่วยให้บรรลุการผสมผสานที่เหมาะสมที่สุดของช่องมองภาพและการตั้งค่าวัตถุประสงค์ เนื่องจากอุปกรณ์รุ่นพกพาทำให้สามารถเชื่อมต่อกับสถานีคอมพิวเตอร์ในห้องปฏิบัติการได้โดยตรง ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งก่อนเริ่มงาน ขอแนะนำให้ตั้งค่ามาตราส่วนกำลังขยายในช่วงรูรับแสงตั้งแต่ 500 ถึง 1,000 จากนั้นจึงค่อยเปลี่ยนไปใช้ฟิลเตอร์ออปติคัลซึ่งเลือกตามคุณสมบัติของเลนส์อะโครมาติก ในกรณีนี้ โซลูชันสากลจะเป็นการแก้ไขสำหรับโทนสีกลางของส่วนที่มองเห็นได้ เฉพาะฟิลเตอร์แสงสีเหลือง-เขียวเท่านั้นที่ไม่รวมกับอะโครแมต หลังจากตั้งค่าแล้ว กระบวนการจะเริ่มขึ้นการประมวลผลข้อมูลเชิงแสงของภาพที่เกิดขึ้น ซึ่งสื่อกราฟิกจะถูกส่งต่อไปเพื่อถอดรหัสตามงานวิเคราะห์
สรุป
เทคโนโลยีการวิจัยทางโลหะวิทยามีความเชี่ยวชาญค่อนข้างแคบ ซึ่งไม่ได้ลดคุณค่าอันยิ่งใหญ่ของวิธีการศึกษาพื้นผิวนี้ เพื่อตอบสนองผู้บริโภคในรูปแบบของผู้ประกอบการอุตสาหกรรมพร้อมห้องปฏิบัติการผู้พัฒนาอุปกรณ์เองก็ไปปรับปรุงประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น กล้องจุลทรรศน์โลหะ METAM-P1 ในประเทศซึ่งมีราคาประมาณ 13,000 รูเบิล อุดมไปด้วยอุปกรณ์และมีคุณสมบัติไฮเทคที่ทันสมัย พอเพียงที่จะทราบว่ามีชุดวัตถุประสงค์ของ planachromat และช่องมองภาพชดเชยที่มีช่วงแสงกว้าง และนี่เป็นเพียงรุ่นพื้นฐานในหนึ่งในตระกูลของกล้องจุลทรรศน์รวมโลหะรุ่นใหม่
