La structure, les principes et les applications des microscopes métallographiques.
Le microscope métallographique est principalement utilisé pour identifier et analyser la structure interne des métaux. C’est un instrument important pour l’étude de la métallographie et un équipement clé pour le secteur industriel pour identifier la qualité des produits. L’instrument est équipé d’une caméra capable de capturer des motifs métallographiques et d’analyser les motifs. Effectuer des analyses de mesures, éditer, sortir, stocker, gérer des images et d’autres fonctions.
Le microscope métallographique est un produit de haute technologie développé en combinant parfaitement la technologie du microscope optique, la technologie de conversion photoélectrique et la technologie de traitement d’image informatique.
Par conséquent, l’utilisation d’un microscope métallographique pour observer, inspecter et analyser la structure interne du métal est un moyen important dans la production industrielle.
Un microscope métallographique est principalement composé d’un système optique, d’un système d’éclairage, d’un système mécanique et de dispositifs accessoires (y compris la photographie ou d’autres dispositifs tels que la microdureté).
Selon les caractéristiques de réflexion de la lumière des différents composants tissulaires sur la surface de l’échantillon métallique, ces composants tissulaires sont étudiés optiquement et décrits qualitativement et quantitativement à l’aide d’un microscope dans la plage de la lumière visible. Il peut afficher des panneaux en tissu métallique sur une échelle de 500 à 0,2 m.
Dès 1841, le peuple chinois étudiait à la loupe les motifs des épées en acier et cuir de Damas. En 1863, les Britanniques avaient transplanté les méthodes pétrographiques, y compris les techniques de préparation d’échantillons, de polissage et de gravure, dans la recherche sur l’acier, développé des techniques métallographiques et photographié plus tard un certain nombre d’échantillons de tissus et à faible grossissement. Photos métallographiques. Les pratiques scientifiques de Sobie et de ses contemporains en Allemagne et en France ont jeté les bases de la microscopie optique métallographique moderne. Au début du 20e siècle, la technologie de la microscopie optique métallographique était de plus en plus perfectionnée et largement utilisée dans l’analyse microscopique des métaux et des alliages. Il s’agit encore d’une technologie de base dans le domaine de la métallurgie.
Un microscope métallographique est un microscope dans lequel la lumière visible est utilisée comme source d’éclairage. Les types discrets et horizontaux incluent l’amplification optique, l’éclairage et les systèmes mécaniques.
Le système de grossissement est la clé de l’utilité et de la qualité d’un microscope. Principalement composé d’un objectif et d’un oculaire.
Le grossissement d’un microscope en or est :
M affichage = L/f objet = 7 250/f maille = M affichage = 7 M maille. Dans la formule [m1] l’affichage M——indique le grossissement du microscope ; [m2] M object, [m3] M mesh et [f2] f object, [f1] f mesh représentent respectivement le grossissement et la distance focale de l’objectif et de l’oculaire ; L est la longueur du tube optique ; 250 est la distance photopique. Toutes les unités de longueur sont en mm.
Résolution et aberration La résolution de l’objectif et le degré de correction des défauts d’aberration sont des indicateurs importants de la qualité du microscope. En photographie d’or, la résolution fait référence à la distance de résolution minimale de l’objectif à l’objet cible. En raison du phénomène de diffraction de la lumière, la distance de résolution minimale de l’objectif est limitée. L’abbé allemand a proposé la formule suivante pour la distance de résolution minimale
d=λ/2nsinφoù [kg2][kg2] est la longueur d’onde de la source lumineuse ;
n est l’indice de réfraction du milieu entre l’échantillon et l’objectif (air ; =1 ; térébenthine : =1,5) ;
φ correspond à la moitié de l’ouverture de l’objectif.
Il ressort de la formule ci-dessus que la résolution augmente à mesure que la somme augmente. Parce que la longueur d’onde de la lumière visible [kg2][kg2] est comprise entre 4 000 et 7 000. Dans le cas le plus favorable où l’angle [kg2][kg2] est proche de 90, la distance de résolution ne sera pas supérieure à [kg2]0,2 m. [kg2]. Par conséquent, la microstructure inférieure à [kg2]0,2 m[kg2] doit être observée à l’aide d’un microscope électronique (voir), tandis que la morphologie, la distribution et la structure cristalline du tissu avec une échelle comprise entre [kg2]0,2~500 m [kg2] Les changements dans la taille des particules, ainsi que dans l’épaisseur et l’espacement des zones de glissement, peuvent être observés au microscope optique. Cela joue un rôle important dans l’analyse des propriétés des alliages, la compréhension des processus métallurgiques, le contrôle de la qualité des produits métallurgiques et l’analyse des défaillances des composants.
Le degré de correction des aberrations est également un facteur important affectant la qualité de l’image. À faible grossissement, l’aberration est principalement corrigée par l’objectif ; à faible grossissement, l’oculaire et l’objectif doivent être corrigés ensemble. Il existe sept principaux types d’aberrations de lentille, dont cinq sont l’aberration sphérique, l’aberration de coma, l’astigmatisme, la courbure de champ et la distorsion pour la lumière monochromatique. Il existe deux types de lumière polychromatique : l’aberration chromatique longitudinale et l’aberration chromatique transversale. Les premiers microscopes se concentraient principalement sur la correction de l’aberration chromatique et de l’aberration sphérique partielle, avec des objectifs achromatiques et apochromatiques selon le degré de correction. Dans les microscopes métallographiques récents, une attention suffisante a été accordée aux aberrations telles que la courbure et la distorsion du champ de l’objet. Une fois que l’objectif et l’oculaire ont été corrigés de ces aberrations, non seulement l’image est claire, mais sa planéité peut également être maintenue sur une large plage, ce qui est particulièrement important pour la microphotographie métallographique. Par conséquent, les objectifs plan achromatiques, les objectifs plan apochromatiques et les oculaires à grand champ sont désormais largement utilisés. Les degrés de correction d’aberration mentionnés ci-dessus sont marqués respectivement sur l’objectif et l’oculaire sous la forme du type d’objectif.
Les premiers microscopes métallographiques utilisaient des ampoules à incandescence générales comme source de lumière. Plus tard, afin d’améliorer la luminosité et l’effet d’éclairage, des lampes au tungstène basse tension, des lampes à arc de carbone, des lampes au xénon, des lampes halogènes, des lampes au mercure, etc. sont apparues. Certains microscopes aux propriétés particulières nécessitent une source de lumière monochromatique, et les lampes au sodium et les lampes tuo peuvent émettre une lumière monochromatique.
La méthode d’éclairage d’un microscope métallographique est différente de celle d’un microscope biologique. Il n’utilise pas de lumière transmise, mais utilise la lumière réfléchie pour l’imagerie, il doit donc disposer d’un système d’éclairage supplémentaire spécial, c’est-à-dire un dispositif d’éclairage vertical. En 1872, V. von Lang créa cet appareil et fabriqua le premier microscope métallographique. Le microscope métallographique d’origine n’avait qu’un éclairage en fond clair, et a ensuite développé un éclairage oblique pour améliorer le contraste de certains tissus.
Entretien de routine, soins et précautions
Pour garantir la durée de vie et la fiabilité du système, faites attention aux points suivants :
Le laboratoire doit avoir trois conditions de prévention : résistant aux chocs (loin de la source du tremblement de terre), étanche à l’humidité (utiliser un climatiseur, un sèche-linge), étanche à la poussière (sol recouvert) ; Alimentation : 220 V+-10 %, 50 Hz. Température : 0 degrés – 40 degrés.
Lors du réglage de la mise au point, veillez à ne pas laisser l’objectif toucher l’échantillon pour éviter de rayer l’objectif.
Ne changez pas l’objectif lorsque le centre du trou rond du joint de scène est loin du centre de l’objectif pour éviter de rayer l’objectif.
Ne réglez pas la luminosité de haut en bas, ou trop lumineuse, car cela affecterait la durée de vie de l’ampoule et endommagerait votre vue.
Toutes les commutations (de fonctions) doivent être effectuées avec légèreté et en place.
Réglez la luminosité au minimum lors de l’arrêt.
Les non-professionnels ne doivent pas régler le système d’éclairage (lampe de position à filament) pour éviter d’affecter la qualité de l’image.
Lors du remplacement de la lampe halogène, faites attention à la température élevée pour éviter les brûlures ; veillez à ne pas toucher directement le corps en verre de la lampe halogène avec vos mains.
Lors de l’arrêt et de la non-utilisation, réglez l’objectif à l’état le plus bas via le mécanisme de mise au point.
Lorsque la machine est éteinte et non utilisée, ne couvrez pas immédiatement le couvercle anti-poussière. Attendez qu’il refroidisse avant de le recouvrir. Faites attention à la prévention des incendies.
Les composants optiques qui ne sont pas fréquemment utilisés sont placés dans un plat de séchage.
Les non-professionnels ne doivent pas essayer de nettoyer l’objectif et les autres composants optiques. Vous pouvez utiliser un coton-tige absorbant imbibé d’un liquide mélangé dans un rapport 1:1 (alcool anhydre : éther), puis l’essuyer. N’utilisez pas d’autres liquides pour éviter d’endommager l’oculaire.
Non-professionals should not try to clean the objective lens and other optical components. You can use an absorbent cotton swab dipped in a 1:1 ratio (anhydrous alcohol: ether) mixed liquid and then wipe it dry. Do not use other liquids to avoid damaging the eyepiece.
