ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้งานและหลักการถ่ายภาพของกล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยา
การตรวจสอบทางโลหะวิทยาของโลหะกลุ่มเหล็ก โลหะนอกกลุ่มเหล็ก ผงโลหะวิทยา การจำแนกและการประเมินโครงสร้างหลังการปรับสภาพพื้นผิวของวัสดุ
การเลือกใช้วัสดุ: โครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของวัสดุมีความสอดคล้องกัน ดังนั้นจึงสามารถเลือกวัสดุที่เหมาะสมได้
ตรวจสอบ: การตรวจสอบวัตถุดิบและการตรวจสอบกระบวนการ
การตรวจสอบการสุ่มตัวอย่าง: การตรวจสอบทางโลหะวิทยาของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปจะดำเนินการในกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์เพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างจุลภาคของผลิตภัณฑ์ตรงตามข้อกำหนดในการประมวลผลของขั้นตอนการทำงานถัดไป
การประเมินกระบวนการ: เพื่อตัดสินและระบุคุณสมบัติของกระบวนการผลิตภัณฑ์
การประเมินระหว่างบริการ: ให้พื้นฐานด้านความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งานของชิ้นส่วนที่อยู่ในบริการ
การวิเคราะห์ความล้มเหลว: พบข้อบกพร่องทางเทคโนโลยีและวัสดุ ดังนั้นจึงเป็นพื้นฐานการวิเคราะห์ระดับมหภาคและจุลภาคสำหรับการวิเคราะห์สาเหตุของความล้มเหลว
หลักการถ่ายภาพของกล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยา
1. มุมมองที่สว่างและมุมมองที่มืด
มุมมองที่สว่างเป็นวิธีพื้นฐานที่สุดในการสังเกตตัวอย่างด้วยกล้องจุลทรรศน์ และให้พื้นหลังที่สว่างในมุมมองของกล้องจุลทรรศน์ หลักการพื้นฐานของมันคือ เมื่อแหล่งกำเนิดแสงฉายรังสีพื้นผิวตัวอย่างในแนวตั้งหรือเกือบแนวตั้งผ่านเลนส์ใกล้วัตถุ แสงนั้นจะสะท้อนกลับไปยังเลนส์ใกล้วัตถุผ่านพื้นผิวตัวอย่างเพื่อสร้างภาพ
โหมดการส่องสว่างของสนามมืดแตกต่างจากโหมดของสนามสว่างตรงที่จะแสดงพื้นหลังสีเข้มในมุมมองของกล้องจุลทรรศน์ และโหมดการส่องสว่างของสนามสว่างจะเป็นแนวตั้งหรือแนวตั้ง ในขณะที่โหมดการส่องสว่างของสนามมืดคือ ส่องสว่างตัวอย่างอย่างเฉียงผ่านขอบนอกเลนส์ใกล้วัตถุ เพื่อให้ตัวอย่างกระจายหรือสะท้อนแสงที่ถูกฉายรังสี และแสงที่กระเจิงหรือสะท้อนจากตัวอย่างจะเข้าสู่เลนส์ใกล้วัตถุเพื่อถ่ายภาพตัวอย่าง การสังเกตสนามมืด คุณสามารถสังเกตได้อย่างชัดเจนไม่มีสี ผลึกละเอียด หรือเส้นใยละเอียดที่มีสีอ่อนกว่าซึ่งยากจะสังเกตได้ง่ายในสนามที่สว่าง
2. แสงโพลาไรซ์และการรบกวน
แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นเฉือน และมีเพียงคลื่นเฉือนเท่านั้นที่มีโพลาไรเซชัน มันถูกกำหนดให้เป็นแสงที่เวกเตอร์ไฟฟ้าสั่นในลักษณะคงที่ตามทิศทางการแพร่กระจาย
โพลาไรเซชันของแสงสามารถตรวจจับได้โดยใช้อุปกรณ์ทดลอง ใช้โพลาไรเซอร์ A และ B ที่เหมือนกันสองตัว แล้วส่งแสงธรรมชาติผ่านโพลาไรเซอร์ A ตัวแรกก่อน ในเวลานี้ แสงธรรมชาติก็กลายเป็นแสงโพลาไรซ์ด้วย แต่สายตามนุษย์ไม่สามารถแยกแยะได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้โพลาไรเซอร์ B ตัวที่สอง การแก้ไขโพลาไรเซอร์ A วางโพลาไรเซอร์ B บนระนาบแนวนอนเดียวกันกับ A และหมุนโพลาไรเซอร์ B เราจะพบว่าความเข้มของแสงที่ส่งผ่านเปลี่ยนแปลงเป็นระยะตามการหมุนของ B และความเข้มจะค่อยๆลดลงจากสูงสุดไป มืดที่สุดทุกๆ 90 องศา แล้วค่อยๆ เพิ่มขึ้นจากมืดที่สุดไปสว่างที่สุดหลังจากหมุน 90 องศา ดังนั้นโพลาไรเซอร์ A จึงเรียกว่าโพลาไรเซอร์ และโพลาไรเซอร์ B เรียกว่าเครื่องวิเคราะห์
การรบกวนคือปรากฏการณ์ที่คลื่น (แสง) เชื่อมโยงกันสองคลื่นซ้อนทับกันในเขตปฏิสัมพันธ์เพื่อเพิ่มหรือลดความเข้มของแสง การรบกวนของแสงส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นการรบกวนแบบช่องคู่และการรบกวนแบบฟิล์มบาง การรบกวนแบบช่องคู่คือแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงอิสระสองแหล่งไม่ใช่แสงที่สอดคล้องกัน อุปกรณ์ของการรบกวนแบบช่องคู่ทำให้ลำแสงผ่านช่องสองช่องและกลายเป็นลำแสงสองช่องที่สอดคล้องกัน ซึ่งสื่อสารระหว่างกันบนหน้าจอแสงเพื่อสร้างขอบสัญญาณรบกวนที่มั่นคง ในการทดลองการรบกวนแบบสลิตคู่ เมื่อระยะห่างระหว่างจุดบนหน้าจอแสงและสลิตสองครั้งมีค่าเป็นสองเท่าของความยาวคลื่นครึ่งหนึ่ง แถบสว่างจะปรากฏขึ้นที่จุดนั้น เมื่อระยะห่างระหว่างจุดบนหน้าจอและสลิตคู่คือเวลาคี่ของความยาวคลื่นครึ่งหนึ่ง ขอบมืดที่จุดนั้นคือการรบกวนสลิตคู่ของยัง การรบกวนของฟิล์มบางหมายถึงปรากฏการณ์การรบกวนที่เกิดจากแสงสะท้อนสองดวงหลังจากที่ลำแสงถูกสะท้อนโดยพื้นผิวทั้งสองของฟิล์มบาง ในการรบกวนของฟิล์มบาง ความแตกต่างของระยะห่างของแสงสะท้อนจากพื้นผิวด้านหน้าและด้านหลังจะถูกกำหนดโดยความหนาของฟิล์ม ดังนั้นแถบสว่างเดียวกัน (แถบสีเข้ม) ในการรบกวนของฟิล์มบางควรปรากฏขึ้นในที่ที่ความหนาของฟิล์มเท่ากัน เนื่องจากความยาวคลื่นของคลื่นแสงสั้นมาก ฟิล์มอิเล็กทริกจึงควรมีความบางพอที่จะสังเกตเห็นขอบสัญญาณรบกวนเมื่อฟิล์มบางเข้ามารบกวน
3. คอนทราสต์ DIC ที่แตกต่างกัน
กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยา DIC ใช้หลักการของแสงโพลาไรซ์ กล้องจุลทรรศน์ DIC แบบส่งผ่านส่วนใหญ่มีส่วนประกอบทางแสงพิเศษสี่ส่วน: โพลาไรเซอร์, ปริซึม DIC I, ปริซึม DIC II และโพลาไรเซอร์ โพลาไรเซอร์ได้รับการติดตั้งโดยตรงที่ด้านหน้าระบบคอนเดนเซอร์เพื่อให้แสงโพลาไรซ์เป็นเส้นตรง มีการติดตั้งปริซึม DIC ในคอนเดนเซอร์ ซึ่งสามารถแยกลำแสงออกเป็นสองลำ (X และ Y) โดยมีทิศทางโพลาไรเซชันต่างกัน และคานทั้งสองสร้างมุมรวมขนาดเล็ก คอนเดนเซอร์จะปรับลำแสงทั้งสองในทิศทางขนานกับแกนแสงของกล้องจุลทรรศน์ * ลำแสงสองลำแรกอยู่ในเฟสเดียวกัน หลังจากผ่านพื้นที่ที่อยู่ติดกันของชิ้นงานทดสอบ ความแตกต่างเส้นทางแสงระหว่างลำแสงทั้งสองเกิดขึ้นเนื่องจากความหนาและดัชนีการหักเหของชิ้นงานที่แตกต่างกัน ปริซึม DIC Ⅱ ได้รับการติดตั้งที่ระนาบโฟกัสด้านหลังของเลนส์ใกล้วัตถุ ซึ่งรวมคลื่นแสงสองคลื่นให้เป็นลำแสงเดียว ในเวลานี้ ระนาบโพลาไรเซชัน (x และ y) ของลำแสงทั้งสองยังคงอยู่ ในที่สุด ลำแสงจะผ่านอุปกรณ์โพลาไรซ์ ซึ่งก็คือเครื่องวิเคราะห์ ก่อนที่ลำแสงจะสร้างภาพ DIC ที่ช่องมองภาพ เครื่องวิเคราะห์จะอยู่ที่มุมฉากกับโพลาไรเซอร์ เครื่องวิเคราะห์จะรวมคลื่นแสงแนวตั้งสองคลื่นเป็นลำแสงสองลำโดยมีระนาบโพลาไรเซชันเดียวกัน เพื่อให้คลื่นรบกวนซึ่งกันและกัน ความแตกต่างของเส้นทางแสงระหว่างคลื่น X และ Y จะกำหนดปริมาณการส่งผ่านแสง เมื่อความแตกต่างของเส้นทางแสงเป็น 0 จะไม่มีแสงผ่านเครื่องวิเคราะห์ เมื่อความแตกต่างของเส้นทางแสงเท่ากับครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่น แสงที่ส่องผ่านจะมีค่ามาก ดังนั้น บนพื้นหลังสีเทา โครงสร้างของชิ้นงานจึงแสดงความแตกต่างที่สว่างและมืด เพื่อให้คอนทราสต์ของภาพอยู่ในสถานะที่ดี ความแตกต่างของเส้นทางแสงสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการปรับการปรับละเอียดในแนวตั้งของ DIC prism II ซึ่งสามารถเปลี่ยนความสว่างของภาพได้ การปรับปริซึม DIC ⅱ สามารถทำให้โครงสร้างที่ดีของชิ้นงานทดสอบแสดงภาพที่ฉายออกมาเป็นบวกหรือลบ โดยปกติด้านหนึ่งจะสว่างและอีกด้านหนึ่งมืด ซึ่งทำให้เกิดความรู้สึกสามมิติเทียมของชิ้นงานทดสอบ
