หลักการทำงานของกล้องจุลทรรศน์โลหะคืออะไร? คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับหลักการทำงานของกล้องจุลทรรศน์โลหะ
กล้องจุลทรรศน์โลหะเป็นเครื่องมือวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการที่ใช้กันทั่วไป ซึ่งสามารถรวมเทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง เทคโนโลยีการแปลงโฟโตอิเล็กทริก และเทคโนโลยีการประมวลผลภาพด้วยคอมพิวเตอร์ และใช้กันอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการ หลักการทำงานของกล้องจุลทรรศน์โลหะคืออะไร? ตัวแก้ไขต่อไปนี้จะแนะนำโดยละเอียด ฉันหวังว่ามันจะสามารถช่วยทุกคนได้
หลักการทำงานของกล้องจุลทรรศน์โลหะ
ระบบกำลังขยายเป็นกุญแจสำคัญสู่ประโยชน์และคุณภาพของกล้องจุลทรรศน์ ประกอบด้วยเลนส์ใกล้วัตถุและเลนส์ใกล้ตาเป็นหลัก
กำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์คือ:
M display=L/f object × 250/f eye=M object × M eye ในสูตร [m1] M display - แสดงถึงการขยายของกล้องจุลทรรศน์ [m2] วัตถุ M, [m3] วัตถุ M และ [f2] วัตถุ f, ตา [f1]f แสดงถึงกำลังขยายและความยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้วัตถุและเลนส์ใกล้ตา ตามลำดับ L คือความยาวของกระบอกเลนส์สายตา 250 คือระยะถ่ายภาพ หน่วยความยาว mm.
ความละเอียดและความคลาดเคลื่อน ความละเอียดของเลนส์และระดับการแก้ไขข้อบกพร่องของความคลาดเคลื่อนเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของคุณภาพของกล้องจุลทรรศน์ ในเทคโนโลยีโลหะวิทยา ความละเอียดหมายถึงระยะทางความละเอียดต่ำสุดของเลนส์ใกล้วัตถุกับวัตถุ เนื่องจากปรากฏการณ์การเลี้ยวเบนของแสง ระยะโฟกัสต่ำสุดของเลนส์ใกล้วัตถุจึงมีจำกัด Abb ชาวเยอรมันเสนอสูตรต่อไปนี้สำหรับระยะทางความละเอียดขั้นต่ำ d
d=λ/2nsinφ โดยที่ λ คือความยาวคลื่นของแหล่งกำเนิดแสง n คือดัชนีหักเหของตัวกลางระหว่างตัวอย่างและเลนส์ใกล้วัตถุ (อากาศ=1; น้ำมันสน:=1.5); φ คือครึ่งหนึ่งของมุมรูรับแสงของเลนส์ใกล้วัตถุ
จะเห็นได้จากสูตรข้างต้นว่าความละเอียดจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของ และ เนื่องจากความยาวคลื่นของแสงที่ตามองเห็น [kg2][kg2] อยู่ระหว่าง 4000 ถึง 7000 ในกรณีที่ดีที่สุดคือ มุม [kg2][kg2] อยู่ใกล้กับ 90 ระยะการแก้ไขจะไม่เกิน [kg2]0.2m[kg2] ดังนั้น จะต้องสังเกตโครงสร้างจุลภาคที่เล็กกว่า [kg2]0.2m[kg2] โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนช่วย (ดู) ในขณะที่โครงสร้างจุลภาค การกระจาย และความเป็นผลึกของมาตราส่วนอยู่ระหว่าง [kg2]0.2~500m[kg2 ] การเปลี่ยนแปลงขนาดอนุภาค ตลอดจนความหนาและระยะห่างของสลิปแบนด์ สามารถสังเกตได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง สิ่งนี้มีบทบาทสำคัญในการวิเคราะห์คุณสมบัติของโลหะผสม ทำความเข้าใจกระบวนการทางโลหะวิทยา ดำเนินการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์โลหะ และวิเคราะห์ความล้มเหลวของส่วนประกอบ
ระดับของการแก้ไขความคลาดเคลื่อนก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพของภาพเช่นกัน ในกรณีของกำลังขยายต่ำ ความคลาดเคลื่อนส่วนใหญ่จะถูกแก้ไขโดยเลนส์ใกล้วัตถุ และในกรณีของการขยายสูง เลนส์ใกล้ตาและเลนส์ใกล้วัตถุจำเป็นต้องแก้ไขร่วมกัน เลนส์มีความคลาดหลักๆ อยู่เจ็ดแบบ ซึ่งห้าแบบคือความคลาดเคลื่อนทรงกลม โคม่า สายตาเอียง ความโค้งของสนาม และความบิดเบี้ยวของแสงสีเดียว มีสองประเภทคือความคลาดเคลื่อนของสีตามยาวและความคลาดเคลื่อนของสีด้านข้างสำหรับแสงที่ซับซ้อน กล้องจุลทรรศน์ในยุคแรก ๆ มุ่งเน้นไปที่การแก้ไขความคลาดสีและความคลาดทรงกลมบางส่วนเป็นหลัก และมีวัตถุประสงค์ที่ไม่มีสีและไม่มีสีตามระดับของการแก้ไข ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ความคลาดเคลื่อนต่างๆ เช่น ความโค้งของสนามและการบิดเบือนของวัตถุกล้องจุลทรรศน์โลหะก็ได้รับความสนใจมากพอเช่นกัน หลังจากเลนส์ใกล้วัตถุและเลนส์ใกล้ตาได้รับการแก้ไขสำหรับความคลาดเคลื่อนเหล่านี้แล้ว ไม่เพียงแต่ภาพจะชัดเจนเท่านั้น แต่ยังสามารถรักษาความเรียบของภาพไว้ได้ในช่วงกว้าง ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการถ่ายภาพจุลภาคเชิงโลหะ ดังนั้น แผนวัตถุประสงค์แบบไม่มีสี แผนวัตถุประสงค์แบบไม่มีสี และเลนส์ตาแบบมุมกว้างจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ระดับของการแก้ไขความคลาดเคลื่อนที่กล่าวถึงข้างต้นจะถูกทำเครื่องหมายไว้บนเลนส์ใกล้วัตถุและเลนส์ใกล้ตาตามลำดับในรูปแบบของเลนส์
แหล่งกำเนิดแสง กล้องจุลทรรศน์โลหะยุคแรกสุดใช้หลอดไส้ทั่วไปในการให้แสงสว่าง เพื่อปรับปรุงความสว่างและเอฟเฟกต์แสง หลอดไฟทังสเตนแรงดันต่ำ, หลอดไฟอาร์คคาร์บอน, หลอดไฟซีนอน, หลอดไฟฮาโลเจน, หลอดไฟปรอท ฯลฯ ปรากฏขึ้น กล้องจุลทรรศน์พิเศษบางชนิดต้องการแหล่งกำเนิดแสงสีเดียว และหลอดโซเดียมและหลอดแทลเลียมสามารถฉายแสงสีเดียวได้
โหมดการส่องสว่างของกล้องจุลทรรศน์โลหะจะแตกต่างจากกล้องจุลทรรศน์ชีวภาพ ไม่ใช้แสงส่องผ่าน แต่ถ่ายภาพด้วยแสงสะท้อน ดังนั้นจึงต้องมีระบบส่องสว่างพิเศษเพิ่มเติม นั่นคืออุปกรณ์ส่องสว่างแนวตั้ง ในปี 1872 V.von Lang ได้สร้างอุปกรณ์นี้และสร้างกล้องจุลทรรศน์โลหะเครื่องแรก กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาดั้งเดิมมีเพียงการส่องสว่างแบบสนามสว่าง และต่อมาได้พัฒนาการส่องสว่างแบบเฉียงเพื่อปรับปรุงความคมชัดของเนื้อเยื่อบางชนิด
