ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยา
การตรวจสอบทางโลหะวิทยาของโลหะกลุ่มเหล็ก การตรวจสอบทางโลหะวิทยาของโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก การตรวจสอบทางโลหะวิทยาของโลหะวิทยาที่เป็นผง การระบุเนื้อเยื่อและการประเมินหลังการปรับสภาพพื้นผิวของวัสดุ
การเลือกวัสดุ: โครงสร้างจุลภาคและประสิทธิภาพของวัสดุมีความสอดคล้องกัน โดยขึ้นอยู่กับการเลือกวัสดุที่เหมาะสม
ตรวจสอบ: การตรวจสอบวัตถุดิบและการตรวจสอบกระบวนการ
การตรวจสอบการสุ่มตัวอย่าง: กระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์จะดำเนินการตรวจสอบทางโลหะวิทยาในผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปเพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างจุลภาคของผลิตภัณฑ์ตรงตามข้อกำหนดในการประมวลผลของกระบวนการถัดไป
การประเมินกระบวนการ: การตัดสินและการระบุคุณสมบัติของกระบวนการผลิตภัณฑ์
การประเมินระหว่างบริการ: จัดเตรียมพื้นฐานสำหรับประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งานของชิ้นส่วนที่อยู่ในบริการ
การวิเคราะห์ความล้มเหลว: ค้นหาข้อบกพร่องของกระบวนการและวัสดุ เพื่อเป็นพื้นฐานการวิเคราะห์ระดับมหภาคและจุลภาคสำหรับการวิเคราะห์ความล้มเหลว
หลักการถ่ายภาพแบบต่างๆ ของกล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยา
1. สนามสว่าง สนามมืด
สนามสว่างเป็นวิธีพื้นฐานที่สุดในการสังเกตตัวอย่างด้วยกล้องจุลทรรศน์ และจะให้พื้นหลังที่สว่างในมุมมองของกล้องจุลทรรศน์ หลักการพื้นฐานคือเมื่อแหล่งกำเนิดแสงถูกฉายรังสีในแนวตั้งหรือเกือบแนวตั้งผ่านเลนส์ใกล้วัตถุไปยังพื้นผิวตัวอย่าง แสงนั้นจะถูกสะท้อนกลับไปยังเลนส์ใกล้วัตถุโดยพื้นผิวตัวอย่างเพื่อสร้างภาพ
ความแตกต่างระหว่างวิธีการส่องสว่างด้วยสนามมืดและสนามสว่างคือมีพื้นหลังสีเข้มในพื้นที่สนามกล้องจุลทรรศน์ และวิธีการส่องสว่างของสนามสว่างนั้นเป็นแนวตั้งหรือแนวตั้ง ในขณะที่วิธีการส่องสว่างของสนามมืดนั้นใช้วิธีการเฉียง แสงสว่างรอบๆ เลนส์ใกล้วัตถุ ตัวอย่างจะกระจายหรือสะท้อนแสงที่ฉายรังสี และแสงที่กระเจิงหรือสะท้อนจากตัวอย่างจะเข้าสู่เลนส์ใกล้วัตถุเพื่อสร้างภาพตัวอย่าง การสังเกตสนามมืดสามารถสังเกตผลึกเล็ก ๆ ที่ไม่มีสีหรือเส้นใยละเอียดสีอ่อนได้อย่างชัดเจน ซึ่งยากต่อการสังเกตในสนามสว่างในสนามมืด
2. แสงโพลาไรซ์การรบกวน
แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นตามขวาง มีเพียงคลื่นตามขวางเท่านั้นที่มีปรากฏการณ์โพลาไรเซชัน มันถูกกำหนดให้เป็นแสงที่เวกเตอร์ไฟฟ้าสั่นสะเทือนในลักษณะคงที่ตามทิศทางของการแพร่กระจาย
สามารถตรวจจับโพลาไรเซชันของแสงได้ด้วยการตั้งค่าการทดลอง ใช้โพลาไรเซอร์ A และ B ที่เหมือนกันสองตัว ปล่อยให้แสงธรรมชาติผ่านโพลาไรเซอร์ A ตัวแรกก่อน จากนั้นแสงธรรมชาติก็จะกลายเป็นแสงโพลาไรซ์ด้วย แต่จำเป็นต้องใช้โพลาไรเซอร์ B ตัวที่สอง เนื่องจากสายตามนุษย์ไม่สามารถแยกแยะได้ แก้ไขโพลาไรเซอร์ A วางโพลาไรเซอร์ B ในระดับเดียวกับ A หมุนโพลาไรเซอร์ B และคุณจะพบว่าความเข้มของแสงที่ส่งผ่านเปลี่ยนแปลงเป็นระยะตามการหมุนของ B และความเข้มของแสงจะค่อยๆเปลี่ยนจากสูงสุดเป็น สูงสุดทุก ๆ การหมุน 90 องศา เมื่ออ่อนลงจนมืดที่สุดแล้วหมุน 90 องศา ความเข้มของแสงจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นจากมืดที่สุดไปหาสว่างที่สุด ดังนั้นโพลาไรเซอร์ A จึงเรียกว่าโพลาไรเซอร์ และโพลาไรเซอร์ B เรียกว่าเครื่องวิเคราะห์
การรบกวนเป็นปรากฏการณ์ที่คลื่น (แสง) สองคอลัมน์ซ้อนทับกันในพื้นที่ปฏิสัมพันธ์เพื่อเพิ่มหรือลดความเข้มของแสง การรบกวนของแสงส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นการรบกวนแบบ double-slit และการรบกวนแบบฟิล์มบาง การรบกวนแบบช่องคู่หมายความว่าแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงอิสระสองแหล่งไม่ใช่แสงที่สอดคล้องกัน อุปกรณ์รบกวนแบบช่องคู่ทำให้ลำแสงหนึ่งผ่านช่องสองช่องและกลายเป็นลำแสงสองช่องที่เชื่อมโยงกัน ซึ่งสื่อสารบนหน้าจอแสงเพื่อสร้างขอบสัญญาณรบกวนที่มั่นคง ในการทดลองการรบกวนแบบสลิตคู่ เมื่อเส้นทางที่แตกต่างกันจากจุดบนหน้าจอแสงไปยังสลิตแบบคู่มีค่าเป็นสองเท่าของความยาวคลื่นครึ่งคลื่น ขอบสว่างจะปรากฏขึ้นที่จุดนั้น เมื่อเส้นทางที่แตกต่างจากจุดบนหน้าจอแสงไปยังช่องคู่เป็นผลคูณคี่ของความยาวคลื่นครึ่งคลื่น ขอบมืด ณ จุดนี้คือการรบกวนช่องคู่ของยัง การรบกวนของฟิล์มบางเป็นปรากฏการณ์ของการรบกวนระหว่างลำแสงสะท้อนแสงสองลำหลังจากที่ลำแสงถูกสะท้อนโดยพื้นผิวทั้งสองของฟิล์ม ซึ่งเรียกว่าการรบกวนของฟิล์มบาง ในการรบกวนของฟิล์มบาง ความแตกต่างของเส้นทางของแสงสะท้อนจากพื้นผิวด้านหน้าและด้านหลังถูกกำหนดโดยความหนาของฟิล์ม ดังนั้นขอบสว่างเดียวกัน (ขอบมืด) ควรปรากฏขึ้นในบริเวณที่ความหนาของฟิล์มเท่ากัน การรบกวนของฟิล์มบาง เนื่องจากความยาวคลื่นของแสงสั้นมาก เมื่อฟิล์มบางรบกวน ฟิล์มอิเล็กทริกจึงควรบางพอที่จะสังเกตเห็นขอบสัญญาณรบกวน
3. คอนทราสต์ DIC ที่แตกต่างกัน
กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยา DIC ใช้หลักการของแสงโพลาไรซ์ กล้องจุลทรรศน์ DIC แบบส่งผ่านส่วนใหญ่มีส่วนประกอบทางแสงพิเศษสี่ส่วน: โพลาไรเซอร์, ปริซึม DIC I, ปริซึม DIC II และเครื่องวิเคราะห์ โพลาไรเซอร์ได้รับการติดตั้งโดยตรงที่ด้านหน้าระบบคอนเดนเซอร์เพื่อให้แสงโพลาไรซ์เป็นเส้นตรง มีการติดตั้งปริซึม DIC ไว้ในคอนเดนเซอร์ และปริซึมนี้สามารถสลายลำแสงออกเป็นลำแสงสองลำ (x และ y) โดยมีทิศทางโพลาไรเซชันต่างกัน ซึ่งทำให้เกิดมุมเล็กๆ คอนเดนเซอร์จะจัดแนวลำแสงทั้งสองให้ขนานกับแกนลำแสงของกล้องจุลทรรศน์ ในตอนแรกลำแสงทั้งสองจะมีเฟสเดียวกัน หลังจากผ่านพื้นที่ที่อยู่ติดกันของชิ้นงานทดสอบ เนื่องจากความแตกต่างในความหนาและดัชนีการหักเหของชิ้นงานทดสอบ ลำแสงทั้งสองจึงมีความแตกต่างของเส้นทางแสง มีการติดตั้ง DIC prism II ไว้ที่ระนาบโฟกัสด้านหลังของเลนส์ใกล้วัตถุ ซึ่งรวมคลื่นแสงทั้งสองเป็นคลื่นเดียว ในเวลานี้ ระนาบโพลาไรซ์ (x และ y) ของลำแสงทั้งสองลำยังคงมีอยู่ ลำแสงสุดท้ายจะผ่านอุปกรณ์โพลาไรซ์ตัวแรกซึ่งก็คือเครื่องวิเคราะห์ ก่อนที่ลำแสงจะก่อตัวเป็นภาพ DIC ของช่องมองภาพ เครื่องวิเคราะห์จะอยู่ที่มุมฉากกับทิศทางของโพลาไรเซอร์ เครื่องวิเคราะห์จะรวมลำแสงตั้งฉากสองลำเข้าด้วยกันเป็นลำแสงสองลำโดยมีระนาบโพลาไรเซชันเดียวกัน ทำให้เกิดการรบกวน ความแตกต่างของเส้นทางแสงระหว่างคลื่น x และ y จะกำหนดปริมาณแสงที่ส่งผ่าน เมื่อความแตกต่างของเส้นทางแสงเป็น 0 จะไม่มีแสงผ่านเครื่องวิเคราะห์ เมื่อความแตกต่างของเส้นทางแสงเท่ากับครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่น แสงที่ผ่านจะถึงค่าสูงสุด ดังนั้น บนพื้นหลังสีเทา โครงสร้างของชิ้นงานจึงแสดงความแตกต่างระหว่างแสงและความมืด เพื่อให้ได้คอนทราสต์ของภาพที่ดีที่สุด ความแตกต่างของเส้นทางแสงสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการปรับการปรับแต่งตามยาวของปริซึม DIC II ซึ่งสามารถเปลี่ยนความสว่างของภาพได้ การปรับปริซึม DIC II สามารถทำให้โครงสร้างที่ดีของชิ้นงานทดสอบแสดงภาพที่ฉายออกมาเป็นบวกหรือลบ โดยปกติด้านหนึ่งจะสว่างและอีกด้านหนึ่งมืด ซึ่งทำให้เกิดความรู้สึกสามมิติเทียมของชิ้นงานทดสอบ
