放大系統(tǒng) 是影響顯微鏡用途和質量的關鍵。主要由物鏡和目鏡組成。其光路見圖2 [金相顯微鏡光路圖]。顯微鏡的放大率為:
M顯=L/f物×250/f目=M物×M目 式中[m1] M顯--表示顯微鏡放大率;[m2] M物、[m3]M目 和[f2]f物、[f1]f目 分別表示物鏡和目鏡的放大率和焦距;L為光學鏡筒長度;250為明視距離。長度單位皆為mm。
分辨率和象差透鏡的分辨率和象差缺陷的校正程度是衡量顯微鏡質量的重要標志。在金相技術中分辨率指的是物鏡對目的物的小分辨距離。由于光的衍射現(xiàn)象，物鏡的小分辨距離是有限的。德國人阿貝(Abb)對小分辨距離d提出了以下公式
d=λ/2nsinφ式中λ為光源波長; n為樣品和物鏡間介質的折射系數(shù)(空氣;=1;松節(jié)油:=1.5);φ為物鏡的孔徑角之半。
從上式可知，分辨率隨著和的增加而提高。由于可見光的波長[kg2][kg2]在4000~7000之間。在[kg2][kg2]角接近于90的有利的情況下，分辨距離也不會比[kg2]0.2m[kg2]更高。因此，小于[kg2]0.2m[kg2]的顯微組織，必須借助于電子顯微鏡來觀察(見)，而尺度介于[kg2]0.2~500m[kg2]之間的組織形貌、分布、晶粒度的變化，以及滑移帶的厚度和間隔等，都可以用光學顯微鏡觀察。這對于分析合金性能、了解冶金過程、進行冶金產(chǎn)品質量控制及零部件失效分析等，都有重要作用。
象差的校正程度，也是影響成象質量的重要因素。在低倍情況下，象差主要通過物鏡進行校正，在高倍情況下，則需要目鏡和物鏡配合校正。透鏡的象差主要有七種，其中對單色光的五種是球面象差、彗星象差、象散性、象場彎曲和畸變。對復色光有縱向色差和橫向色差兩種。早期的顯微鏡主要著眼于色差和部分球面象差的校正，根據(jù)校正的程度而有消色差和復消色差物鏡。隨著不斷發(fā)展，金相顯微鏡對象場彎曲和畸變等象差，也給予了足夠的重視。物鏡和目鏡經(jīng)過這些象差校正后，不僅圖象清晰，并可在較大的范圍內保持其平面性，這對金相顯微照相尤為重要。因而現(xiàn)已廣泛采用平場消色差物鏡、平場復消色差物鏡以及廣視場目鏡等。上述象差校正程度，都分別以鏡頭類型的形式標志在物鏡和目鏡上。
光源 早的金相顯微鏡，采用一般的白熾燈泡照明，以后為了提高亮度及照明效果，出現(xiàn)了低壓鎢絲燈、碳弧燈、氙燈、鹵素燈、水銀燈等。有些特殊性能的顯微鏡需要單色光源，鈉光燈能發(fā)出單色光。
照明方式金相顯微鏡與生物顯微鏡不同，它不是用透射光，而是采用反射光成像，因而必須有一套特殊的附加照明系統(tǒng)，也就是垂直照明裝置。1872年蘭(V.vonLang)創(chuàng)造出這種裝置，并制成了臺金相顯微鏡。原始的金相顯微鏡只有明場照明，以后發(fā)展用斜光照明以提高某些組織的襯度。
倒置顯微鏡和放大鏡起著同樣的作用，就是把近處的微小物體成一放大的像，以供人眼觀察。只是顯微鏡比放大鏡可以具有更高的放大率而已。
物體位于物鏡前方，離開物鏡的距離大于物鏡的焦距，但小于兩倍物鏡焦距。所以，它經(jīng)物鏡以后，必然形成一個倒立的放大的實像A'B'。A'B'靠近F2的位置上。再經(jīng)目鏡放大為虛像A''B''后供眼睛觀察。目鏡的作用與放大鏡一樣。所不同的只是眼睛通過目鏡所看到的不是物體本身，而是物體被物鏡所成的已經(jīng)放大了一次的像。
倒置顯微鏡中常用的觀察方法就是相差。由于這種方法不要求染色，是觀察活細胞和微生物的理想方法。在此提供各種聚光器來滿足需要，這種方法提供帶有自然背景色的、高對比度的、高清晰度的圖像。
操作使用：
1.開機。接連電源。打開鏡體下端的電控開關。
2.使用
?。?）準備：將待觀察對象置于載物臺上。旋轉三孔轉換器，選擇較小的物鏡。觀察，并調節(jié)鉸鏈式雙目目鏡，舒適為宜。
?。?）調節(jié)光源：推拉調節(jié)鏡體下端的亮度調節(jié)器至適宜。通過調節(jié)聚光鏡下面的光柵來調節(jié)光源的大小。
?。?）調節(jié)像距：轉三孔轉換器，選擇合適倍數(shù)的物鏡；更換并選擇合適的目鏡；同時調節(jié)升降，以消除或減小圖像周圍的光暈，提高了圖像的襯度。
?。?）觀察：通過目鏡進行觀察結果；調整載物臺，選擇觀察視野。
3.關機
取下觀察對象，推拉光源亮度調節(jié)器至最暗。關閉鏡體下端的開關，并斷開電源。旋轉三孔轉換器，使物鏡鏡片置于載物臺下側，防止灰塵的沉降。
日常維護及注意事項：
1.所有鏡頭表面必須保持清潔，落在鏡頭表面的灰塵，可用吸耳球吹去，也可用軟毛刷輕輕的撣去掉。
2.當鏡頭表面沾有油污或指紋時，可用脫脂棉蘸少許無水乙醇和yi醚的混合液（3:7）輕輕擦拭。
3.不能用有機溶液清擦其它部件表面，特別是塑料零件，可用軟布蘸少量中性洗滌劑清擦。
4.在任何情況下操作人員不能用棉團、干布塊或干鏡頭紙擦試鏡頭表面，否則會刮傷鏡頭表面，嚴重損壞鏡頭，也不要用水擦試鏡頭，這樣會在鏡頭表面殘留一些水跡，因而可能滋生霉菌，嚴重損壞顯微鏡。
5.儀器工作的間歇期間，為了防止灰塵進入鏡筒或透鏡表面，可將目鏡留在鏡筒上，或蓋上防塵塞，或用防塵罩將儀器罩住。
6.微鏡盡可能不移動，若需移動應輕拿輕放，避免碰撞。
7.不允許隨意拆卸儀器，特別是中間光學系統(tǒng)或重要的機械部件，以免降低儀器的使用性能。
掃描電子顯微鏡是一種大型分析儀器；
它廣泛應用于觀察各種固態(tài)物質的表面超微結構的形態(tài)和組成所謂掃描是指在圖象上從左到右、從上到下依次對圖象象元掃掠的工作過程。
它與電視一樣是由控制電子束偏轉的電子系統(tǒng)來完成的；
只是在結構和部件上稍有差異而已。
在電子掃描中，把電子束從左到右方向的掃描運動叫做行掃描或稱作水平掃描；
把電子束從上到下方向的掃描運動叫做幀掃描或稱作垂直掃描。
兩者的掃描速度完全不同，行掃描的速度比幀掃描的速度快，對于1000條線的掃描圖象來說，速度比為1000。
掃描電子顯微鏡利用二次電子信號成像來觀察樣品的表面形態(tài)；
即用極狹窄的電子束去掃描樣品，通過電子束與樣品的相互作用產(chǎn)生各種效應，其中主要是樣品的二次電子發(fā)射。
掃描電子顯微鏡掃描系統(tǒng)由掃描發(fā)生器和掃描線圈組成。
它的作用是：
使入射電子束在樣品表面掃描，并使陰極射線顯像管電子束在熒光屏上作同步掃描；
改變入射束在樣品表面的掃描幅度，從而改變掃描像的放大倍數(shù)。
掃描電子顯微鏡應用的物理信號可分為：
1)電子信號，包括二次電子、背散射電子、透射電子和吸收電子。
吸收電子可直接用電流表測，其他電子信號用電子收集器；
2)特征X射線信號，用X射線譜儀檢測(EDS)。
圖像顯示系統(tǒng)是將電信號轉換為陰極射線顯像管電子束強度的變化；
得到一幅亮度變化的掃描像，同時用照相方式記錄下來，或用數(shù)字化形式存儲于計算機中。
掃描電子顯微鏡提供必需的高真空，保證了電子束的正常掃描，還可以防止樣品受到污染；
電源系統(tǒng)主要是指各種部件的電源，如加速電壓電源、透鏡電源和光電倍增管電源等；
雖然是顯微鏡家族中的后起之秀，但由于其本身具有許多獨特的優(yōu)點，發(fā)展速度是很快的。
掃描電子顯微鏡可以根據(jù)需要選擇大小不同的視場進行觀察；
同時在高放大倍數(shù)下也可獲得一般透射電鏡較難達到的高亮度的清晰圖像，觀察樣品的景深大，視場大，圖像富有立體感；
可直接觀察起伏較大的粗糙表面和試樣凹凸不平的金屬斷口象等；
使人具有親臨微觀世界現(xiàn)場之感。
掃描電子顯微鏡可以通過電子學方法有效地控制和改善圖像質量；
如亮度及反差自動保持，試樣傾斜角度校正，圖象旋轉；
或通過Y調制改善圖象反差的寬容度，以及圖象各部分亮暗適中。
采用雙放大倍數(shù)裝置或圖象選擇器，可在熒光屏上同時觀察放大倍數(shù)不同的圖象。
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