مقدمة في مجال التطبيق ومبدأ التصوير للمجهر الميتالوغرافي
فحص المعادن للمعادن الحديدية والمعادن غير الحديدية وتعدين المساحيق وتحديد وتقييم الهيكل بعد المعالجة السطحية للمواد.
اختيار المواد: هناك تطابق معين بين البنية المجهرية للمواد وخصائصها، لذلك يمكن اختيار المواد المناسبة.
الفحص: فحص المواد الخام وفحص العملية.
فحص العينات: يتم إجراء فحص المعادن للمنتجات شبه النهائية في عملية تصنيع المنتج للتأكد من أن البنية المجهرية للمنتجات تلبي متطلبات المعالجة لإجراءات العمل التالية.
تقييم العملية: الحكم وتحديد مؤهلات عملية المنتج.
التقييم أثناء الخدمة: توفير الأساس للسلامة والموثوقية وعمر الخدمة للأجزاء أثناء الخدمة.
تحليل الفشل: تم العثور على عيوب تكنولوجية ومادية، وبالتالي توفير أساس التحليل الكلي والجزئي لتحليل أسباب الفشل.
مبادئ التصوير للمجهر الميتالوغرافي
1. مجال رؤية مشرق ومجال رؤية مظلم
مجال الرؤية الساطع هو الطريقة الأساسية لمراقبة العينات بواسطة المجهر، ويقدم خلفية مشرقة في مجال رؤية المجهر. مبدأها الأساسي هو أنه عندما يشع مصدر الضوء سطح العينة عموديًا أو عموديًا تقريبًا من خلال العدسة الشيئية، فإنه ينعكس مرة أخرى إلى العدسة الشيئية من خلال سطح العينة لجعلها صورة.
يختلف وضع إضاءة الحقل المظلم عن وضع المجال الساطع من حيث أنه يقدم خلفية داكنة في مجال رؤية المجهر، ويكون وضع إضاءة الحقل الساطع هو السقوط العمودي أو الرأسي، في حين أن وضع الإضاءة للحقل المظلم هو قم بإضاءة العينة بشكل غير مباشر من خلال المحيط خارج العدسة الموضوعية، بحيث تبعثر العينة أو تعكس الضوء المشعع، وسيدخل الضوء المبعثر أو المنعكس بواسطة العينة إلى العدسة الموضوعية لتصوير العينة. مراقبة المجال المظلم، يمكنك ملاحظة البلورات الدقيقة عديمة اللون أو الألياف الدقيقة بوضوح بألوان أفتح ليس من السهل ملاحظتها في المجال الساطع.
2. الضوء المستقطب والتداخل
الضوء عبارة عن موجة كهرومغناطيسية، والموجة الكهرومغناطيسية عبارة عن موجة قص، وموجات القص فقط هي التي لها استقطاب. يتم تعريفه على أنه الضوء الذي يهتز ناقله الكهربائي بطريقة ثابتة بالنسبة لاتجاه الانتشار.
يمكن اكتشاف استقطاب الضوء بواسطة جهاز تجريبي. خذ مستقطبين متطابقين A وB، ومرر الضوء الطبيعي عبر المستقطب الأول A أولاً. في هذا الوقت، يصبح الضوء الطبيعي أيضًا ضوءًا مستقطبًا، لكن العين البشرية لا تستطيع تمييزه، لذلك هناك حاجة إلى المستقطب الثاني B. من خلال تثبيت المستقطب A، ووضع المستقطب B على نفس المستوى الأفقي مثل A، وتدوير المستقطب B، يمكننا أن نجد أن شدة الضوء المرسل تتغير دوريًا مع دوران B، وتقل الشدة تدريجيًا من الحد الأقصى إلى الحد الأقصى. أغمق كل 90 درجة، ثم يزداد تدريجيًا من الأغمق إلى الأذكى بعد التدوير لمدة 90 درجة. لذلك، يسمى المستقطب A مستقطبًا ويسمى المستقطب B محللًا.
التداخل هو ظاهرة تراكب موجتين متماسكتين (الضوء) في منطقة التفاعل لزيادة أو تقليل شدة الضوء. ينقسم تداخل الضوء بشكل أساسي إلى تداخل الشق المزدوج وتداخل الأغشية الرقيقة. التداخل ذو الشق المزدوج هو أن الضوء المنبعث من مصدرين ضوئيين مستقلين ليس ضوءًا متماسكًا. جهاز التداخل ذو الشق المزدوج يجعل شعاع الضوء يمر عبر الشق المزدوج ويتحول إلى شعاعين ضوئيين متماسكين، يتواصلان مع بعضهما البعض على الشاشة الضوئية لتكوين أهداب تداخل مستقرة. في تجربة التداخل ذي الشق المزدوج، عندما يكون فرق المسافة بين نقطة على شاشة الضوء والشق المزدوج مضاعفًا لنصف الطول الموجي، تظهر خطوط ساطعة عند تلك النقطة؛ عندما يكون فرق المسافة بين نقطة على الشاشة والشق المزدوج هو أزمنة فردية لنصف الطول الموجي، فإن الحافة المظلمة عند تلك النقطة هي تداخل الشق المزدوج ليونج. يشير تداخل الأغشية الرقيقة إلى ظاهرة التداخل التي يسببها ضوءان منعكسان بعد انعكاس شعاع الضوء على سطحين من الأغشية الرقيقة. في تداخل الأغشية الرقيقة، يتم تحديد اختلاف مسافة الضوء المنعكس من الأسطح الأمامية والخلفية بسمك الفيلم، لذلك يجب أن يظهر نفس الشريط الساطع (الشريط الداكن) في تداخل الأغشية الرقيقة عندما تكون سماكة الفيلم متساوية. نظرًا لأن الطول الموجي للموجة الضوئية قصير جدًا، يجب أن يكون الفيلم العازل رقيقًا بدرجة كافية لمراقبة هامش التداخل عندما تتداخل الأفلام الرقيقة.
3. التداخل التفاضلي على النقيض من مدينة دبي للإنترنت
يستخدم المجهر الميتالوجرافي DIC مبدأ الضوء المستقطب. يحتوي مجهر ناقل الحركة DIC بشكل أساسي على أربعة مكونات بصرية خاصة: المستقطب ومنشور DIC I ومنشور DIC II والمستقطب. يتم تثبيت المستقطب مباشرة أمام نظام المكثف لاستقطاب الضوء خطيًا. يتم تثبيت منشور DIC في المكثف، والذي يمكنه تحليل شعاع الضوء إلى شعاعين (X و Y) مع اتجاهات استقطاب مختلفة، وتشكل الحزمتان زاوية صغيرة متضمنة. يقوم المكثف بضبط شعاعي الضوء في الاتجاه الموازي للمحور البصري للمجهر. * أول شعاعين من الضوء في نفس المرحلة. بعد المرور عبر المنطقة المجاورة للعينة، يحدث اختلاف المسار البصري بين شعاعي الضوء بسبب اختلاف سمك العينة ومعامل انكسارها. يتم تثبيت منشور DIC Ⅱ على المستوى البؤري الخلفي للعدسة الموضوعية، والذي يجمع بين موجتين ضوئيتين في شعاع واحد. في هذا الوقت، لا تزال مستويات الاستقطاب (x وy) للحزمتين موجودة. وأخيرًا، يمر الشعاع عبر جهاز استقطاب، وهو محلل. قبل أن يشكل الشعاع صورة DIC للعدسة العينية، يكون المحلل في زوايا قائمة بالنسبة للمستقطب. يجمع المحلل بين موجتين ضوئيتين عموديتين في شعاعين لهما نفس مستوى الاستقطاب، بحيث تتداخلان مع بعضهما البعض. يحدد اختلاف المسار البصري بين موجتي X وY مقدار انتقال الضوء. عندما يكون فرق المسار البصري 0، لا يمر أي ضوء عبر المحلل؛ عندما يكون فرق المسار البصري يساوي نصف الطول الموجي، يصل الضوء المار عبره إلى قيمة كبيرة. لذا، على الخلفية الرمادية، يُظهر هيكل العينة اختلافًا ساطعًا ومظلمًا. من أجل جعل تباين الصورة يصل إلى حالة جيدة، يمكن تغيير اختلاف المسار البصري عن طريق ضبط الضبط الدقيق العمودي لمنشور DIC II، والذي يمكنه تغيير سطوع الصورة. ضبط منشور DIC ⅱ يمكن أن يجعل الهيكل الدقيق للعينة يقدم صورة إسقاط إيجابية أو سلبية، وعادة ما يكون أحد الجانبين ساطعًا والجانب الآخر داكنًا، مما يسبب الإحساس الاصطناعي ثلاثي الأبعاد للعينة.
