中儀光科作為奧林巴斯顯微鏡在中國地區(qū)的經(jīng)銷商,為北京顯微鏡購買者提供zui的服務(wù).
金相顯微鏡的簡易改制
金相顯微鏡是檢驗材料顯微組織的zui基本方法,我院金相實驗室擔(dān)負(fù)著《金屬工藝學(xué)》系列課、“熱加工專業(yè)”相關(guān)課程(金屬學(xué)、鋼鐵熱處理、合金鋼、鑄造合金及熔煉、金相操作工等級考工培訓(xùn)等)的實驗實訓(xùn)任務(wù)。目前實驗室擁有普通光學(xué)金相顯微鏡20多臺。多年來在教學(xué)過程中,師生們感到普通光學(xué)金相顯微鏡的使用有許多不便之處:首先,普通光學(xué)金相顯微鏡只能通過目鏡供一人觀察,實驗或?qū)嵱?xùn)時,當(dāng)學(xué)生遇到疑問向老師求教時,很難用語言描述看到的金相組織,師生間難以交流和溝通;其次普通光學(xué)金相顯微鏡操作較復(fù)雜,長期使用易引起眼睛疲勞;zui后,教師很難利用普通光學(xué)金相顯微鏡實現(xiàn)示范教學(xué),教師只能利用掛圖示范教學(xué),影響教學(xué)效果和效率。
視頻金相顯微鏡可通過屏幕供多人同時觀察金相組織,便于課堂示范教學(xué)和實驗室現(xiàn)場教學(xué),實現(xiàn)“教”與“學(xué)”的互動與配合;同時,視頻金相顯微鏡操作方便,還可方便地對圖像的亮度、對比度、色彩飽和度等進(jìn)行調(diào)節(jié),提高金相圖像的質(zhì)量。
國產(chǎn)視屏顯微鏡價格約每臺3~10萬;進(jìn)口視屏顯微鏡的價格更高(如奧林巴斯約為2萬美元)。為節(jié)約開支,我們利用金相實驗室現(xiàn)有的4xA型普通光學(xué)顯微鏡進(jìn)行改造,改裝后的顯微鏡主要用于金相實驗室教學(xué),以便于教學(xué)和研究。
顯微鏡原理
普通光學(xué)金相顯微鏡是利用光學(xué)原理,經(jīng)光學(xué)成像,并經(jīng)目鏡和物鏡二次放大,通過目鏡觀察肉眼無法看到的金相組織。視屏顯微鏡的原理是將光學(xué)成像的信號通過視頻轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,并將之成像在顯示器上。
為改裝后4XA視屏顯微鏡原理圖:燈源l經(jīng)集光鏡2與反光鏡3成像在孔徑光闌4上;接著由照明輔助透鏡5、7,輔助物鏡9成像在物鏡10附近,然后經(jīng)物鏡以近于平行的光束照明試樣,視場光闌6位于照明輔助透鏡7的焦面上,經(jīng)輔助物鏡9和物鏡10成像在試樣面上。試樣11經(jīng)物鏡10和輔助物鏡9以平行光束射向半透反光鏡8,然后由輔助物鏡12、棱鏡13、雙筒棱鏡組14,成像在目鏡巧的前焦面上,zui后以平行光束射向人眼觀察或被CCD接收。CCD(16)接收由目鏡15輸出的平行光線,將之轉(zhuǎn)換為數(shù)字電子信號,并輸人顯示器(17)視頻輸入端口,將金相組織顯示于屏幕上,以供多人同時觀察。三、視頻顯微鏡的主要結(jié)構(gòu)
為采用4XA金相顯微鏡改裝的視頻金相顯微鏡。該儀器系倒置式金相顯微鏡,該顯微鏡的試樣臺與工作臺重合,可對各種尺寸的金相試樣進(jìn)行觀察,操作方便。
試樣臺:4XA金相顯微鏡載物臺能作左、右、前、后各方向的平移,移動載物臺可迅速找到所需的目標(biāo)。
焦距調(diào)節(jié):顯微鏡的調(diào)焦機(jī)構(gòu)分為粗調(diào)和微調(diào),粗調(diào)手輪15及微調(diào)手輪16,轉(zhuǎn)動粗調(diào)手輪時,物鏡相對于工作臺作上下迅速移動,調(diào)至在目鏡或顯示屏上看見組織;轉(zhuǎn)動微調(diào)手輪時,物鏡相對于工作臺作平穩(wěn)微小移動,調(diào)至看清組織為止。物鏡及轉(zhuǎn)換器:該顯微鏡物鏡分10X、40X、loox三種,物鏡轉(zhuǎn)換器(13)上可安裝三個物鏡,可根據(jù)觀察需要自行轉(zhuǎn)換,變換物鏡后可通過調(diào)焦裝置將圖像調(diào)至zui清晰為止。
雙筒目鏡:觀察者通過目鏡(9)可觀察視場中的金相組織。4XA金相顯微鏡配有10X、12.SX二種四個目鏡,用于不同放大倍數(shù)下的觀察;同時配有IOX分劃刻尺目鏡,用于定量金相和化學(xué)熱處理表面滲層的測量。攝像頭(CCD):采用自制的適配器和固定架將之固定于目鏡9處。攝像頭分彩色和黑白二種,并具有不同的分辨率,為實現(xiàn)zui高的性價比,本裝置采用黑白420線的國產(chǎn)攝像頭,同時選用與4X氣顯微鏡目鏡相匹配的攝像鏡頭。由攝像頭輸出數(shù)字電子信號,并連接至顯示屏。顯示屏:C口〕輸出之信號接通顯示器的視頻輸人端口,金相組織即在顯示屏上呈現(xiàn)。要求顯示器具有一定的分辨率和足夠的尺寸大小,以供一組學(xué)生同時觀察(我校實驗一般為20人一組),本裝置采用的顯示器屏幕尺寸為79cm,*可滿足上述要求。
金相顯微鏡圖像調(diào)節(jié)
同時接通顯微鏡照明光電源、攝像頭電源、顯示器電源,并使顯示器置于視頻狀態(tài)。觀察孔徑光闌處燈絲成像狀況,若光線有偏離則轉(zhuǎn)動照明座校正燈絲位置至居中。轉(zhuǎn)動調(diào)焦手輪(先粗調(diào)、后微調(diào))至在顯示器上看清金相組織。調(diào)整視場光闌使之處于*狀態(tài),以使成像具有高的分辯率和對比度。
設(shè)置顯示器亮度、對比度、色彩等,使顯示的金相組織清晰,并使觀察者眼睛感覺舒適;改變或不用濾色鏡片(本顯微鏡配有黃色、綠色兩種濾色片),使成像*;轉(zhuǎn)動孔徑光闌,可調(diào)節(jié)顯微鏡光源強(qiáng)弱,從而影響顯示效果,將之調(diào)節(jié)至與顯示器匹配狀態(tài)。
移動載物臺改變視場,選擇能代表試樣典型組織的*區(qū)域,并作詳細(xì)觀察。
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