明、暗场金相显微镜的对比及在金相分析中的应用

明、暗场金相显微镜的对比及在金相分析中的应用

一、明场暗场成像原理

暗场成像的原理是一致的，但成像与明场的效果相反。

二、明场暗场特点对比

⑴ 明场--------光柱垂直照射到样品的表面

⑵ 暗场--------光线倾斜照射到样品的表面

三、暗场照明的光学行程：

暗视场照明无论在光程布置上，照明效果上都与明视场照明有显著的差别。要说明暗视场照明的效果，必须先研究一下暗视场的光学布置（见下图）。来自光源的平行光线，为环行遮光板所阻，中心部分光线被遮去，穿过环行遮光板的光线成空心圆筒形光束射入垂直照明器。暗场照明的垂直照明器是一个环行反光镜，将圆筒形光束反射向上，沿着物镜外壳投在反射集光镜的金属弧形反射面上，靠它的反射使光线焦集在磨面上。

靠反射集光镜反射的光线，投射在金相磨面上，因其倾斜角度极大，如果试样是一个抛光镜面，由试样上反射的光线仍以极大的倾斜角度向反方向反射，不可能进入物镜。所以在目镜筒内只能看到漆黑一片。只有试样凹洼之处才能有光射进物镜，试样上的组织将以亮白影像衬映在漆黑的视域内，因以得名，称为“暗视场”（暗场）照明。在大多数情况下，暗视场照明所得到的黑底白像的明亮部分适为明视场照明所得到白底黑像的黑色部分。

 

                      (金相明场图像)                                           (金相暗场图像)

 

四、暗视场照明主要有以下三大优点

1、由于暗视场入射光束倾斜角度极大，使物镜的有效数值孔径随着增加，故物镜的鉴 别能力亦随着提高。在暗视场照明下观察，即使是极细的磨痕也极易鉴别。

2、不像明场照明那样，入射于磨面的光线并不先经过物镜，因而显著地降低了由于

线多次通过玻璃——空气界面所引起的反射与眩光，提高了最后影像的衬度。

3、暗场观察能正确地鉴别透明非金属夹杂的色彩。例如氧化铜在白光照明明视场下观察呈淡蓝色调，而在暗场观察时能见到真实的宝石红色彩。所以暗场观察在鉴定非金属夹杂物时极为重要。

要进行暗场观察，金相显微镜必须具备环行反射镜以及特殊的暗场用反射集光镜或折射集光镜。反射集光镜是一个金属制弧形的反射面，使用时套在物镜外；也有的设计，将物镜与反射光镜结合成一体。

暗场照明必须采用平行光线，在使用暗场观察时，通常需要重新调整光源系统，改变集光透镜的位置，并插入光栏后的环行遮板。暗场观察因物像的亮度较低，在摄影对光时必须十分仔细，并选用感光速度较高的底片，暴光时间相应增长。