2.5. Основные системы и узлы микроскопа

Конструкции металлографических микроскопов весьма многообраз­ны: существуют вертикальные (рис. 5), горизонтальные, бинокулярные и другие микроскопы. В конструкции любого металлографического микроскопа выделяют четыре основные системы.

1. Осветительная система имеет следующие основные элементы: источник света, линзы, диафрагмы и светофильтры.

В качестве источника света используют низковольтные электрические лампы накаливания, в современных микроскопах - галогенные или ксеноновые лампы. Для уменьшения рассеяния световых лучей и повышения четкости изображения применя­ют коллекторную линзу, светофильтры четырех цветов, укрепленные в диске и диафрагмы: апертурную и полевую. Апертурная диафрагма ограничивает пучок световых лучей, входящих в систему микроскопа. Полевая диафрагма ограничивает размер поля зрения.

2. Оптическая система. Включает объектив, окуляр, зеркала и приз­мы.

Объективы характеризуются увеличением, фокусным расстоянием, апертурой, которые указаны на корпусе, а также рабочим расстоянием между поверхностью объекта исследования и фронтальной линзой. В зависимости от среды между фронтальной линзой и объектом объективы делятся на сухие и иммерсионные. Последние должны работать с той иммерсионной средой, на которую они рассчитаны. В металлог­рафии в качестве иммерсионных сред применяют глицерин, кедровое масло. Для уменьше­ния рассеяния света фронтальную линзу объектива часто покрывают просветленным слоем, при-

дающим поверхности линзы голубовато - фиоле­товую окраску в отраженных лучах. Такие объективы следует особенно оберегать от механических повреждений, т.к. твердость слоя меньше, чем твердость стекла.

Окуляры увеличивают изображение, создаваемое объективом. Ос­новной характеристикой окуляра является его увеличение, которое указывается на корпусе. Окуляры выбирают в зависимости от применя­емого объектива.

Зеркала и приз­мы не дают рассеиваться световому потоку.

Выбор оптики для создания требуемого увеличения проводится по таблице увеличений.

Таблица увеличений микроскопа МИМ – 7

Объективы	На матовом стекле			Визуальное наблюдение
	Окуляры
	×7	×10	×15	×7	×10	×15	×20
F=23,2 А=0,17 F=13,9 А=0,30 F=8,16 А=0,37 F=6,16 А=0,65 F=2,77 А=1,25 F=2,79 А=1,00*	70 115 200 250 575 575	120 200 340 440 1000 1000	160 270 450 600 1350 1350	60 100 170 250 500 500	90 140 240 320 720 720	130 200 360 500 1080 1080	170 300 500 650 1440 1440

* объектив применяется только для темного поля.

Рис. 5 Ход лучей в микроскопе вертикального типа

3. Механическая система. В нее входят предметный столик, штатив, тубус, макро- и микровинты. Штатив микроскопа обеспечивает жест­кость системы "объектив - предметный столик", плавность и стабиль­ность фокусировки при наблюдении и фотографировании. Предметный столик перемещается в горизонтальной плоскости в двух взаимно пер­пендикулярных направлениях с помощью винтов. Величина перемещения отсчитывается по шкале. Столик может свободно перемещаться относи­тельно вертикальной оси с помощью макро- и микровинтов. Для закрепления шлифов используются пру­жинные зажимы. К столику прилагаются металлические вкладыши с от­верстиями различной величины.

4. Фотосистема. Для фиксирования микроструктуры большинство микроскопов оснащено фотокамерами; а там, где их нет,- приме­няют фотона-

садки. Фотокамера дает возможность получать снимки раз­мером 13x18 и 9x12 см на фотопластинах, а фотонасадки - сни­мать структуру на фотопленку. В современных микроскопах применяются цифровые фотокамеры: микроструктуры рассматри­вают на мониторах с соответствующим разрешением, и печатают на соответствующих принтерах.

На рис. 5 представлен ход лучей в микроскопе вертикального ти­па.

Этот микроскоп применяется для массового контроля микрострук­туры. Микроскоп позволяет изучать микроструктуру визуально при увеличении от 60^х до 1440^х и фотографировать при увеличении от 70^х до 1350^х.

Световые лучи от источника света 1 проходят через коллектор 2, отражаясь от зеркала 3, проходят через светофильтр 4 и апертурную диафраг-

му 5 (ограничивает световой пучок и уменьшает в нем долю рассеянного света, не участвующего в формировании изображения), линзу 6, поляризатор 21 (при исследованиях в поляризованном све­те), фотозатвор 7, полевую диафрагму 8 (ограничивающую размер ос­вещенного поля на объекте), пента- призму 9, рамку 10 с линзой 22 и попадают на полупрозрачную отражатель-

ную пластинку 11. От этой пластинки световые лучи направляются в объек-

тив 12 и на объект (микрошлиф) 18. Отражаясь от него, световые лучи, несу- щие изображение, попадают опять в объектив 12, проходят через полупроз- рачную пластину 11, анализатор 20 (при исследованиях в поляризованном свете), ахроматическую линзу 14 и зеркалом 18 направляются в оку­ляр 19 для визуального наблюдения. При фотографировании объекта тубус с окуляром и зеркалом 18 выводится из хода лучей, и изображе­ние проходит через фотоокуляр 15, отражается зеркалом 16 и попада­ет на фотопластинку 17 (или на матовую пластинку).