正置金相顯微鏡作為材料科學領域的關鍵工具,其照明技術直接影響成像質量與分析效率。目前主流的照明技術包括明場照明、暗場照明、偏光照明及微分干涉(DIC)照明,每種技術均通過獨特的光路設計實現特定分析需求。
明場照明是正置顯微鏡的基礎模式,光線經聚光鏡匯聚后垂直照射樣品,反射光通過物鏡形成明亮視場。該技術適用于觀察拋光后浸蝕的金屬試樣,可清晰呈現晶界、相界等結構。通過調節孔徑光闌控制光束孔徑角,可優化分辨率與景深平衡。
暗場照明通過環形光闌使光線斜射樣品,僅散射光進入物鏡,形成高對比度暗背景圖像。該技術對表面缺陷、細小析出物檢測具有優勢,例如在鋁合金中可清晰觀察直徑小于1μm的夾雜物。暗場模式下需關閉視場光闌以減少雜散光干擾。
偏光照明通過插入起偏鏡與檢偏鏡,利用晶體的雙折射特性分析材料相組成。在鋼鐵材料研究中,偏光技術可區分鐵素體、奧氏體等各向異性相,結合角度旋轉測量可定量計算相比例。
微分干涉照明(DIC)通過渥拉斯頓棱鏡將光束分成兩束偏振光,經樣品反射后產生相位差,形成浮雕效果圖像。該技術對表面形貌敏感,在半導體晶圓檢測中可識別0.1μm級的臺階高度變化。
應用指南:
基礎觀察優先選擇明場模式,配合5X-100X物鏡實現從宏觀到微觀的連續觀測。
缺陷檢測切換至暗場模式,提升低對比度缺陷的可見度。
晶體分析啟用偏光裝置,結合旋轉載物臺完成相鑒定。
表面形貌采用DIC技術,通過三維重建功能量化表面粗糙度。
實際使用時需注意:柯勒照明校準可確保視場均勻性;濾色片選擇(如綠色濾光片)能增強特定結構對比度;定期清潔聚光鏡與光闌組件可維持系統性能。通過多模式照明組合,正置金相顯微鏡可滿足從基礎研究到工業質檢的多元化需求。