金属顕微鏡の使用法と画像処理の説明
金属顕微鏡の応用分野
鉄金属の金属組織検査、非鉄金属の金属組織検査、粉末冶金の金属組織検査、材料の表面処理後の組織の同定と評価。
材料の選択: 材料の微細構造と性能の間には一定の対応関係があり、それに基づいて適切な材料を選択できます。
チェック：原材料のチェックとプロセスのチェック。
抜き取り検査：製品の製造工程では、半製品の金属組織検査を実施し、製品の微細構造が次工程の加工要件を満たしていることを確認します。
プロセス評価：製品プロセスの適格性を判断し識別します。
稼働中の評価：稼働中の部品の信頼性、信頼性、稼働寿命の基礎を提供します。
故障解析: 故障解析のためのマクロおよびミクロ解析の基礎を提供するために、プロセスおよび材料の欠陥を見つけます。
金属顕微鏡のさまざまな結像原理
1. 明視野、暗視野
明視野は顕微鏡でサンプルを観察する最も基本的な方法であり、顕微鏡の視野内に明るい背景を表示します。 基本原理は、光源が対物レンズを通して試料表面に垂直またはほぼ垂直に照射されると、光源が試料表面で反射されて対物レンズに戻り結像するというものです。
暗視野照明法と明視野照明法の違いは、顕微鏡視野領域には暗い背景があり、明視野照明法は垂直入射であるのに対し、暗視野照明法は斜入射であることです。対物レンズ周囲の照明。 サンプル、サンプルは照射された光を散乱または反射し、サンプルによって散乱または反射された光は対物レンズに入り、サンプルを画像化します。 暗視野観察では、明視野では観察が難しい無色で小さな結晶や淡色の微細な繊維を暗視野で鮮明に観察できます。
2. 偏光、干渉
光は電磁波の一種であり、電磁波も横波の一種ですが、横波のみ分極現象が起こります。 それは、その電気ベクトルが伝播方向に対して固定的に振動する光として定義されます。
光の偏光は実験装置を利用して検出できます。 2 つの同じ偏光板 A と B を用意し、自然光を最初に最初の偏光板 A に通します。このとき、自然光も偏光になりますが、人間の目では区別できないため、2 番目の偏光板 B が必要になります。 偏光子Aを固定し、偏光子BをAと同じ高さに置き、偏光子Bを回転させると、Bの回転に伴って透過光の強度が周期的に変化し、光の強度が最大から最大まで徐々に変化することがわかります。 90 度回転ごとに最大。 最も暗くなり、90度回転すると、光の強度は最も暗いから最も明るいまで徐々に増加するため、偏光子Aは偏光子、偏光子Bは検光子と呼ばれます。
干渉とは、2 つのコヒーレント波 (光) 列が相互作用領域で重なり合って、光の強度が増減する現象です。 光の干渉は主に二重スリット干渉と薄膜干渉に分けられます。 二重スリット干渉とは、2 つの独立した光源から放射される光がコヒーレント光ではないことを意味します。 ダブルスリット干渉装置は、1本の光がダブルスリットを通過して2本のコヒーレント光となり、ライトスクリーン上で交信して安定した干渉縞を形成します。 二重スリット干渉実験では、ライトスクリーン上の点から二重スリットまでの経路差が半波長の偶数倍である場合、その点に明るい縞が現れます。 ライトスクリーン上の点から二重スリットまでの光路差が半波長の奇数倍である場合、この点での暗い縞はヤングの二重スリット干渉です。 薄膜干渉とは、フィルムの両面で光が反射した後、２つの反射光が干渉する現象であり、薄膜干渉と呼ばれます。 薄膜干渉では、表裏面からの反射光の経路差が膜の厚さによって決まるため、膜厚が等しい箇所には同じ明るい縞（暗い縞）が現れるはずです。薄膜干渉。 光の波長は非常に短いため、薄膜が干渉する場合、干渉縞を観察するには誘電体膜を十分に薄くする必要があります。
3.微分干渉コントラストDIC
DICは偏光の原理を利用した金属顕微鏡です。 透過型 DIC 顕微鏡は、主に偏光子、DIC プリズム I、DIC プリズム II、検光子という 4 つの特殊な光学部品で構成されています。 偏光子はコンデンサー システムの直前に設置され、光を直線偏光します。 集光レンズにはDICプリズムが搭載されており、このプリズムにより光束を偏光方向の異なる2つの光束(xとy)に小さな角度で分解することができます。 コンデンサーは 2 本の光線を顕微鏡の光軸と平行に揃えます。 最初は、2 つの光ビームの位相は一致しています。 試料の隣接領域を通過した後、試料の厚さと屈折率の違いにより、2 つの光線には光路差が生じます。 対物レンズの後焦点面にDICプリズムIIを設置し、2つの光波を1つに合成します。 このとき、2 つの光束の偏光面 (x と y) はまだ存在します。 最後に、ビームは最初の偏光デバイスである検光子を通過します。 ビームが接眼 DIC 画像を形成する前に、検光子は偏光子の方向に対して直角になります。 アナライザは、2 つの垂直な光ビームを同じ偏光面を持つ 2 つのビームに結合し、干渉させます。 x 波と y 波の間の光路の差により、どの程度の光が透過されるかが決まります。 光路差が 0 の場合、光は検光子を通過しません。 光路差が波長の半分に等しいとき、通過する光は最大値に達します。 したがって、灰色の背景では、標本の構造が明暗の差を示します。 最高の画像コントラストを実現するために、DIC プリズム II の縦方向の微調整を調整することで光路差を変更でき、画像の明るさを変えることができます。 DIC プリズム II を調整することにより、標本の微細構造に正または負の投影像を表示させることができ、通常、片側が明るく、反対側が暗くなり、標本の人工的な立体感が生じます。
