金属顕微鏡の応用分野と画像化原理の紹介
鉄の金属組織検査、非鉄金属の金属組織検査、粉末冶金の金属組織検査、材料表面処理後の組織同定と評価。
材料の選択: 材料の微細構造と特性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。
検証：原材料の検証とプロセスの検証。
スポットチェック: 製品の製造プロセスでは、半完成品の金属組織検査を実施し、製品の微細構造が次のプロセス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: 製品プロセスの適合性を判断および特定します。
稼働中の評価: 稼働中のコンポーネントのパフォーマンス、信頼性、耐用年数の基礎を提供します。
故障分析: 故障原因の分析のためのマクロおよびミクロ分析の基礎を提供するために、技術的および材料的欠陥を見つけます。
金属顕微鏡検査の結像原理
1. 明るい視野と暗い視野
明視野は、顕微鏡でサンプルを観察する最も基本的な観察方法であり、顕微鏡の視野領域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サンプルの表面に垂直またはほぼ垂直に照射されると、光源が反射されて対物レンズに戻り、画像が生成されるというものです。
暗視野照明と明視野照明の違いは、顕微鏡の視野領域に暗い背景が存在するかどうかにあります。 明視野の照明方法は垂直入射、暗視野の照明方法は対物レンズの外側の周囲から斜め照明で試料を照明します。 照射された光は試料によって散乱または反射され、試料からの散乱または反射光が対物レンズに入射して試料像が形成されます。 暗視野観察では、明視野では観察が難しい無色の小さな結晶や比較的淡色の繊維などを鮮明に観察できます。
2. 偏光、干渉
光は電磁波ですが、電磁波は横波であり、横波のみが偏光を示します。 これは、電気ベクトルの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。
光の偏光現象は実験装置を用いて検出することができます。 2 つの同じ偏光板 A と B を用意し、自然光を最初の偏光板 A に通します。この時点で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 と同じ水平面に置き、偏光子 B を回転させます。偏光子 B の回転に伴って、透過光の強度が周期的に変化することが観察できます。光の強度は、最大から最も暗いまで徐々に減少します。 90 度回転するごとに、最も暗い状態から最も明るい状態へと増加します。 したがって、偏光子Aは偏光子と呼ばれ、偏光子Bは偏光子と呼ばれます。
干渉とは、相互作用ゾーンにおける 2 つのコヒーレント波 (光) の重ね合わせによって引き起こされる、光の強度が強くなったり弱くなったりする現象を指します。 光の干渉は大きく分けて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非コヒーレント光を指します。 二重スリット干渉装置は、光線が二重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に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と二重スリットの間の距離の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と二重スリットの間の距離差が半波長の奇数倍である場合、その点での暗い縞の出現はヤングの二重スリット干渉であると考えられます。 薄膜干渉とは、薄膜の 2 つの表面で反射した光によって形成される 2 つの反射光によって引き起こされる干渉現象を指します。 薄膜干渉では、表面と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、膜の厚さが等しいところには同じ明るい縞（暗い縞）が現れるはずです。 光波の波長は非常に短いため、薄膜干渉中に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。
