金属顕微鏡の構造と操作方法
1. 金属顕微鏡の基本原理
金属顕微鏡は、金属および合金の内部微細構造を検査するために設計された光学顕微鏡です。
凸レンズは物体を拡大して像を形成しますが、単レンズまたは1つのレンズ群で構成される拡大鏡では倍率に限界があります。第 2 レンズ群を使用して最初に形成された画像をさらに拡大することで、より高い倍率を達成できます。金属顕微鏡はこの原理に基づいて設計されており、その拡大撮像機構は図 1-1 に示されています。
金属顕微鏡には 2 組の拡大レンズが取り付けられています。標本に近いセットを対物レンズ、観察者の目に近いセットを接眼レンズと呼びます。観察中の標本ＡＢは、対物レンズの前側焦点Ｆ1 をわずかに超えた位置に置かれる。標本から反射された光は対物レンズを通過し、屈折されて拡大された倒立実像 A1B1 を形成します。この像は接眼レンズの前側焦点 F2 内に正確に収まります。次に、接眼レンズはこの画像を 2 回拡大して、反転した虚像 A₂B₂ を作成します。これは、顕微鏡を通して観察される 2 倍に拡大された画像です。
2. 金属顕微鏡の性能
顕微鏡の中核となる性能指標には、主に倍率、解像度、被写界深度が含まれます。
(1) 倍率(M): 対物レンズ倍率 (M₁) と接眼レンズ倍率 (M₂) の積として定義されます。M = M₁ × M₂
(2) 解像度 (d): 微細な微細構造を画像化する際に、標本上の 2 点間の最小距離を分解する顕微鏡の能力を反映します。 d 値が小さいほど分解能が高いことを示し、これが顕微鏡の重要な性能指標となります。
どこ：
入射光の波長 λ =
対物レンズの=開口数 (NA)
(3) 被写界深度: 顕微鏡の垂直解像度とも呼ばれ、表面の高さのばらつきや凹凸のある試料の鮮明な画像を形成する顕微鏡の能力を表します。
3. 金属顕微鏡の構造
金属顕微鏡にはさまざまな設計があり、主に卓上型、正立型、横型の 3 つのタイプに分類されます。形状の違いにもかかわらず、それらは本質的に同じ基本構造を共有しており、通常は光学系、照明系、機械系の 3 つの主要なシステムで構成されています。一部の顕微鏡には、機能を拡張するために写真ユニット、偏光アタッチメント、その他のアクセサリがさらに装備されています。
国産のModel 4Xベンチトップ金属顕微鏡の構造を図2に示します。このタイプの顕微鏡は、コンパクトな構造と簡単な操作により広く使用されています。
