Cimmerman (523120), страница 53
Текст из файла (страница 53)
После достижения требуемой температуры образец быстро охлаждается. Следует иметь в виду, что данный способ применим только в том случае, когда шагрев не вызывает изменений структуры. Термическое травление. Полированный образец нагревают в вакууме или в защитной атмосфере при температуре,. равной 0,5 Гн после чего осуществляют прямое наблюдение с помощью высокотемпературного,микроскопа без предварительного травления образцов. Причиной наблюдаемого выявления структуры является избирательное перераспределение атомов и их взаимодействие со .средой, обеспечивающие минимальную ве.личину свободной энергии.
Горячее травление. Фиксация определенных структурных составляющих иа полированном шлифе при высокой темпе.ратуре с помощью газообразного или жидкого травителя. Применяется для выявления фаз, устойчивых только при высокой .температуре и ие сохраняющихся даже при резком переохлаждении до комнатной температуры.
Двойное тра влепив. Две последовательные операции травления, из которых одна служит для выявления структуры в целом. а другая — только определенной сгр турной составляющей. 4 иогократное травление. Служит для идентификации отдельных структурных составляющих в сложных структурах. Маркиронанную область шлифа многократно обрабатывают специальными травителями, причем между отдельными операциями травления образцы слегка полируют.
Йдентификацианное травлен и е. Для идентификации содержащихся в структуре определенных фаз применяют специальные травильные растворы, причем все другие фазы ие травятся. Этот вид травления важен также в том случае, когда содержание определенной фазы по массе должно определяться с помощью автоматических устройств. Эту операцию травления удобно проводить с использованием вотенциостатических методов. Глубокое травление Представляет собой метод макротравления; применяется преимущественно для выявления дефектов стали (закаты, трещины, раковины).
Травителгс разбавленная серная или соляная кислоты. Продолжительность травления в до 24 ч. Оценка результатов затруднительна. Метод отпечатков. Позволяет получить картину распределения элементов в образце в натуральную величину (рис. 1.457, отпечаток по Бауману, сегрегация серы в темплете стали [121)). рэс.
4 лат Приготовление отпечатка серы по Бауману: фотобумагу погружают примерно на 2 мин в 5 Тз-кую Н4804. Избыточную кислоту удаляют с бумаги и к ее фоточувствительной стороне в течение 2 — 4 мин под давлением прикладывают отшлифованный и обезжиренный образец. Серная кислота реагирует с имеющейся в образце серой. Образующийся Н45 действует на АцВг фотобумаги с образованием Ац45, вызываюгцего коричневую окраску бумаги: Ре5+ Н4504-ьн~5+ Ре5С ы Нз5 + 2АиВг-~-А245+ 2НВг. Таким образом фотографический процесс доводится до конца. Метод отпечатков при- Рис. ).Я56 173 меняют также для получения картины распределения фосфора, оксидов и свинца. Современная техийка оценки распределеиия элементов использует радиографический метод отпечатков.
При этом радиоактивиые изотопы либо вносят в образец. либо в ием активируют присутствующие элементы. Регистрация излучения с целью определения распределения радиоактивного элемента осуществляется с помощью специальиых фотоэмульсий (ядериые эмульсии). д. Различные травители (подробно описаны в [14[). Их используют для травлеиия микрошлифов железа, стали, чугуна; меди и ее сплавов; цинка и его сплавов; свинца и его сплавов; алюминия и его сплавов, а также таких металлов, как 8Ь, Ве, Ац, 1г, М, Рд, Р(, Ай, Т1, Та, %, Бп.
1.11.5.3. Исследование структуры с помощью оптических методов Осноакоге понятия оптики, элемента) конструкций и оснастка аппаратуры. а. Перечень приборов, используемых в оптической микроскопии и их основные характеристики приведены иа рис. 1.488 [76). б. Оптическая микроскопия, полразделяется иа микроскопию в проходящем свете в получение изображения с помощью света, проходящего через объект (иеобходим топкий шлиф), и микроскопию в отражениом свете — получение изображения при отражении света от объекта (необходим аишлиф). Основные элементы оптического микроскопа «Эпигиост»: окуляр — система лииз, обращенная к глазам; объектив — система линз, обращенная к объекту; штатив — по сути своей корпус микроскопа без оптичеческой системы; коидеисор †систе линз в микроскопе, используемая для освещения рассматриваемого или проецируемого предмета; конструкция коидеисора тем сложиее, чем больше его апертура; тубус в предиазиачеи для осуществления механической связи объектива и окуляра; в своей средней части тубус соединен со штативом; в верхней части тубуса расположен окуляр; в нижней части — объектив; зеркало служит для поворота освещающего пучка лучей и геревода его в пучок, дающий изображение; диафрагмы — все виды калиброванных отверстий, обеспечивающие регламентированный выход нуйков лучей.
г 46У Кк.(466 Кж!467 рис. 1,459 — 1.461. схема хода лучей в микроскопе беа тубуса (1А56), с тубусом (1.яеа), с тубусом и системой для микрофотографии (рис. )ЛМ)г 1 — окуляр; т — обвекгивг 3 — проекпиоииое устройство (проектив); 4 — фотоокуляр; 6— система тубуса Кроме того, имеются: предметный столик, ручка поворота столика; осветительное уст. ройство. Схема хода лучей в микроскопе дана на рис.
1.459 — 1.461. Объект у расположен в фокальиой плоскости объектива; последний дает первичное промежуточное изображение у' в бесконечности. Тубусиая система находится в фокальной плоскости объектива и преобразует у' в другое промежуточное изображение у", которое лежит в фокальиой плоскости тубусиой системы. Плоскость изображения тубусиой системы совпадает с фокальной плоскостью окуляра, так что окуляр дает уаеличениую картину у в бескоиечиости. Окончательное изображение фиксируется иа сетчатке глава. В этом случае возможно только субъективное наблюдение. Для получения фотоснимков и проекции иа матовое стекло окоичательное изображение должио быть на определенном расстоя.
иии от системы линз. Для этого окуляр сдвигают таким образом, чтобы промежуточное изображение находилось между одинарным и двойным фокусными расстояниями окуляра. Окончательное изображение у"' получается за двойным фокусным расстоянием окуляра. В этом случае используют фотоокуляр или проеюцюииый объектив (проектив). причем фокусиое рас- ность равномерного освещения объекта, а также возможность измеиеиия апертуры освещения путем измепеиия степени открытия диафрагмы.
Поле освещения диафрагмы Т.В с помощью 7.(э и объектива ОЬ передается иа объекты (плоскость шлифа). Таким образом, изменяя диафрагму, можио согласовать величину освещеииого поля объекта и видимой в микроскопе части объекта, а рассеяние и блики подавить. Некоторые обозначения: М вЂ” масштаб изображения; представляет отношение величины изображения у' к величине объектайп )И=у'(у задается. например, М= 100:1; У в увеличение.
Мнимый размер объекта является функцией угла воля зрения, под которым наблюдается объект (рис. 1.463 [431): (6!р = й)6 = т)[Ь где ф — угол поля зрения; и — расстояние до объекта; у в величина объекта; э) — величина изображеиия, получаемого иа сетчатке.
Мнимая величина может быть представлена только в угловых единицах. С оптико-геометрической точки зрения назначение микроскопа состоит в увеличении угла зрения: 1 =16ф)(ар. стояние для окуляра составляет бескоиечиость. Для проектива фокусное расстояние— величина конечная. Принцип освещения по Келеру (дуговой лампой, рис, 1.462 [1121) должен удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать равномерное и достаточно сильное освещеиие объекта; отсутствие рассеяния света и отражений; обеспечивать оптимальное согласование направления падающего излучения освещенной цифровой апертуры с управлением и пучка лучей с объективом и окуляром.
Согласно схеме иа рис. 1.462 собирательная лииза КО отображает источник света А на апертурной диафрагме. Линзы йй и 7.1, после отражения дают изображение апертуриого отверстия в фокусной плоскости объектива Р Ь на стекляииой пластине Р1. Благодаря этому реализуется возмож- 174 Уме э,, представляет собой отношение угла поля зрения ~р при наличии микроскопа к углу поля зрения р без микроскопа вли отношение двух угловых величин (угол зрения или мнимые размеры объекта): Мнимый рамеер объекта при иаблюде- нии с помощью микроскопа Мнимый размер объекта при наблюдеппи ~еэссружеииым глазом В а 6, Рис.
пчгз У вЂ” отношение линейных размеров предмета, полученных на сетчатке с применением микроскопа и без него. Это так называемое субъективное увеличение: (йф 15ф й Ь ' (йр КУ ~ ь /л) У т) При визуальном наблюдении увеличивающее действие микроскопа однозначно определяется увеличением Ф", При проецировании на матовое стекло или микрофотографироваиии размер изображения по отношению к размеру объекта определяется масштабом изображения Лй Уэ — наблюдаемое увеличение. Мнимый размер изображения на матовой пластине также зависит от угла поля зрения и расстояния от наблюдаемого предмета.
Отсюда можно определить наблюдаемое увеличение: Ув=а~ /(а. ); У 250 250 У в= 1У Здесь а, — угол поля зрения при любом удалении предмета; (а,)о — угол поля зрения при наблюдении на стандартном расстоянии гро=250 мм. 1У вЂ расстоян от точки наблюдения. 15а, '-'1/йг аР=У/йх (Я(аР)о = У/(р„или (ао )„= У/(У = У/250. Ув — окончательное увеличение; характеризует изображение, которое наблюдатель видит на матовом стекле микроскопа: 291 У =МУ =М вЂ”. и†в— йг УвМ вЂ” с учетом масштаба, когда изображение на матовом стекле наблюдается при стандартном расстоянии 250 мм. Уравнения для расчета У и М Увеличение при субъективном наблюдении: — фокусное расстояние реальной системы линз. 250 /гиь 250 и /оь 250 /оа )оь Угиь Уоь где Уоа — увеличение объектива (выгравировано на оправе объеитива, например, 1ОХ); Ух о — тубусный коэффициент (выгравирован на верхней части тубуса, например 2Х; будет равен 1, если фокусное У.
асстояиие тубусиой системы 250 мм); х — увеличение окуляра (выгравировано на оправке окуляра). Масштаб иэображения при применении проектива (при получении проекции на матовое стекло) и неизменном расстоянии между плоскостью изображения и проективом (длина камеры): М = Уоэ Утоэ Мпго/ ° Л(эоаг — масштаб иэображения проекционного проектива (выгравирован на оправе) . Масштаб изображения при применении проектива и камеры переменной длины: М УоьУхкьУоьК/250= )х(К/250) где К— оптическая длина камеры (может изменять.
ся при растяжении гармошки). Максимальное увеличение, которое можно получить в видимом свете, составляет около 2000, Длины волны видимого света лежат в пределах от 790 до 390 ни н составляют для различных цветов: ° х о хх о к 1 3 о К ы о 790 — 630 ...530...560...480...420 ...390 цифровая апертура равна А=я сйп а, где и — коэффициент преломления среды между предметом и передней линзой обь- ектива; о — половина угла раствора свето. вою пучка, попадающего в объектив. Разрешающая способность микроскопа: д= Л/А = Л/лыпа, 17$ она характеризуется наименьшим расстоянием д, иа котором еще можно различать два предмета на изображении.
Чем меньше д, тем больше разрешающая способность Последняя увеличивается с уменьшением длины волны, поскольку д пропорционально длине волны. Уменьшить длину волны можно путем применения фильтров. Увеличить апертуру можно путем использования иммерсионной системы (вместо сухой). Сухая система представляет среду между передней линзой объектива и предметом . и является воздухом; Аихх= 0,95. Иммерсиониая система представляет среду между передней линзой объектива и окуляром в виде иммерсионной жидкости (например, кедровое масло с и= 1,51); А ох ох ~ 1,60. доят.микроскопа составляет около 0,25 мкм при д= Л/А = 400 нм/1,6 = 250 ии. — Закон Аббе, Границы остроты зрения человеческого глаза лежат в пределах 2— 4'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
