Mitkä ovat tärkeimmät metallografiseen mikroskooppikuvaukseen vaikuttavat tekijät?
Metallografinen mikroskooppi soveltuu metallografisten rakenteiden ja pintamorfologian tarkkailuun ja on ihanteellinen instrumentti metallurgian, mineralogian ja tarkkuustekniikan tutkimukseen. Metallografisella mikroskoopilla on hyvä vakaus, selkeä kuva, korkea resoluutio, suuri ja tasainen näkökenttä. Mitattavan kohteen laadullisen ja kvantitatiivisen analyysinsä ansiosta metallografinen mikroskooppi on mittauslaite, jota käytetään laajalti metallurgiassa, mekaanisessa käsittelyssä, tekniikassa ja muilla teollisuudenaloilla.
Objektiivisista olosuhteista johtuen mikään metallografisen mikroskoopin optinen järjestelmä ei pysty muodostamaan teoreettisesti ihanteellista kuvaa, ja erilaisten poikkeamien olemassaolo vaikuttaa kuvanlaatuun. Erilaiset poikkeamat esitellään lyhyesti alla.
1. Väriero
Kromaattinen aberraatio on vakava puute metallografisten mikroskooppien linssien kuvantamisessa. Se tapahtuu, kun moniväristä valoa käytetään valonlähteenä. Yksivärinen valo ei tuota kromaattista aberraatiota. Valkoinen valo koostuu seitsemästä tyypistä: punainen, oranssi, keltainen, vihreä, syaani, indigo ja violetti. Kunkin valon aallonpituudet ovat erilaisia, joten myös taitekerroin linssin läpi kulkeessaan on erilainen. Tällä tavalla kohteen puolella oleva piste voi muodostaa väripisteen kuvan puolelle. Optisen järjestelmän päätehtävä on akromaattinen. Kromaattinen aberraatio sisältää yleensä paikan kromaattisen poikkeaman ja suurennuskromaattisen aberraation. Paikan kromaattinen aberraatio aiheuttaa kuvassa väripilkkuja tai haloja, kun sitä tarkastellaan missä tahansa asennossa, jolloin kuva on epäselvä. Ja suurennuskromaattinen poikkeama saa kuvan värilliset reunat.
2. Metallografisen mikroskoopin pallopoikkeama
Pallopoikkeama on yksivärinen faasi-ero akselin pisteessä, joka johtuu linssin pallomaisesta pinnasta. Pallopoikkeaman seurauksena piste ei ole kuvantamisen jälkeen enää kirkas piste, vaan kirkas täplä, jonka keskellä on vähitellen hämärtyneitä kirkkaita reunoja, mikä vaikuttaa metallografisen mikroskoopin kuvanlaatuun.
3. Astigmatismi
Astigmatismi on myös akselin ulkopuolinen monokromaattinen poikkeama, joka vaikuttaa metallografisen mikroskoopin selkeyteen. Kun näkökenttä on suuri, reunalla oleva kohdepiste on kaukana optisesta akselista ja säde kallistuu voimakkaasti aiheuttaen hajataitteisuutta linssin läpi kulkemisen jälkeen. Astigmatismi saa alkuperäisen kohdepisteen muuttumaan kahdeksi erilliseksi ja keskenään kohtisuoraksi lyhyeksi viivalla kuvantamisen jälkeen. Ideaalikuvatasolle integroinnin jälkeen muodostuu elliptinen piste. Astigmatismi eliminoituu monimutkaisilla linssiyhdistelmillä.
5. Kooma
Kooma on monokromaattinen poikkeama akselin ulkopuolisessa pisteessä. Kun akselin ulkopuolinen kohdepiste kuvataan suuren aukon säteellä, sen jälkeen kun emittoitu säde kulkee metallografisen mikroskoopin linssin läpi eikä enää leikkaa, valopisteen kuva on pilkun muotoinen, muotoinen komeetta, joten sitä kutsutaan "koomapoikkeamaksi"".
6. Kenttälaulu
Kentän kaarevuutta kutsutaan myös "kentän kaarevuudeksi". Kun metallografisen mikroskoopin linssissä on kentän kaarevuus, koko valonsäteen leikkauspiste ei ole sama kuin ihanteellinen kuvapiste. Vaikka jokaisessa tietyssä pisteessä voidaan saada selkeä kuvapiste, koko kuvataso on kaareva pinta. Tällä tavoin koko kuvataso ei näy selvästi mikroskooppisessa tutkimuksessa, mikä vaikeuttaa tarkkailua ja valokuvaamista. Siksi metallografisten mikroskooppien objektiivit ovat yleensä tasakentän objektiiveja, joissa on korjattu kentän kaarevuus.
