1.3.1.1. Механічна система металографічного мікроскопа

Як зазначалося вище, до механічної частини мікроскопу належать основа, корпус, тубус, револьверна головка для швидкої зміни об’єктивів, макрометричний та мікрометричний гвинти, предметний столик з фіксаторами для зразків.

Основа зазвичай є масивною та важкою для забезпечення стійкості мікроскопу (див. рис.1.5, поз. 1). На ній закріплюється всі інші деталі мікроскопу. Корпус мікроскопа забезпечує правильне та стабільне взаємне розташування елементів освітлювальної та оптичної систем мікроскопу (див. рис.1.5, поз. 2). Тубус забезпечує потрібне взаємне розташування об’єктиву та окуляру. Це трубка, до якої вставляється окуляр (див. рис.1.5, поз. 6). Для ліквідації бліків тубус зсередини покривають чорною світлопоглинаючою фарбою.

Макрометричний гвинт (див. рис. 1.5, поз. 14) використовують для переміщення тубуса з метою вивчення об'єкта при малому збільшенні, а також для первинного фокусування мікроскопу. Мікрометричний гвинт (див. рис. 1.5, поз. 5) використовують для точного фокусування мікроскопу. Його слід повертати обережно.

На предметному столику (див. рис. 1.5, поз. 9) розміщують об’єкт робочою стороною вниз. Для забезпечення нерухомості зразка його закріплюють клемами (див. рис. 1.5, поз. 10). Для зразків різного розміру в мікроскопі передбачено декілька підкладок з отворами різного розміру (див. рис. 1.5, поз. 11). Для зміни місця огляду поверхні зразка предметний столик може переміщуватися в двох перпендикулярних напрямках за допомогою гвинтів (див. рис. 1.5, поз. 12).

1.3.1.2. Освітлювальна система металографічного мікроскопа

Нагадаємо, до освітлювальної системи металографічного мікроскопа входять джерело світла, серія лінз, світлофільтрів і діафрагм.

В якості освітлювача використовують низьковольтні електричні лампи розжарювання, що вмикаються в мережу через понижувальний трансформатор. Іноді застосовують лампи напругою 110 - 220 В змінного й постійного струму, потужні ртутні лампи високого тиску яскравістю до 2500 стильбів. Насьогодні часто застосовують спеціальні галогенні лампи, що мають наближений до природнього білого світла спектр та не викликають викривлення світла.

Найбільш раціональною й поширеною в металографічних мікроскопах є система освітлення за Келером (див. рис. 1.17).

Рисунок 1.17 – Схема освітлення за Келером.

Діафрагми в мікроскопі знаходяться для знешкодження дії аберацій, що виникають в оптичній системі. Розрізняють колектор, конденсор, апертурну та польову діафрагми. Колектор є лінзою чи системою лінз, він розташований поблизу джерела світла та створює світловий потік, який заповнює апертуру конденсора. Конденсор (див. рис. 1.8) використовується для регулювання інтенсивності освітлення об’єкту. Він створює не лише покращене освітлення, але й більш високу якість зображення, забезпечуючи можливість регулювання контрастності, яскравості, глибини різкості та рівномірності освітлення. Конструкція конденсора тим складніше, чим більше його апертура.

а б в

Рисунок 1.8 – Конденсор Аббе: а – конструкція першого конденсора, б – схема сучасного конденсора, в – зовнішній вигляд.

При числових апертурах до 0,1 застосовують прості лінзи, при апертурах 0,2 – 0,3 – двох лінзові конденсори, при апертурах вище 0,7 – трьох лінзові. Найчастіше використовують стандартний конденсор Аббе в якому лінзи повернуті опуклими сторонами одна до одної для зменшення сферичної аберації (див. рис. 1.8). Зазвичай конденсор знаходиться поблизу предметного столика.

Апертурна та польова діафрагми є ірисовими діафрагмами. Апертурна діафрагма обмежує пучок променів, які виходять з осьової точки до оптичної системи (світлосилу). Чим більше розкрита апертурна діафрагма, тим інтенсивніше світловий потік, що падає на зразок, й тим більше яскравість зображення. Розкриття апертурної діафрагми одночасно зменшує глибину різкості. Польова діафрагма обмежує поле зору об’єкту, тобто величину ділянки поверхні об’єкту, що спостерігається. Вона розташовується в безпосередній близькості від одного з фокусів оптичної системи. Закриття польової діафрагми, зменшуючи поле зору, збільшує контрастність зображення, тому що при цьому відсікаються розсіяні світлові промені.

Світлові фільтри відбирають промені відповідної довжини хвилі. Так, наприклад, застосування жовто-зеленого світлофільтру дозволяє більш чітко спостерігати особливості структури. Також вони зменшують хроматичну аберацію. Окрім цього, виділяючи промені з малою довжиною хвилі, можна за допомогою світлофільтра підвищити розподільну здатність мікроскопу.