CN201392427Y - 高衬度金相显微镜 - Google Patents

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周传贤
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Abstract

本实用新型涉及一种高衬度金相显微镜，包括聚光镜、半透半反镜、目镜和物镜，所述聚光镜和半透半反镜之间、目镜和半透半反镜之间各设置有一个偏振片，且两偏振片偏振方向正交，所述物镜前端还设置有用双折射晶体制成的解偏器。本实用新型采用双折射材料制作偏振光的解偏器，对照明光源的线性偏振光进行解偏，使仪器只能抑制显微镜光学***内部表面产生的，影响成像衬度的“杂光”，对标本成像光束不起抑制作用，因此可有效地抑制金相显微镜内部光学***因反射而引起的干扰成像的杂散光，使金相标本成像的衬度得到很大的提高。

Description

高衬度金相显微镜
技术领域
本实用新型涉及一种高衬度金相显微镜。
背景技术
金相显微镜是一种用来观察金相组织的专业仪器，能够鉴别和分析各种金属和合金的组织结构，可以广泛地应用在工厂或实验室进行铸件质量的鉴定，原材料的检验或原材料处理后金相组织的研究分析等工作。同时可以观察不透明物体表面的状态。具有稳定性好、成像清晰、分辨率高、视场大而平坦的特点。
金相试样一般为不透明的材料，因此金相显微镜采用落射式照明的方式对试样进行照明，显微镜的物镜又是成像用的物镜又是照明用的聚光镜。现有的金相显微镜光学***如图1中所示，光源1和聚光镜2和半透半反镜在同一直线光路上，目镜、半透半反镜3、物镜4、标本6设置在同一直线光路上，上述两光路在半透半反镜3处相互垂直，所述半透半反镜3分别与两光路呈45°角放置。光源1发出的照明光线经聚光镜2，半透半反镜3及物镜4后照明标本6；标本6的成像光束经物镜4成像后再透过半透半反镜3进入目镜5成像，但物镜4和显微镜光学***中的若干其他光学零件表面的反射光线往往较强，实际上的物镜4有多个反射面，表面要反射大量的光线进入目镜，会严重的干扰试样的成像，使成像的衬度降低，特别是试样的反射率较低时，严重时无法对试样的细微结构时行观察。
在国外知名厂家生产的金相显微镜产品中，大多数采用在物镜4的光学器件表面镀宽带增透膜来解决这个问题。镀宽带增透膜的目的是减少光学零件表面的反射光强度，而宽带增透膜的减反能力是有限的，镀制的宽带增透膜表面仍存在一定的反射能力，不可能将光学***内部的反射光线抑制到很低。由于宽带增透膜往往有20-30层镀层，在小球面的光学零件上镀制也比较困难，成本也是较高的。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是选择性地抑制显微镜光学***和物镜光学表面产生的反射光而不抑制金相试样的成像光束强度，使试样的成像具备较高的衬度，提供了一种能够有效避免反射光线对成像光的衬度造成干扰的高衬度金相显微镜。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种高衬度金相显微镜，包括聚光镜、半透半反镜、目镜和物镜，所述聚光镜和半透半反镜之间、目镜和半透半反镜之间各设置有一个偏振片，且两偏振片偏振方向正交，所述物镜前端还设置有用双折射晶体制成的解偏器。
所述聚光镜和半透半反镜所在的直线光路，可与目镜、半透半反镜和物镜所在的直线光路相互垂直。
本实用新型采用双折射材料制作偏振光的解偏器，对照明光源的线性偏振光进行解偏，使仪器只能抑制显微镜光学***内部表面产生的，影响成像衬度的“杂光”，对标本成像光束不起抑制作用，因此可有效地抑制金相显微镜内部光学***因反射而引起的干扰成像的杂散光，使金相标本成像的衬度得到很大的提高，特别是对反光率较低的显微标本，效果更加突出。本发明的成本极低，并可将内部表面的反射光线抑制到接近零的状态，衬度的提高很明显，利于对标本细节的观察。
附图说明
图1为现有的金相显微镜的光学***示意图；
图2为本实用新型的光学***示意图。
具体实施方式
首先，在详细介绍本实用新型技术方案之前，对涉及的技术术语给予简要介绍：
显微图像的衬度：显微镜成像的质量用“清晰度”表示。清晰度由“分辨率”和“衬度”两个参数组成。分辨率表示显微镜成像中细微结构的分辨能力，衬度表示显微图像中黑与白的对比能力。显微镜的成像应同时具备足够的分辨力和衬度才有利于人眼观察或仪器记录。
偏振光：光是一种电磁幅射，按照光的波动学说解释它是一种横波。光波的振动方向与光传播方向垂直的各方向上等幅振动的光称为自然光，而光波的振动方向只与光传播方向垂直的一个方向上振动的光则称之为线偏振光。如果光波的振动方向在某一瞬间只与传播方向垂直的一个方向上振动，但随着向前的传播，其振动方向产生改变，形成一种螺旋式的传播，这种光称之为椭圆偏振光。各方向的振幅相等的椭圆偏振光称之为圆偏振光。
偏振片、正交偏光：偏振片只允许一个方向振动的光线通过，当自然光通过偏振片后则成为线偏振光。当自然光通过一只偏振片成为线偏振光，然后再通过一只起偏方向与前一只偏振片相互垂直的偏振片时，光线则无法通过。这个状态称之为正交状态。
双折射晶体：折射晶体具有各向异性的特点，当线性偏振光与其光轴成一定的夹角入射双折射晶体时(不为零度也不为90度)，会产生两束偏振方向相互垂直的偏振光，两光线的折射率不同，并具有一定的光程差。
下面，结合图2和具体实施例，对本实用新型加以详细描述：
光源1、聚光镜2、半透半反镜3、物镜4、目镜5、标本6的布置与现有技术基本相同，不同处在于：在所述聚光镜3后加装了一只偏振片7，作为起偏器，使光源来的自然光变成了偏振方向与图纸成垂直方向的线偏振光r1；其次，在半透半反镜3与目镜5之间加装了另一只偏振片8，作为检偏器，这只偏振片8与前一只偏振片7成正交状态。此时，由于显微镜处于正交状态，光学***内部的反射光线被全部抑制了(包括标本的成像光束和造成干扰的反射光线)，目镜5视场中呈现全黑暗状态(如果标本自身为各向异性，具有双折射现象，则可看见具有双折射的部份。如果标本是各向同性的材料则什么也看不见)。因此还要在物镜4前安置一只用双折射晶体制作的解偏器9，使通过所述解偏器9照射到标本6的光线和通过标本6反射的光线均为圆偏振光r2，所述反射后的光线再次经过所述解偏器9后，形成与起偏器起偏方向成45度夹角的偏振光r3，最后，经检偏器8形成偏振方向与纸面平行的偏振光r4，使标本成像的光束的偏振方向与第二只偏振片8不处于正交状态。这样，尽管标本6是各向同性的材料，目镜5视场中也只能看见标本的成像，而所有表面产生的反射光均被有效地抑制了。
本实用新型采用双折射材料制作偏振光的解偏器，对照明光源的线性偏振光进行解偏，使仪器只能抑制显微镜光学***内部表面产生的，影响成像衬度的“杂光”，对标本成像光束不起抑制作用，因此可有效地抑制金相显微镜内部光学***因反射而引起的干扰成像的杂散光，使金相标本成像的衬度得到很大的提高，特别是对反光率较低的显微标本，效果更加突出。
此外，所述聚光镜和半透半反镜所在的直线光路，与目镜、半透半反镜和物镜所在的直线光路相互垂直，即采用的落射照明方式，对标本表面的凹坑底部的观察也十分有效。
以上对本实用新型所提供的高衬度金相显微镜进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (2)

1.一种高衬度金相显微镜，包括聚光镜、半透半反镜、目镜和物镜，其特征在于：所述聚光镜和半透半反镜之间、目镜和半透半反镜之间各设置有一个偏振片，且两偏振片偏振方向正交，所述物镜前端还设置有用双折射晶体制成的解偏器。
2.根据权利要求1所述的高衬度金相显微镜，其特征在于：所述聚光镜和半透半反镜所在的直线光路，与目镜、半透半反镜和物镜所在的直线光路相互垂直。
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