मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप के उपयोग और इमेजिंग प्रक्रिया का विवरण
मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप का अनुप्रयोग क्षेत्र
लौह धातुओं की धातु विज्ञान संबंधी जांच, अलौह धातुओं की धातु विज्ञान संबंधी जांच, पाउडर धातुकर्म की धातु विज्ञान संबंधी जांच, ऊतक की पहचान और सामग्री की सतह के उपचार के बाद मूल्यांकन।
सामग्री का चयन: सामग्री की सूक्ष्म संरचना और प्रदर्शन के बीच एक निश्चित पत्राचार होता है, जिसके आधार पर उपयुक्त सामग्री का चयन किया जा सकता है।
जाँच करें: कच्चे माल की जाँच और प्रक्रिया की जाँच।
नमूनाकरण निरीक्षण: उत्पाद निर्माण प्रक्रिया अर्ध-तैयार उत्पादों पर मेटलोग्राफिक निरीक्षण करती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उत्पाद की सूक्ष्म संरचना अगली प्रक्रिया की प्रसंस्करण आवश्यकताओं को पूरा करती है।
प्रक्रिया मूल्यांकन: उत्पाद प्रक्रिया की योग्यता का निर्धारण और पहचान करना।
इन-सर्विस मूल्यांकन: इन-सर्विस पार्ट्स की विश्वसनीयता, विश्वसनीयता और इन-सर्विस जीवन के लिए आधार प्रदान करें।
विफलता विश्लेषण: प्रक्रिया और भौतिक दोषों का पता लगाएं, ताकि विफलता विश्लेषण के लिए स्थूल और सूक्ष्म विश्लेषण आधार प्रदान किया जा सके।
मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप के विभिन्न इमेजिंग सिद्धांत
1. उजला क्षेत्र, अँधेरा क्षेत्र
उज्ज्वल क्षेत्र माइक्रोस्कोप के साथ नमूनों का निरीक्षण करने का सबसे बुनियादी तरीका है, और यह माइक्रोस्कोप के दृश्य क्षेत्र में एक उज्ज्वल पृष्ठभूमि प्रस्तुत करता है। मूल सिद्धांत यह है कि जब प्रकाश स्रोत को वस्तुनिष्ठ लेंस के माध्यम से नमूना सतह पर लंबवत या लगभग लंबवत रूप से विकिरणित किया जाता है, तो यह एक छवि बनाने के लिए नमूना सतह द्वारा वस्तुनिष्ठ लेंस पर वापस परिलक्षित होता है।
अंधेरे क्षेत्र की रोशनी विधि और उज्ज्वल क्षेत्र के बीच अंतर यह है कि माइक्रोस्कोप क्षेत्र क्षेत्र में एक अंधेरे पृष्ठभूमि होती है, और उज्ज्वल क्षेत्र की रोशनी विधि लंबवत या लंबवत घटना होती है, जबकि अंधेरे क्षेत्र की रोशनी विधि तिरछी के माध्यम से होती है वस्तुनिष्ठ लेंस के चारों ओर रोशनी। नमूना, नमूना विकिरणित प्रकाश को बिखेरेगा या प्रतिबिंबित करेगा, और नमूने द्वारा बिखरा हुआ या परावर्तित प्रकाश नमूने की छवि बनाने के लिए उद्देश्य लेंस में प्रवेश करता है। अंधेरे क्षेत्र का अवलोकन स्पष्ट रूप से रंगहीन और छोटे क्रिस्टल या हल्के रंग के महीन रेशों का निरीक्षण कर सकता है जिन्हें अंधेरे क्षेत्र में उज्ज्वल क्षेत्र में देखना मुश्किल होता है।
2. ध्रुवीकृत प्रकाश, हस्तक्षेप
प्रकाश एक प्रकार की विद्युत चुम्बकीय तरंग है, और विद्युत चुम्बकीय तरंग एक प्रकार की अनुप्रस्थ तरंग है, केवल अनुप्रस्थ तरंग में ही ध्रुवीकरण की घटना होती है। इसे प्रकाश के रूप में परिभाषित किया गया है जिसका विद्युत वेक्टर प्रसार की दिशा के संबंध में एक निश्चित तरीके से कंपन करता है।
प्रायोगिक सेटअपों की सहायता से प्रकाश के ध्रुवीकरण का पता लगाया जा सकता है। दो समान ध्रुवीकरणकर्ता ए और बी लें, पहले प्राकृतिक प्रकाश को पहले ध्रुवीकरणकर्ता ए से गुजरने दें, इस समय प्राकृतिक प्रकाश भी ध्रुवीकृत प्रकाश बन जाता है, लेकिन दूसरे ध्रुवीकरणकर्ता बी की आवश्यकता होती है क्योंकि मानव आंख इसे अलग नहीं कर सकती है। पोलराइजर ए को ठीक करें, पोलराइजर बी को ए के समान स्तर पर रखें, पोलराइजर बी को घुमाएं, और आप पा सकते हैं कि संचारित प्रकाश की तीव्रता बी के घूर्णन के साथ समय-समय पर बदलती रहती है, और प्रकाश की तीव्रता धीरे-धीरे अधिकतम से बदल जाएगी प्रत्येक 90 डिग्री घूर्णन पर अधिकतम। सबसे गहरे तक कमजोर, और फिर 90 डिग्री पर मुड़ने पर, प्रकाश की तीव्रता धीरे-धीरे सबसे गहरे से सबसे चमकीले तक बढ़ जाएगी, इसलिए ध्रुवीकरणकर्ता ए को ध्रुवीकरणकर्ता कहा जाता है, और ध्रुवीकरणकर्ता बी को विश्लेषक कहा जाता है।
हस्तक्षेप एक ऐसी घटना है जिसमें प्रकाश की तीव्रता को बढ़ाने या घटाने के लिए सुसंगत तरंगों (प्रकाश) के दो स्तंभों को अंतःक्रिया क्षेत्र में आरोपित किया जाता है। प्रकाश के हस्तक्षेप को मुख्य रूप से डबल-स्लिट हस्तक्षेप और पतली-फिल्म हस्तक्षेप में विभाजित किया गया है। डबल-स्लिट हस्तक्षेप का मतलब है कि दो स्वतंत्र प्रकाश स्रोतों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश सुसंगत प्रकाश नहीं है। डबल-स्लिट इंटरफेरेंस डिवाइस प्रकाश की एक किरण को डबल स्लिट से गुजारता है और सुसंगत प्रकाश की दो किरणें बन जाती है, जो स्थिर हस्तक्षेप फ्रिंज बनाने के लिए प्रकाश स्क्रीन पर संचार करती हैं। डबल-स्लिट हस्तक्षेप प्रयोग में, जब प्रकाश स्क्रीन पर एक बिंदु से डबल स्लिट तक का पथ अंतर आधे-तरंग दैर्ध्य का एक सम गुणक होता है, तो बिंदु पर उज्ज्वल फ्रिंज दिखाई देते हैं; जब प्रकाश स्क्रीन पर एक बिंदु से डबल स्लिट तक का पथ अंतर अर्ध-तरंग दैर्ध्य का एक विषम गुणक होता है, तो इस बिंदु पर डार्क फ्रिंज यंग का डबल-स्लिट हस्तक्षेप है। पतली-फिल्म हस्तक्षेप, फिल्म की दो सतहों द्वारा प्रकाश की किरण को परावर्तित करने के बाद परावर्तित प्रकाश की दो किरणों के बीच हस्तक्षेप की घटना है, जिसे पतली-फिल्म हस्तक्षेप कहा जाता है। पतली-फिल्म हस्तक्षेप में, सामने और पीछे की सतहों से परावर्तित प्रकाश का पथ अंतर फिल्म की मोटाई से निर्धारित होता है, इसलिए उसी चमकदार फ्रिंज (डार्क फ्रिंज) को उस स्थान पर दिखाई देना चाहिए जहां फिल्म की मोटाई बराबर होती है पतली-फिल्म हस्तक्षेप. प्रकाश की अत्यंत कम तरंग दैर्ध्य के कारण, जब पतली फिल्में हस्तक्षेप करती हैं, तो ढांकता हुआ फिल्म इतनी पतली होनी चाहिए कि हस्तक्षेप फ्रिंज का निरीक्षण कर सके।
3. विभेदक हस्तक्षेप कंट्रास्ट डीआईसी
मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप डीआईसी ध्रुवीकृत प्रकाश के सिद्धांत का उपयोग करता है। ट्रांसमिशन डीआईसी माइक्रोस्कोप में मुख्य रूप से चार विशेष ऑप्टिकल घटक होते हैं: पोलराइज़र, डीआईसी प्रिज्म I, डीआईसी प्रिज्म II और विश्लेषक। प्रकाश को रैखिक रूप से ध्रुवीकृत करने के लिए पोलराइज़र सीधे कंडेनसर सिस्टम के सामने स्थापित किए जाते हैं। कंडेनसर में एक डीआईसी प्रिज्म स्थापित किया गया है, और यह प्रिज्म प्रकाश की किरण को अलग-अलग ध्रुवीकरण दिशाओं के साथ प्रकाश की दो किरणों (x और y) में विघटित कर सकता है, जो एक छोटा कोण बनाता है। कंडेनसर प्रकाश की दो किरणों को माइक्रोस्कोप ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर संरेखित करता है। प्रारंभ में, प्रकाश की दो किरणों के चरण सुसंगत होते हैं। नमूने के निकटवर्ती क्षेत्र से गुजरने के बाद, नमूने की मोटाई और अपवर्तक सूचकांक में अंतर के कारण, प्रकाश की दो किरणों में एक ऑप्टिकल पथ अंतर होता है। ऑब्जेक्टिव लेंस के पिछले फोकल तल पर एक डीआईसी प्रिज्म II स्थापित किया गया है, जो दो प्रकाश तरंगों को एक में जोड़ता है। इस समय, प्रकाश की दो किरणों के ध्रुवीकरण तल (x और y) अभी भी मौजूद हैं। अंत में किरण पहले ध्रुवीकरण उपकरण, विश्लेषक से होकर गुजरती है। इससे पहले कि किरण ऐपिस डीआईसी छवि बनाती है, विश्लेषक ध्रुवीकरण की दिशा में समकोण पर होता है। विश्लेषक प्रकाश की दो लंबवत किरणों को समान ध्रुवीकरण तल के साथ दो किरणों में जोड़ता है, जिससे उनमें हस्तक्षेप होता है। एक्स और वाई तरंगों के बीच ऑप्टिकल पथ अंतर यह निर्धारित करता है कि कितना प्रकाश प्रसारित होता है। जब ऑप्टिकल पथ अंतर 0 होता है, तो कोई भी प्रकाश विश्लेषक से नहीं गुजरता है; जब ऑप्टिकल पथ अंतर आधे तरंग दैर्ध्य के बराबर होता है, तो गुजरने वाला प्रकाश अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाता है। इसलिए, ग्रे पृष्ठभूमि पर, नमूने की संरचना प्रकाश और अंधेरे के बीच अंतर प्रस्तुत करती है। सर्वोत्तम छवि कंट्रास्ट प्राप्त करने के लिए, डीआईसी प्रिज्म II के अनुदैर्ध्य फाइन-ट्यूनिंग को समायोजित करके ऑप्टिकल पथ अंतर को बदला जा सकता है, जो छवि की चमक को बदल सकता है। डीआईसी प्रिज्म II को समायोजित करने से नमूने की बारीक संरचना एक सकारात्मक या नकारात्मक प्रक्षेपण छवि प्रस्तुत कर सकती है, आमतौर पर एक पक्ष उज्ज्वल होता है और दूसरा पक्ष अंधेरा होता है, जो नमूने की कृत्रिम त्रि-आयामी भावना का कारण बनता है।
