მრეწველობის სხვადასხვა დარგში ლითონის ნაწარმის განვითარებისა და წარმოების აუცილებელი პირობაა მათი მიკროსტრუქტურის ყოვლისმომცველი შესწავლა. წარმოების სხვადასხვა ეტაპზე ტექნოლოგები სწავლობენ ნედლეულის, ბლანკების, ნაწილების და საბოლოო პროდუქტების მახასიათებლებს, რაც საშუალებას გვაძლევს წარმატებით გავაუმჯობესოთ მასალების თვისებები და დროულად გამოვავლინოთ დეფექტები. ბოლო წლებში ასეთი კვლევების ამოცანები სულ უფრო მეტად ენიჭება ოპტიკურ ტექნოლოგიას და, კერძოდ, მეტალოგრაფიულ მიკროსკოპს, რომელიც გამოიყენება არეკლილი ზედაპირების გაუმჭვირვალე ობიექტების შესასწავლად.
მოწყობილობის დავალება
უმეტესწილად, ასეთი მოწყობილობები გამოიყენება ლითონებთან გარკვეული ოპერაციების შესრულებაში. კერძოდ, მათ იყენებენ გეოლოგები, არქეოლოგები, მეტალურგები და სხვადასხვა დარგის სპეციალისტები.აპარატურა და ელექტრონიკა, სადაც მნიშვნელოვანია დირიჟორების ზუსტი ანალიზი. რა ინფორმაციას გვაწვდის მიკროსკოპი მეტალოგრაფიული კვლევებისთვის? ეს მოწყობილობა საშუალებას იძლევა არეკლილი სინათლეზე ჩამოაყალიბოს მასალის მარცვლების განთავსების სტრუქტურული კონფიგურაცია, დაფიქსირდეს მასში უცხო ნაწილაკების არსებობა, დაადგინოს ზედაპირის ფენის მახასიათებლები და ა.შ. დეფექტოლოგიისა და არადესტრუქციული თვალსაზრისით. ტესტირება, ეს არის უაღრესად მნიშვნელოვანი ინფორმაცია, რომელიც იძლევა წარმოდგენას გარე დეტალების ხარვეზებზე განზომილებიანი პარამეტრების, კრისტალური სტრუქტურისა და ზოგიერთი ქიმიური თვისების შესახებაც კი. მაგალითად, ანალიზის ეს მეთოდი ავლენს უმცირეს ჭურვებს, ბზარებს, შეღწევადობის ნაკლებობას და სხვა დეფექტებს.
აპარატის დიზაინი
მოწყობილობის ძირითადი მოწყობილობა შედგება სამი ნაწილისაგან, რომელიც მოიცავს განათების მოდულს, ცენტრალურ ბლოკს და მაგიდას. განათების ნაწილი არის ნათურა ან ფარანი, რომელიც ფიქსირდება რეგულირებად მბრუნავ სამაგრზე, ასევე აქვს საკუთარი ენერგომომარაგება. მეტალოგრაფიული მიკროსკოპის იგივე ნაწილი მოიცავს სხვადასხვა ფერის სინათლის ფილტრების ჯგუფს. რაც შეეხება ცენტრალურ ბლოკს, მასში განთავსებულია ერთდროულად რამდენიმე ფუნქციური კომპონენტი, მათ შორისაა პრიზმული ოპტიკური სისტემა, განათების მილი, ობიექტების ცხრილები, მარეგულირებელი მექანიზმები, ოკულარული დანამატები და დამხმარე საშუალებები სამუშაო პროცესში ტექნიკური ოპერაციების ორგანიზებისთვის. ყველა ზემოაღნიშნული ინფრასტრუქტურა მოთავსებულია გადამზიდავ ბაზაზე – მიკროსკოპის მაგიდაზე, რომელიცშეიცავს ოპტიკურ სკამს და სხვადასხვა უჯრებს კარადებით, რომელშიც ინახება აპარატის აქსესუარები.
ოპერაციის პრინციპი
მოწყობილობის მთავარი ამოცანაა ობიექტის ზედაპირის მიერ ასახული გამოსხივების პარამეტრების დამუშავება. ამისთვის გამოიყენება ზემოაღნიშნული ოპტიკური სისტემა, რომელიც აფიქსირებს დიაფრაგმის დიაფრაგმის უმცირეს ცვლილებებს ობიექტის განათების პარამეტრების რეგულირების ფონზე. გარკვეული გაგებით, გაზომვის სამუშაო ფაქტორი არის სხივების გზა, რომელიც განსხვავებულად ვლინდება ნათელ და ბნელ ველებში. მაგალითად, ნათელ ველში სწავლისას, ნათურიდან მომავალი სხივები გადის დიაფრაგმებში (ველი და დიაფრაგმა) და მიმართულია ამრეკლი ფირფიტისკენ. ეს უკანასკნელი, თავის მხრივ, ასახავს შესასწავლი სტრუქტურის მახასიათებლებს, ნაწილობრივ გადასცემს შუქს სამიზნე პროდუქტზე ლინზის დახმარებით.
ობიექტებზე ბნელ ველში დაკვირვებისას, ოპტიკური მეტალოგრაფიული მიკროსკოპი ურთიერთქმედებს პარაბოლურ სარკის ამრეკლავ ზედაპირთან, რგოლურ დიაფრაგმასთან და დასაკეცი ლინზასთან. გამოსხივების უკიდურესი სხივები, დიაფრაგმის გვერდის ავლით, მიმართულია რგოლოვანი სარკისკენ, რომელიც ფარავს ფირფიტას რეფლექტორით. ამ მომენტიდან სარკე იწყებს სინათლის არეკვლას კონდენსატორზე, გადამისამართებს სხივებს ობიექტის სიბრტყეში. გამოსახულება ჩამოყალიბდება არეკლილი სხივების მახასიათებლებზე, რომლებმაც გაიარეს ლინზა და შეაღწიეს ოპტიკურ მილში.
მეტალოგრაფიული მიკროსკოპის სპეციფიკაციები
მოწყობილობის მუშაობის პროცესი ხასიათდება პარამეტრების ორი ჯგუფით - ეს არის ლინზის ინდიკატორები დაოკულარი. ლინზის ძირითადი ოპერაციული პარამეტრებია:
- გადიდების კოეფიციენტი - 11x-დან 30x-მდე ნათელი ველის პირობებში და 30x-დან 90x-მდე ბნელი ველის კვლევებში.
- რიცხობრივი დიაფრაგმა - 0.17-დან 1.3-მდე.
- ფოკუსური მანძილი – საშუალოდ 2,4-დან 23 მმ-მდე.
- თავისუფალი მანძილი - 0,13-დან 5,4 მმ-მდე.
მეტალოგრაფიული მიკროსკოპის ოკულარიის შემთხვევაში, ორი ძირითადი მახასიათებელია გასათვალისწინებელი:
- ფოკუსური მანძილი - 12-დან 83 მმ-მდე.
- ხაზოვანი ხედვის ველი - 8-დან 20მმ-მდე.
ოპერაციული ინსტრუქცია
ინსტრუმენტის გამოყენებამდე აუცილებელია კონსტრუქციის ჩარჩოს ან სამუშაო პლატფორმის მორგება, დიაფრაგმის გახსნა, მექანიკური შესაკრავების მორგება და საანალიზო კოლექტორის გადატანა ნათურაზე. თუ გამოიყენება პორტატული მეტალოგრაფიული მიკროსკოპი, მაშინ პროგრამული უზრუნველყოფა დაგეხმარებათ ოკულარისა და ობიექტური პარამეტრების ოპტიმალური კომბინაციის მიღწევაში, რადგან მოწყობილობის პორტატული მოდელები უზრუნველყოფენ კომპიუტერულ სადგურებთან უშუალოდ ლაბორატორიაში დაკავშირების შესაძლებლობას. ასეა თუ ისე, მუშაობის დაწყებამდე რეკომენდებულია გადიდების მასშტაბის დაყენება 500-დან 1000 დიაფრაგმამდე დიაპაზონში. შემდეგ შეგიძლიათ გადახვიდეთ ოპტიკურ ფილტრებზე, რომლებიც შერჩეულია აქრომატული ლინზების მახასიათებლების მიხედვით. ამ შემთხვევაში უნივერსალური გამოსავალი იქნება ხილული ნაწილის შუა ტონების კორექტირება. მხოლოდ ყვითელ-მწვანე სინათლის ფილტრი არ არის შერწყმული აპოქრომატებთან. დაყენების შემდეგ პროცესი იწყებაჩამოყალიბებული გამოსახულების ოპტიკური მონაცემების დამუშავება, რომლის გრაფიკული მასალები შემდგომში იგზავნება გაშიფვრად ანალიზის ამოცანების შესაბამისად.
დასკვნა
მეტალოგრაფიული კვლევის ტექნოლოგიას აქვს საკმაოდ ვიწრო სპეციალიზაცია, რაც არ ამცირებს ზედაპირების შესწავლის ამ მეთოდის დიდ მნიშვნელობას. სამრეწველო საწარმოების სახით მომხმარებლებთან შესახვედრად მათი ლაბორატორიებით, თავად მოწყობილობის დეველოპერები მიდიან, აუმჯობესებენ მის მუშაობას. მაგალითად, შიდა METAM-P1 მეტალოგრაფიული მიკროსკოპი, რომლის ღირებულებაა დაახლოებით 13 ათასი რუბლი. აღჭურვილობით მდიდარი და თანამედროვე მაღალტექნოლოგიური მახასიათებლების არსებობა. საკმარისია აღვნიშნოთ, რომ მას აქვს პლანქრომატული მიზნების კომპლექტი და კომპენსატორული ოკულარი ფართო ოპტიკური დიაპაზონით. და ეს მხოლოდ ძირითადი ვერსიაა ახალი თაობის მეტალოგრაფიული აგრეგატის მიკროსკოპების ერთ-ერთ ოჯახში.
