Микроскоп металлографический инвертированный MAGUS Metal V700 DIC

Микроскоп металлографический инвертированный MAGUS Metal V700 DIC — три метода контрастирования для структурного анализа материалов

MAGUS Metal V700 DIC — инвертированный металлографический микроскоп с тремя методами контрастирования в отраженном свете: светлое поле, простая поляризация и дифференциально-интерференционный контраст. Инвертированная конструкция размещает оптическую систему под столиком, что снимает ограничения по габаритам образца и позволяет исследовать детали массой до 2 кг. Микроскоп оснащен планахроматическими объективами, скорректированными на бесконечность, двумя независимыми каналами визуализации и прецизионной фокусировкой с шагом тонкой наводки 0,002 мм.

Что можно проконтролировать

Объекты исследования и структурный анализ

Микроскоп предназначен для изучения микроструктуры непрозрачных материалов: металлов и сплавов, полупроводниковых соединений, полимеров, керамики, композитов. Базовый диапазон увеличения 50–500× обеспечивает окуляры 10× совместно с объективами 5×, 10×, 20× и 50×. Три объектива из комплекта поддерживают работу в режиме ДИК, что позволяет выявлять топографию поверхности — границы зерен, фазовые включения, следы деформации, микротрещины — без дополнительной обработки после полировки. Метод простой поляризации выделяет анизотропные структуры и убирает блики с полированных металлических поверхностей, светлое поле дает достоверное увеличенное изображение морфологии образца.

Инвертированная схема и отраженный свет

В инвертированном микроскопе объективы находятся под столиком, образец размещается сверху исследуемой поверхностью вниз. Такая компоновка позволяет устанавливать крупногабаритные детали — фрагменты отливок, сварные соединения, шлифы некондиционных изделий — без ограничений по высоте и форме, только по массе до 2 кг. Освещение коаксиальное: свет проходит через объектив, отражается от поверхности образца и возвращается по той же оптической оси. Осветительная система реализует метод Кёлера с центрируемыми полевой и апертурной диафрагмами, что обеспечивает равномерность освещения поля зрения и корректную работу методов контрастирования. Галогенная лампа 12 В/50 Вт создает непрерывный спектр с комфортной для глаз цветовой температурой и достаточную яркость для работы на всех объективах комплекта.

Подготовка образцов

Образец должен быть непрозрачным с подготовленной плоской поверхностью. Для структурного анализа требуется механическая шлифовка и полировка исследуемой грани, при необходимости — химическое или электрохимическое травление для выявления границ зерен и фазовых составляющих. Образец устанавливается на столик подготовленной поверхностью вниз, фиксируется прижимом. Круглые поворотные вставки диаметром 130 мм с отверстиями 10, 20 или 30 мм в центре подбираются под размер образца. Двухкоординатный механический столик с диапазоном перемещения 30×30 мм позволяет сканировать поверхность и возвращаться к выбранным участкам.

Конструкция и технологии

Оптическая система скорректирована на бесконечность. Параллельный пучок света между объективом и тубусной линзой позволяет встраивать в оптический тракт дополнительные элементы — призмы ДИК, поляризаторы, светофильтры — без изменения положения фокальной плоскости и без внесения аберраций. Планахроматические объективы исправлены по кривизне поля, что дает резкое изображение по всему полю зрения диаметром 22 мм, а не только в центре. Числовая апертура объективов составляет 0,12 (5×), 0,25 (10×), 0,40 (20×) и 0,70 (50×). Рабочее расстояние уменьшается с ростом увеличения: от 20,2 мм у объектива 10× до 3,68 мм у объектива 50×. Парфокальная высота 45 мм обеспечивает минимальную перефокусировку при смене объективов на револьвере.

Дифференциально-интерференционный контраст работает с объективами 5×, 10× и 20×. Слайдер с призмой Номарского устанавливается в специальный слот револьверного устройства. ДИК расщепляет луч света на две взаимно поляризованные компоненты, которые проходят через соседние точки образца с минимальным смещением, отражаются и интерферируют на выходе. Разность оптического хода, возникающая из-за перепада высот или различия показателей преломления, преобразуется в градиент интенсивности и псевдоцветовое окрашивание. Образец выглядит рельефным с искусственным боковым освещением, что облегчает визуальную оценку топографии поверхности без профилометрии.

Устройство простой поляризации состоит из съемных анализатора и поляризатора. Поляризатор установлен в осветительной системе под конденсором и вращается в диапазоне 0–360°, анализатор размещен в тубусе микроскопа и не вращается. При скрещенных поляризаторах изотропные участки образца гасят поляризованный свет и выглядят темными, анизотропные структуры — неметаллические включения, полимеры, некоторые фазы сплавов — поворачивают плоскость поляризации и становятся видимыми. Вращение поляризатора позволяет настроить угол поляризации для выявления структур с определенной кристаллографической ориентацией.

Тринокулярная насадка Зидентопф обеспечивает два независимых канала визуализации. Вертикальный тубус насадки предназначен для монитора или дополнительной камеры, боковой канал на корпусе микроскопа — для основной цифровой камеры. Световой поток переключается на тринокулярной насадке в режимах 50/50 (канал открыт) или 100/0 (канал закрыт), на корпусе — 100/0 или 0/100. Такая схема позволяет одновременно вести визуальное наблюдение и выводить изображение на экран для документации или группового просмотра. Насадка разворачивается на 180° при сборке, высота выноса окуляров регулируется под рост пользователя. Межзрачковое расстояние настраивается в диапазоне 48–75 мм, окуляры 10×/22 мм имеют удаленный зрачок 10 мм для комфортного наблюдения в очках.

Коаксиальная фокусировка с раздельными рукоятками грубой и тонкой наводки расположена в нижней части корпуса по обе стороны штатива. Шаг тонкой фокусировки 0,002 мм обеспечивает точную настройку резкости при работе на больших увеличениях. Механизм блокировки грубой фокусировки с правой стороны ускоряет перенастройку после смены образца, регулировка жесткости хода с левой стороны позволяет адаптировать усилие на рукоятках под индивидуальные предпочтения.

В комплект входят светофильтры: желтый, зеленый, матовый и синий. Цветные светофильтры корректируют спектральный состав галогенного освещения для правильной цветопередачи при микрофотографии и цифровой документации. Матовый светофильтр рассеивает свет и убирает неоднородности освещения при работе с образцами нестандартной геометрии.

Кому подойдет

Микроскоп ориентирован на металлургические и машиностроительные предприятия, научно-исследовательские лаборатории материаловедения, аэрокосмическую и атомную промышленность, технические вузы с курсами металлографии и физики металлов. Три метода контрастирования, инфинити-корригированная оптика и возможность одновременной визуализации через два канала делают прибор пригодным для решения исследовательских задач и промышленного контроля качества. Инвертированная схема востребована при анализе крупных деталей, когда стандартный прямой микроскоп накладывает ограничения по габаритам образца. Уровень сложности настройки высокий: для корректной работы методов контрастирования требуется настройка освещения по Кёлеру, центрирование диафрагм, установка ДИК-слайдера и ориентация поляризаторов.

Что важно знать заранее

Дифференциально-интерференционный контраст работает только с тремя объективами из комплекта: 5×, 10× и 20×. Объектив 50× не поддерживает ДИК и используется только в режимах светлого поля и поляризации. Опциональные объективы 40×, 60×, 80× и 100× также не совместимы с ДИК-слайдером из комплекта. Рабочее расстояние объектива 50× составляет 3,68 мм, что требует точного позиционирования образца и аккуратности во избежание контакта фронтальной линзы с поверхностью.

Качество изображения в ДИК и поляризации зависит от подготовки образца. Царапины, остатки полировальных паст, окисные пленки создают артефакты. Травление после полировки должно быть контролируемым: чрезмерное травление разрушает топографию, необходимую для ДИК, недостаточное не выявляет структуру. Для объективов с высокой апертурой критично качество полировки: микрорельеф поверхности сопоставим с длиной волны света.

Галогенное освещение обеспечивает непрерывный спектр и хорошую цветопередачу, но требует периодической замены ламп. Цоколь G6, мощность 12 В/50 Вт. При работе лампа нагревается, и время непрерывной эксплуатации ограничено тепловым режимом. Регулировка яркости позволяет адаптировать освещение под апертуру объектива и отражательную способность образца.

Масса образца не должна превышать 2 кг. Столик имеет размер 242×200 мм, диапазон перемещения 30×30 мм. Для образцов больших размеров доступная для сканирования область ограничена этим диапазоном. Фиксация образца осуществляется прижимом через центральное отверстие поворотной вставки, что требует соответствующей геометрии детали.

Два канала визуализации работают раздельно, а не одновременно в обе камеры. Переключение светового потока выбирает активный канал: либо вертикальный тубус, либо боковой порт, либо распределение 50/50 на тринокулярной насадке. Для одновременного вывода изображения на два устройства требуется режим 50/50 на насадке, при этом интенсивность света делится между каналами.

Комплектация

• Штатив — несет оптическую систему, механизм фокусировки, револьвер, предметный столик и встроенный блок питания.
• Фонарь лампы — содержит галогенную лампу 12 В/50 Вт с цоколем G6, реализует освещение по методу Кёлера с центрируемыми диафрагмами.
• Тринокулярная визуальная насадка — Зидентопф с углом наклона 45°, разворотом на 180° и регулировкой высоты выноса окуляров.
• Объектив LMPlan 5×/0,12 DIC — рабочее расстояние 15,73 мм, поддержка ДИК.
• Объектив LMPlan 10×/0,25 DIC — рабочее расстояние 20,2 мм, поддержка ДИК.
• Объектив LMPlan 20×/0,40 DIC — рабочее расстояние 4,5 мм, поддержка ДИК.
• Объектив PL L50×/0,70 — рабочее расстояние 3,68 мм, работает в светлом поле и поляризации, не поддерживает ДИК.
• Окуляры 10×/22 мм с удаленным зрачком 10 мм (2 шт.) — для визуального наблюдения через бинокулярные тубусы.
• Адаптер C-mount 1× — для установки цифровых камер с резьбовым креплением C-mount.
• ДИК-слайдер — призма Номарского для объективов 5×, 10× и 20×, устанавливается в слот револьвера.
• Съемные анализатор и поляризатор — для работы в режиме простой поляризации, поляризатор вращается 0–360°.
• Светофильтры — желтый, зеленый, матовый, синий для коррекции спектра и цветопередачи.
• Круглые поворотные вставки — диаметр 130 мм с центральными отверстиями 10, 20 и 30 мм для установки образцов разного размера.
• Ключ-шестигранник — для регулировки и обслуживания механизмов.
• Сетевой шнур, пылезащитный чехол, инструкция, гарантийный талон.

Комплект включает все необходимое для начала работы в трех режимах контрастирования. Для расширения возможностей потребуются цифровая камера, дополнительные объективы и окуляры, калибровочные слайды для измерений.

Рекомендуемые аксессуары

Цифровая камера с креплением C-mount выводит изображение на экран компьютера или монитор, позволяет вести фото- и видеодокументацию, проводить измерения в специализированном ПО. Адаптер C-mount 1× из комплекта передает увеличение без изменения масштаба.

Окуляр 10×/22 мм со шкалой или перекрестьем упрощает ориентацию в поле зрения и проведение визуальных измерений совместно с калибровочным слайдом. Окуляры с большей кратностью — 12,5×, 15×, 20×, 25× — увеличивают общее увеличение системы до 1250× и более при использовании опциональных объективов 60×, 80× или 100×.

Опциональные объективы PL L40×/0,60, PL L60×/0,70, PL L80×/0,80 и PL L100×/0,85 расширяют диапазон увеличения и апертуры. Объектив 100× сухой с числовой апертурой 0,85 имеет рабочее расстояние 0,40 мм и требует точной фокусировки. Эти объективы работают в светлом поле и поляризации, но не поддерживают ДИК-слайдер из комплекта.

Калибровочный слайд — эталонная шкала или тест-объект для калибровки окулярной шкалы и проверки разрешающей способности системы. Необходим для количественной металлографии: измерения размера зерен, толщины покрытий, объемной доли фаз.

Итог

MAGUS Metal V700 DIC — профессиональный инструмент структурного анализа материалов с инвертированной схемой и тремя методами контрастирования. Дифференциально-интерференционный контраст визуализирует топографию полированной поверхности без профилометрии, поляризация выявляет анизотропные структуры и убирает блики, светлое поле дает достоверное изображение морфологии. Инфинити-корригированная планахроматическая оптика, два канала визуализации, прецизионная фокусировка и освещение по Кёлеру обеспечивают качество изображения и гибкость документации. Инвертированная компоновка снимает ограничения по габаритам образца и позволяет исследовать детали до 2 кг. Микроскоп требует квалифицированной настройки и подготовленных образцов, но взамен предоставляет широкие возможности для металлографии, материаловедения и промышленного контроля.