電子源發射的電子束經過電磁透鏡的電子光學通路聚焦,電子源的直徑被縮小到納米尺度的電子束斑,與顯示器掃描同步的電子光學鏡筒中的掃描線圈控制電子束,高性價比金相顯微鏡,在樣品表面一定微小區域內,逐點逐行掃描。電子束與樣品相互作用,從樣品中發射的具有成像反差的信號,由一個適當的圖像探測器逐點收集,并將信號經過前置放大器和視頻放大器,用調制解調電路調制顯示器上相對應顯示像素的亮度,形成我們人類觀察習慣的,反映樣品二維形貌的圖像或者其他可以理解的反差機制圖像。由于圖像顯示器的像素尺寸遠遠大于電子束斑尺寸,(0.1mm/1nm=100,000倍)而且顯示器的像素尺寸小于等于人類肉眼通常的分辨率,這樣顯示器上的圖像相當于把樣品上相應的微小區域進行了放大。通過調節掃描線圈偏轉磁場,可以控制電子束在樣品表面掃描區域的大小,理論上掃描區域可以無限小,但可以顯示的圖像有效放大倍數的限度是掃描電鏡分辨率的限度。
模擬圖像掃描系統:樣品上每個像素模擬信號直接調制陰極射線管對應顯示像素的亮度,由于生成一幅高質量圖像一般需要數秒或者數十秒/幀,所以模擬電鏡使用慢余輝顯像管終端顯示一幅活圖像,為了便于在顯像管上觀察圖像,需要暗室,操作者可按照一定規程調整儀器參數,如圖像聚焦,移動樣品臺搜索感興趣區域,調節放大倍數,亮度對比度,消象散等從而獲得清晰的圖像質量。模擬圖像輸出采用高分辨照相管,用單反相機直接逐點記錄在膠片上,然后沖洗相片。自1985年以來,巫山金相顯微鏡,模擬圖像電鏡已經被數字電鏡取代。
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在鋁工業行業中,二手金相顯微鏡,對于顯微鏡及掃描電鏡的應用主要分為三個方面,一是鋁工業礦產資源勘查、開發與綜合利用方面;二是鋁產品加工過程中的金相組織檢驗及表面形貌觀察;三是鋁產品使用后的失效分析。
下面將對顯微鏡及掃描電鏡在這三個方面的應用分別作以闡述:
一、顯微鏡及掃描電鏡在鋁工業礦產資源勘探開發綜合利用方面的應用
1、鋁礦產資源勘探開發方面的應用
在鋁礦產資源勘探的過程中開展礦床地質研究,借助偏光顯微鏡及掃描電子顯微鏡對巖石組構,礦物成分,礦物、巖石和礦石的成因特征等進行詳細的觀察和研究是必不可少的方法手段。對偏光顯微鏡及掃描電鏡的性能、指標、功能都有較高的要求。例如作為研究需要,對礦物的顯微結構,特別是礦物內部結構要求觀察清晰、光學參數測定準確性都要求很高。蔡司的偏光顯微鏡結構緊湊、觀察方式齊全、使用方便,非常適合巖、礦石薄片分析領域的研究及檢驗使用。為提高巖石、礦石鑒定和研究水平,需要快速、、精準的顯微鏡設備。蔡司的掃描電鏡作為電子光學的領導企業,具有分辨率高,升級空間大,對巖石和礦物的表面形貌分析提供了可靠的依據。
2、鋁資源開發綜合利用方面----高粉煤灰資源開發
粉煤灰是燃煤電廠排放的主要廢棄物。由于粉煤灰顆粒小,很容易成為塵埃,污染空氣。另一方面,粉煤灰富含氧化鋁、氧化鐵、二氧化硅和其它多種金屬,具有一定的資源價值。因此,綜合治理和利用粉煤灰具有重大的經濟效益和環保意義。為此,我國有色金屬工業十二五規劃中,提出加強內蒙,山西等地區高粉煤灰資源的開發與利用。
采用光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡,銷售金相顯微鏡,能譜儀等儀器可以研究粉煤灰在提鋁工藝過程中的微觀形貌和組成變化,從而指導其應采取的提鋁工藝,提高煤灰中鋁的提取率。所了解,內蒙古地區在國家有色金屬“十二五”政策的支持下,設立專業的科研平臺---大唐國際高鋁煤炭研發中心,據悉該中心近期購買了多臺蔡司的光學顯微鏡來進行粉煤灰的微觀結構研究,響應我國節能環保的發展理念。
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