各种用于金相分析的显微镜介绍

明视野和暗视野显微镜

大多数LOM观察都是使用明场（BF）照明进行的，其中垂直于入射光路的任何平坦特征的图像都是明亮的，或者看起来是白色的。但是，可以使用其他照明方法，在某些情况下，可以提供更详细的优质图像。暗场显微镜（DF）是一种替代的观察方法，可提供高对比度图像，并且实际上比明场具有更高的分辨率。在暗视场照明中，垂直于光轴的特征发出的光被遮挡并显示为暗，而倾斜到表面的特征发出的光在BF中看起来很暗，在DF中看起来很亮或“自发光”。例如，DF中的晶界比BF高。

偏光显微镜

在研究具有非立方晶体结构的金属（主要是具有六方密堆积（hcp）晶体结构的金属）的结构时，偏振光（PL）非常有用。如果准备的标本对表面的损害最小，则可以在交叉偏振光下清晰地看到结构（偏振镜和检偏镜的光轴彼此成90度，即交叉）。在某些情况下，可以对hcp金属进行化学蚀刻，然后用PL进行更有效的检查。色调蚀刻的表面，外延生长薄膜（例如硫化物，钼酸盐，铬酸盐或元素硒膜）使用PL可以改善在表面上的深度，当使用BF生成彩色图像检查时会产生干扰效果。如果难以获得具有良好着色的良好干涉膜，则可以通过使用敏感色度（ST）滤镜在PL中进行检查来改善颜色。

微分干涉对比显微镜

另一个有用的成像模式是微分干涉对比（DIC），通常是由波兰物理学家Georges Nomarski设计的系统获得的。该系统提供了最佳细节。DIC将在BF中不可见的抛光平面上的微小高度差转换为可见的细节。在某些情况下，细节可能非常醒目且非常有用。如果将ST滤镜与Wollaston棱镜一起使用，则会引入颜色。颜色是通过调整沃拉斯顿棱镜来控制的，本质上没有特定的物理意义。但是，可见性可能会更好。

斜照明

DIC已在很大程度上取代了较旧的倾斜照明（OI）技术，该技术在1975年之前在反射光显微镜上可用。在OI中，垂直照明器偏离垂直方向，产生阴影效果，揭示了高度差异。此过程会降低分辨率，并在整个视场中产生不均匀的照明。尽管如此，当人们需要知道第二相粒子是位于抛光平面上方还是凹入下方时，OI还是有用的，并且在一些显微镜上仍然可用。可以在任何显微镜上通过将一张纸放在底座的一个角下来创建OI，以使抛光平面不再垂直于光轴。

扫描电子显微镜和透射电子显微镜

如果必须以更高的放大倍率观察样品，则可以使用扫描电子显微镜（SEM）或透射电子显微镜（TEM）对其进行检查。配备能量分散光谱仪（EDS）时，可以确定微观结构特征的化学成分。检测低原子序数元素（例如碳，氧和氮）的能力取决于所用检测器的性质。但是，用EDS对这些元素进行定量比较困难，并且其最小可检测限高于波长分散光谱仪（WDS）被使用。但是，随着时间的流逝，通过EDS进行成分定量的方法已大大改善。与EDS相比，WDS系统历来具有更好的灵敏度（检测少量元素的能力）和检测低原子量元素的能力，以及更好的成分定量，但使用起来较慢。同样，近年来，执行WDS分析所需的速度已大大提高。从历史上看，EDS用于SEM，而WDS用于电子微探针分析仪（EMPA）。如今，SEM和EMPA都使用了EDS和WDS。但是，专用的EMPA不如SEM常见。

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