- Bauweisen
- Invers, wobei das Objektiv unter einem Tisch sitzt, der die Probe trägt, und aufrecht, wobei das Objektiv auf sie herabblickt
- Betrachtungskopf
- Trinokular, um 45 Grad geneigt, mit einem Pupillenabstand von 48 bis 75 mm, einem Dioptrienausgleich von plus oder minus 5 und einer angegebenen Aufteilung von 40:60 zwischen Okularen und Kameraport
- Okulare
- Weitfeld-Planokulare mit hohem Augenpunkt, 10x, mit einer Sehfeldzahl von 18, 20 oder 22 mm je nach Modell
- Objektive
- Planachromatische Objektive mit großem Arbeitsabstand bei 5x, 10x, 20x, 50x und 100x je nach Modell, mit einem plankorrigierten Satz für großen Arbeitsabstand bei numerischen Aperturen von 0,13, 0,25, 0,40 und 0,65
- Objektivrevolver
- Innen liegender, drehbarer Fünffach-Objektivrevolver
- Fokussierung
- Koaxiale Grob- und Feineinstellung, mit einem angegebenen Grobweg von 30 mm pro Umdrehung und einer Feinteilung von 0,002 mm
- Tisch
- Dreilagiger mechanischer Objekttisch mit 180 x 150 mm
- Beleuchtung
- Auflicht-Köhler-Beleuchtung mit eingebauter Aperturblende, mit einer 5-W-LED über das volle Spektrum mit stufenlos regelbarer Helligkeit und einer Eingangsspannung von 100 bis 240 V
- Kamera
- Kamera mit 5 Megapixel oder 12 Megapixel bei den Softwareversionen, montiert auf einem Standard-C-Mount über einen internen 0,5x-Adapter
- Software
- Bildanalysesoftware für Korngröße, Einschlussbewertung, Entkohlungstiefe, Graphitform und ähnliche Auswertungen, mit Tiefenerweiterung und Bildzusammensetzung
Die meisten Geräte in diesem Katalog messen unmittelbar eine Zahl. Ein Mikroskop tut das nicht: Es erzeugt ein Bild, und die Zahl erscheint erst danach, wenn jemand das Bild vermisst oder es gegen eine Norm auswertet. Das macht die Spezifikation ungewöhnlich, denn das Gerät gelingt oder scheitert daran, ob das zu beurteilende Detail tatsächlich sichtbar und belastbar ist.
Bei Metallen und anderen undurchsichtigen Werkstoffen liegt die Einschränkung darin, dass kein Licht durch die Probe tritt. Alles an einem metallurgischen Mikroskop folgt aus dieser einen Tatsache.
Produktübersicht
Die Produktfamilie umfasst inverse und aufrechte Stative, von Einstiegskonfigurationen bis zu Geräten mit semiapochromatischer Optik mit großem Arbeitsabstand und einer Kamera mit 12 Megapixel. Alle arbeiten mit Auflichtbeleuchtung, Objektiven mit großem Arbeitsabstand und einem Trinokularkopf, der einen Kameraport trägt, und die Softwareversionen enthalten eine Bildanalyse für Korngröße, Einschlussbewertung, Entkohlungstiefe, Graphitform und ähnliche Auswertungen.
Die wichtigste Unterscheidung ist die Bauweise. Ein aufrechtes Stativ legt die Probe auf einen Tisch unter dem Objektiv, was vollkommen ausreichend ist, wenn die Probe ein eingebetteter Block oder ein Schliff ist. Ein inverses Stativ legt das Objektiv unter den Tisch und die Probe darüber, was es erlaubt, ein Gussteil, eine Schweißnaht oder ein bearbeitetes Bauteil so zu untersuchen, wie es ist.
Wie das Bild entsteht und gemessen wird
Licht wird von der Oberfläche der Probe reflektiert und vom Objektiv aufgenommen, das ein vergrößertes Bild formt; das Okular vergrößert dieses Bild für das Auge erneut, oder eine Kamera zeichnet es von einem getrennten Port auf. Das Produkt der beiden Werte ist die Gesamtvergrößerung, und sie ist die am wenigsten nützliche Zahl der Spezifikation, denn eine über das Auflösungsvermögen der Optik hinaus angewandte Vergrößerung erzeugt ein größeres Bild und kein detaillierteres.
Was Details auflöst, ist die numerische Apertur des Objektivs zusammen mit der Wellenlänge des Lichts. Deshalb nennt die Produktfamilie die Arbeitsabstände neben den Vergrößerungen: Ein Objektiv mit hoher Apertur muss dicht an der Probe sitzen, und auf einer rauen oder unebenen Oberfläche entscheidet dieser Freiraum darüber, ob das Objektiv überhaupt einsetzbar ist. Die Sätze mit großem Arbeitsabstand gibt es genau dafür, diesen Freiraum zu erhalten und dabei die Apertur beizubehalten.
Muss die Untersuchung aufgezeichnet oder vermessen werden, wird die Kamera zu einem zweiten optischen Kanal. Messungen aus einem aufgenommenen Bild sind erst gültig, wenn das Bild bei diesem Objektiv gegen ein Objektmikrometer kalibriert wurde, weil der Maßstab im Bild mit der Vergrößerung wechselt. Die Software liefert die Routine; die Kalibrierung ist das, was aus ihrer Ausgabe eine Messung macht.
Wie das richtige Mikroskop ausgewählt wird
Beginnen Sie mit der Probe. Kann sie geschnitten, eingebettet und poliert werden, genügt ein aufrechtes Stativ, und es ist die konventionellere Wahl. Kann sie es nicht, oder ist sie für einen Tisch zu groß, ist die inverse Anordnung die einzige, die sie hält, und es lohnt sich, den Arbeitsabstand der Objektive zusätzlich gegen das Oberflächenrelief der Probe zu prüfen.
Nehmen Sie den Objektivsatz dann vom Merkmal und nicht von der Probe. Das kleinste zu beurteilende Detail entscheidet die numerische Apertur, und die Apertur entscheidet den Arbeitsabstand und die Schärfentiefe, die damit einhergehen. Nach der Optik drehen sich die verbleibenden Entscheidungen um die Aufzeichnung: ob überhaupt eine Kamera gebraucht wird, mit welcher Auflösung und ob die Software zur Auswertung oder nur zur Aufnahme nötig ist.
Messgrenzen und Auswahlkriterien
Ein Mikroskop zeigt, wie eine vorbereitete Oberfläche aussieht, und vieles von dem, was es zeigt, hängt von der Vorbereitung ab und nicht vom Gerät. Kratzer, Verschmierungen und Relief, die beim Schleifen und Polieren entstehen, werden von einem unerfahrenen Betrachter als Merkmale des Werkstoffs gelesen, und keine optische Spezifikation kann die beiden trennen.
Die Auswertungsseite trägt eine ähnliche Warnung. Die Softwarebibliothek deckt eine große Zahl von Normen ab, und das Material erklärt selbst, dass die gezeigte Liste beispielhaft ist, dass einzelne Ausgabejahre in der Quelle unklar sind und dass die gelieferte Software bestimmt, was tatsächlich ausgewertet werden kann. Die Seite beschreibt deshalb die abgedeckten Normenfamilien, statt eine Fähigkeit Norm für Norm zu behaupten, und Lizenz- und Aktualisierungsbedingungen der Bibliothek sind als Fragen aufgeführt, die zu klären sind, bevor ein Gerät gegen eine bestimmte Norm spezifiziert wird.
Jeder der folgenden Werte stammt aus der Quelldokumentation. Ist ein Parameter im verfügbaren Material nicht angegeben, wird er als Angabe erforderlich gekennzeichnet statt geschätzt.
