金相显微镜是将光学显微镜技术、光电转换技术、计算机图像处理技术完美地结合在一起而开发研制成的高科技产品，可以在计算机上很方便地观察金相图像，从而对金相图谱进行分析，评级等以及对图片进行输出、打印。众所周知，合金的成分、热处理工艺、冷热加工工艺直接影响金属材料的内部组织、结构的变化，从而使机件的机械性能发生变化。因此用金相显微镜来观察检验分析金属内部的组织结构是工业生产中的一种重要手段。

简介

金相显微镜系统是将传统的光学显微镜与计算机（数码相机）通过光电转换有机的结合在一起，不仅可以在目镜上作显微观察，还能在计算机（数码相机）显示屏幕上观察实时动态图像，电脑型金相显微镜并能将所需要的图片进行编辑、保存和打印。“金”指的是金属或者合金材料，“相”应该就是指相面外观。所以如果这两个字连在一起的意思就是说金属或者是合金材料的外观形态。

系统组成

电脑型金相显微镜（GSM-C289A）：显微镜。适配镜。摄像器（CCD）。A/D（图像采集）。计算机数码相机型金相显微镜（GSM-C289A）：金相显微镜。适配镜。数码相机。

工作原理

分辨率和象差透镜的分辨率和象差缺陷的校正程度是衡量显微镜质量的重要标志。在金相技术中分辨率指的是物镜对目的物的最小分辨距离。由于光的衍射现象，物镜的最小分辨距离是有限的。德国人阿贝(Abb）对最小分辨距离d提出了以下公式：d=λ/2nsinφ式中λ为光源波长；n为样品和物镜间介质的折射系数（空气；=1；松节油：=1.5）；φ为物镜的孔径角之半。

象差的校正程度，也是影响成象质量的重要因素。在低倍情况下，象差主要通过物镜进行校正，在高倍情况下，则需要目镜和物镜配合校正。透镜的象差主要有七种，其中对单色光的五种是球面象差、彗星象差、象散性、象场弯曲和畸变。对复色光有纵向色差和横向色差两种。早期的显微镜主要着眼于色差和部分球面象差的校正，根据校正的程度而有消色差和复消色差物镜。随着不断发展，金相显微镜对象场弯曲和畸变等象差，也给予了足够的重视。

物镜和目镜经过这些象差校正后，不仅图象清晰，并可在较大的范围内保持其平面性，这对金相显微照相尤为重要。因而现已广泛采用平场消色差物镜、平场复消色差物镜以及广视场目镜等。上述象差校正程度，都分别以镜头类型的形式标志在物镜和目镜上。

光源最早的金相显微镜，采用一般的白炽灯泡照明，以后为了提高亮度及照明效果，出现了低压钨丝灯、碳弧灯、氙灯、卤素灯、水银灯等。有些特殊性能的显微镜需要单色光源，钠光灯、铊灯能发出单色光。

照明方式金相显微镜与生物显微镜不同，它不是用透射光，而是采用反射光成像，因而必须有一套特殊的附加照明系统，也就是垂直照明装置。1872年兰（V.vonLang）创造出这种装置，并制成了第一台金相显微镜。原始的金相显微镜只有明场照明，以后发展用斜光照明以提高某些组织的衬度。

使用方法

根据观察试样所需的放大倍数要求，正确选配物镜和目镜，分别安装在物镜座上和目镜筒内。调节载物台中心与物镜中心对齐，将制备好的试样放在载物台中心，试样的观察表面应朝下。将显微镜的灯泡插在低压变压器上（6～8V），再将变压器插头插在220V的电源插座上，使灯泡发亮。转动粗调焦手轮，降低载物台，使试样观察表面接近物镜；然后反向转动粗调焦旋钮，升起载物台，使在目镜中可以看到模糊形象；最后转动微调焦手轮，直至影象最清晰为止。

适当调节孔径光阑和视场光阑，选用合适的滤镜片，以获得理想的物像。前后左右移动载物台，观察试样的不同部位，以便全面分析并找到最具代表性的显微组织。观察完毕后应及时切断电源，以延长灯泡使用寿命。实验结束后，应小心卸下物镜和目镜，并检查是否有灰尘等污染，如有污染，应及时用镜头纸轻轻擦试干净，然后放人干燥器内保存，以防止潮湿霉变。显微镜也应随时盖上防尘罩。

日常维护

为保证系统的使用寿命及可靠性，注意以下事项：试验室应具备三防条件：防震（远离震源）、防潮（使用空调、干燥器）、防尘（地面铺上地板）；电源：220V+-10%,50HZ温度：0度-40度。调焦时注意不要使物镜碰到试样，以免划伤物镜。当载物台垫片圆孔中心的位置远离物镜中心位置时不要切换物镜，以免划伤物镜。亮度调整切忌忽大忽小，也不要过亮，影响灯泡的使用寿命，同时也有损视力。所有（功能）切换，动作要轻，要到位。关机时要将亮度调到最小。

非专业人员不要调整照明系统（灯丝位置灯），以免影响成像质量。更换卤素灯时要注意高温，以免灼伤；注意不要用手直接接触卤素灯的玻璃体。关机不使用时，将物镜通过调焦机构调整到最低状态。关机不使用时，不要立即该盖防尘罩，待冷却后再盖，注意防火。不经常使用的光学部件放置于干燥皿内。非专业人员不要尝试擦物镜及其它光学部件。目镜可以用脱脂棉签蘸1:1比例（无水酒精：乙醚）混合液体甩干后擦拭，不要用其他液体，以免损伤目镜。

改进方式

金相显微镜的改进主要有以下几点：普遍采用无限远光学系统。

物镜按照无限远象距进行设计而不是象常规物镜那样按照有限象距进行设计，这种光学系统称为无限远色差和象差校正的光学系统或简称无限远光学系统。使用这种光学系统时，当入射光从试样表面反射再次进入物镜后，并不收敛而是保持为平行光束，直到通过镜筒透镜后才收敛并形成中间象，即一次放大实象，然后才供目镜再次放大。

无限远光学系统的优点是显微镜中的各种光学附件（如暗视场光束分离器、偏振光分离器、用于微差干涉衬度）的棱镜、检偏振镜，以及其它附加滤色镜等）都可以放置在物镜凸缘与镜简透镜之间平行光束的空间，由于成象光束没有受到上述光学附件的干扰，物象的质量不会受到损害，从而简化了物镜设计中色差和象差的校正。此外，在无限远光学系统中，镜筒长度系数保持为一，无论物镜与目镜之间的距离有多远，也不需要一个固定的中转透镜系统。德国、日本的公司生产的金相显微镜均已先后采用无限远光学系统设计。

平场消色差物镜。现今新型显微镜已经普遍使用平场消色差物镜，甚至还可以配置更高级的平场复消色差物镜.老式物镜初次放大实象的直径只有18mm～20mm，而平场消色差物镜则规定高度校正的初次放大平面象的直径为28mm，即象场面积增大了一倍，并使象场弯曲得到了很好的校正。

高倍干物镜。为了便于观察高倍显微组织，现今显微镜一般均备有高倍干物镜。例如nikon公司生产的EPIPHOT300型金相显微镜（图1）配置有放大100×、150×、200×的CFPlanApoEPI型干物镜，其NA值均为0.95.尽管干物镜的分辨率明显低于油浸物镜（100×油浸物镜的NA值一般可达1.40），但由于简化了操作并使试样免于被油污染，已获得更为广泛的使用。

保护保养

条件许可情况下，建议试验室应具备三防条件：防震、防潮、防尘；电源：220V±10%，50HZ；温度：0°C—40°C。亮度调整切忌忽大忽小，也不要过亮，影响灯泡的使用寿命，同时也有损视力。所有（功能）切换，动作要轻，要到位。关机时要将亮度调到最小。调焦时注意不要使物镜碰到试样，以免划伤物镜。当载物台垫片圆孔中心的位置远离物镜中心位置时不要切换物镜，以免划伤物镜。

非专业人员不要调整照明系统（灯丝位置灯)，以免影响成像质量。更换卤素灯时要注意高温，以免灼伤；注意不要用手直接接触卤素灯的玻璃体。关机不使用时，将物镜通过调焦机构调整到最低状态。关机不使用时，不要立即该盖防尘罩，待冷却后再盖，注意防火。