微分干涉显微镜工作原理

在材料显微分析如何使用微分干涉相衬法微分干涉相衬法(DIC)作为一种前途的分析检验方法，具有对金相样品的制备要求较低，所观察到的样品各组成相间的相对层次关系突出，呈明显的浮雕状，对颗粒、裂纹、孔洞以及凸起等能作出正确的判断，能够容易判断许多明场下所看不到的或难于判别的一些结构细节或缺陷，可进行彩色金相摄影等优点。但在目前的金相检验工作中，DIC法还利用得很少。

在金相显微镜检验方法中，微分干涉相衬法(DIC)是金相检验的一种强有力的工具，其特点主要为: 

 1、对金相样品的制备要求降低，对于某些样品，甚至只需抛光而不必腐蚀处理即可进行观察。优点是可以观察到样品表面的真实状态，如将试样抛光后在真空下发生马氏体相变，不用腐蚀就可以观察到马氏体的相变浮凸。

2、所观察到的表面具有明显的凹凸感，呈浮雕状，样品各组成相间的相对层次关系都能显示出来，对颗粒、裂纹、孔洞以及凸起等都能作出正确的判断，提高了金相检验准确性，同时也增加了各相间的反差。

3、用微分干涉相衬法观察样品，会看到明场下所看不到的许多细节，明场下难于判别的一些结构细节或缺陷，可通过微分干涉进行反差增强而容易判断。

4、微分干涉相衬法基于传统的正交偏光法，又巧妙地利用了在渥拉斯顿棱镜基础上改良的DIC 棱镜和补色器(λ-片)等，使所观察的样品以光学干涉的方法染上丰富的色彩，从而可利用彩色胶卷或者数码产品(CCD 摄像头以及数码相机)进行彩色金相显微摄影。由于微分干涉相衬得效果与样品细节的浮雕像以及色彩都是可以调节的，因而比正交偏光更为优越。微分干涉相衬法在生物医学领域得到了广泛的重视，然而，到目前为止从发表的有关材料金相研究的论文中，国内外基于微分干涉相衬法进行材料金相研究的工作开展得很少。

其原因主要有两个方面:

一方面是由于配备微分干涉相衬部件的金相显微镜不是很多；另一方面，许多材料科学工作者还没有意识到微分干涉相衬法在材料研究中的优势

一、微分干涉相衬法的基本原理：

1、微分干涉相衬法所需部件：起偏器、检偏器、微分干涉相衬组件插板(DIK组件插板)，以及补色器(λ- 片)。起偏器和检偏器是在对金相样品进行正交偏振光观察中必不可少的基本配套部件，组装在明/暗场照明组件中，也是微分干涉相衬法必不可少的部件。起偏器是把光源变为按东- 西方向振动的线偏振光；检偏器可以使满足干涉条件的相干光进行干涉。DIK组件插板是微分干涉相衬法的核心部件，其上装配有以渥拉斯顿棱镜为基础改良后的DIC棱镜。DIK组件插板上有两个调节旋钮，其中较大的一个用来调节组成DIC棱镜的两个棱镜间的相对位置，使其厚度产生微小的改变从而引起光程或光程差的微小变化，产生明显的干涉相衬效果；较小的一个用来调节DIC棱镜的高低位置，以配合不同倍数物镜后焦平面位置上的差异，从而确保DIC观察视场中能获得均匀的照明。补色器(λ- 片) 由石膏制成，插在线偏振光的照光路中用以增加一个光波波长约550nm的光程差，使干涉级序升高一级，保证视野中样品的不同组织细节获得丰富的色彩，从而利于金相组织的观察和分析。

2、微分干涉相衬的基本原理：微分干涉相衬法的基本原理如图1所示。由光源出射的照明光经起偏器后变为东-西方向振动的线偏振光，*次进入DIC棱镜内部时分为寻常光(o光)和非寻常光(e光)，这两束光微微分开，而其振动方向相互垂直