透反射金相顯微鏡是一種專門用于研究金屬材料組織結構的精密光學儀器。采用高分辨率、低像散和良好的物鏡系統，以及計算機輔助設計等新技術，為材料科學和工程學領域的研究提供了強大的工具。其原理是基于折射和反射現象。當光束穿過透鏡到達樣品表面時，一部分光線被折射進入樣品內部，另一部分光線被反射回來。通過樣品反射的光線，透反射金相顯微鏡能夠揭示出材料的內部結構和組織。
一、操作流程優化
試樣放置與固定
表面朝向：透反射模式下，試樣觀察面需朝上放置，確保光線能穿透或反射至物鏡。
壓片固定：使用載物臺上的彈簧壓片或磁性夾具固定試樣，避免觀察過程中移動導致圖像模糊。
中心對齊：調節載物臺X/Y軸移動旋鈕，使試樣觀察區域位于通光孔正中央，減少調焦時間。
調焦順序
低倍起步：先用4×或10×低倍物鏡定位目標區域，通過粗調焦手輪使載物臺緩慢上升至接近物鏡（約0.5-1cm），再從目鏡觀察并反向下降載物臺至圖像模糊，最后用微調焦手輪至清晰。
高倍精調：切換至高倍物鏡（如40×、100×）時，僅使用微調焦手輪，避免粗調導致鏡頭碰撞試樣。若高倍鏡下圖像模糊，需重新低倍定位后再切換。
二、照明系統調節
明場照明（常規觀察）
聚光鏡高度：旋轉聚光鏡升降旋鈕，使聚光鏡上表面與載物臺平面平行，確保光線均勻照射試樣。
孔徑光闌：調節孔徑光闌套圈，使物像清晰且對比度適中。孔徑過小會降低分辨率，過大則可能引入眩光。
視場光闌：縮小視場光闌至剛好覆蓋觀察區域，減少鏡筒內部反射光，提升圖像質量。
暗場照明（高對比度觀察）
暗場聚光鏡：安裝暗場聚光鏡并升起至最高位置，使光線以斜角照射試樣，僅散射光進入物鏡，適用于觀察晶界、缺陷等。
光源亮度：適當降低光源亮度，避免過曝導致細節丟失。
偏振光照明（相分析）
起偏鏡與檢偏鏡：插入起偏鏡（位于聚光鏡下方）和檢偏鏡（位于目鏡筒內），旋轉檢偏鏡至消光位置，再旋轉一定角度觀察各向異性組織（如馬氏體、珠光體）。
補償器：如需進一步分析相位差，可插入λ/4或λ/2補償器，增強對比度。
三、物鏡切換與保護
低倍到高倍切換
動作輕緩：轉動物鏡轉換器時，握持轉換器邊緣，避免直接觸碰物鏡鏡頭。
防撞設計：部分顯微鏡配備物鏡防撞裝置（如彈簧緩沖），但仍需謹慎操作，尤其是使用100×油浸物鏡時。
油浸物鏡使用
滴油技巧：在物鏡前透鏡和試樣表面各滴一滴杉木油或專用浸油，確保油層均勻且無氣泡。
清潔維護：觀察完畢后，立即用擦鏡紙蘸取少量二甲苯擦拭物鏡和試樣表面，避免油漬殘留導致鏡頭腐蝕。
四、圖像采集與處理
標尺校準
軟件標尺：使用圖像采集軟件（如ImageJ、Olympus Stream）時，輸入當前物鏡放大倍數（如100×）和目鏡標稱值（如10×），軟件自動生成比例尺（如100×目鏡+10×物鏡=1000×總放大，1cm實際長度對應10μm像素尺寸）。
手動標尺：若軟件無自動標尺功能，可在圖像中添加已知尺寸的標尺片（如100μm刻度尺），作為參考。
參數優化
曝光時間：根據試樣反光率調整相機曝光時間，避免過曝（白色區域飽和）或欠曝（黑色區域細節丟失）。
白平衡：使用白色參考卡（如PTFE標準板）校準白平衡，確保圖像色彩真實。
對比度增強：通過軟件調整圖像對比度曲線，突出組織特征（如晶界、第二相顆粒）。
