斷口分析是一種用于確定金屬結(jié)構(gòu)斷裂原因的分析技術(shù)。該方法依靠對(duì)斷口表面的韌窩和滑移帶的分析來確定它是由腐蝕疲勞、應(yīng)力腐蝕引起的，還是由疲勞、脆性、延性或蠕變引起的應(yīng)力斷裂引起的。斷裂的方向通常也可以確定。這為確定金屬部件所能承受的應(yīng)力和載荷提供了有價(jià)值的信息。

隨著基礎(chǔ)設(shè)施的老化和質(zhì)量控制問題的出現(xiàn)，斷口分析變得越來越重要。光學(xué)或數(shù)碼顯微鏡是必要的斷口分析工具，用來捕獲高質(zhì)量的圖像進(jìn)行分析。然而，斷裂面可能具有復(fù)雜的形狀，使得用顯微鏡進(jìn)行檢查具有一定挑戰(zhàn)性。

用顯微鏡觀察斷裂金屬表面的4個(gè)挑戰(zhàn)

1、在大范圍內(nèi)觀察斷裂面 

在開始分析時(shí)，分析者要用盡可能大的視野觀察表面，找出導(dǎo)致破壞的原因。一種解決方案是使用拼接，將多個(gè)圖像組合成一個(gè)大的圖像。然而，糟糕的光學(xué)質(zhì)量會(huì)導(dǎo)致圖像之間的拼接痕跡可見，這就使得查找破壞的原因變得很困難。

重疊圖像之間的痕跡非常明顯

2、在分析過程中跟蹤觀察位置

斷裂面的特征和形貌看起來非常相似，在分析過程中很容易丟失位置。如果用戶丟失了他們的位置，他們可能不得不重新開始。

3、難以確定斷裂面的奇點(diǎn)

用低放大率觀測(cè)來定位奇點(diǎn)。當(dāng)表面有高度差異時(shí)，顯微鏡的聚焦深度使其不可能*聚焦圖像，即使在低放大率下也是如此。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，檢查人員可以使用一種稱為景深疊加的圖像處理技術(shù)來創(chuàng)建一個(gè)清晰的圖像。但是，這個(gè)過程可能比較慢，如果需要檢查樣品的不同部位，用戶必須返回到活動(dòng)圖像進(jìn)行導(dǎo)航。

定位奇點(diǎn)的能力也取決于顯微鏡物鏡的分辨率。大多數(shù)低放大倍率物鏡的分辨率較低，這使得在復(fù)雜形狀的斷口表面捕捉奇點(diǎn)的圖像變得很困難。

4、奇點(diǎn)分析困難

一旦一個(gè)奇點(diǎn)被定位，它就會(huì)被放在高倍物鏡觀察。如前所述，物鏡的分辨率對(duì)圖像質(zhì)量有顯著影響，因此如果操作者試圖放大奇點(diǎn)，圖像可能會(huì)變得模糊。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，操作者需要換一個(gè)分辨率更高的物鏡。然而，這個(gè)過程意味著圖像需要重新聚焦和重新獲得奇異點(diǎn)，這增加了檢測(cè)的時(shí)間。

高倍物鏡的另一個(gè)問題是聚焦深度較淺，這使得獲取全聚焦圖像的景深疊加技術(shù)出現(xiàn)問題。也有可能由于工作距離小，鏡頭在試圖景深疊加時(shí)與樣品發(fā)生碰撞，對(duì)兩者造成潛在的損害。

淺焦深

DSX1000數(shù)碼顯微鏡在斷口分析中的優(yōu)勢(shì)

DSX低放大倍率物鏡結(jié)合了大景深和高分辨率可以提供清晰的圖像。如果你需要更大的景深，按下控制臺(tái)的景深疊加按鈕即可。這些功能使您能夠獲得清晰的圖像，并更快地找到奇點(diǎn)。如果斷口表面有較大的不規(guī)則性，仍然可以獲得高分辨率的圖像。

在使用DSX1000數(shù)碼顯微鏡拍攝的圖像中(右圖)，斷裂件的形貌比使用傳統(tǒng)顯微鏡拍攝的圖像要清晰得多。

高放大倍率 

DSX1000數(shù)碼顯微鏡切換到高倍放大的細(xì)節(jié)觀察很簡(jiǎn)單。快速切換的滑動(dòng)性鼻輪使您能夠快速滑出低放大倍率的物鏡，替代以高倍放大倍率物鏡而不會(huì)丟失您在樣品上的位置。

物鏡安裝在變焦頭中可快速切換的滑動(dòng)鼻輪中

和低放大倍率的物鏡一樣，高放大倍率的DSX物鏡也結(jié)合了高分辨率和大景深，這樣在觀察細(xì)節(jié)時(shí)，你就可以用聚焦圖像查看斷口表面。當(dāng)需要較深的景深時(shí)，景深疊加功能也適用于高倍放大物鏡。

XLOB系列物鏡

景深疊加按鈕

為了糾正圖像拼接過程中常見的問題，如圖像之間的可見邊界，DSX1000數(shù)字顯微鏡提供了一種改進(jìn)的模式匹配和陰影補(bǔ)償算法。結(jié)果是更高質(zhì)量的沒有位置偏移或不均勻的圖像接縫的拼接圖像。

該系統(tǒng)的宏觀地圖功能顯示了觀察位置，以幫助用戶更好地了解他們正在觀察的樣品的位置。現(xiàn)在，用戶可以繼續(xù)觀察而不丟失他們視場(chǎng)的位置。

宏觀地圖顯示了您樣品上的觀察區(qū)域

對(duì)比用DSX1000和傳統(tǒng)顯微鏡拍攝的圖像

在DSX1000數(shù)碼顯微鏡拍攝的圖像中，可以以高分辨率觀察到斷口的特征狀態(tài)。