金相顯微鏡對環境的要求-磁場
金相顯微鏡對磁場的要求一般是不大于數十到數百納特斯拉。當四周磁場強度超越規范時,可以用磁屏障(EMI Shielding)或采用自動式消磁器來解決問題。
依據頻率的分別,一般把電磁場分為直流(0赫茲)電磁場、低頻(數十到數百赫茲)電磁場和中高頻電磁場。由于高于數百赫茲的中高頻電磁場場強很低,對金相顯微鏡的影響極小,直流電磁場不影響圖像質量,程度偏向的直流電磁場只會使圖像有極細小的整幅偏移,毫伏級的垂直偏向直流電磁攪擾更是不會有任何關擾,所以關于金相顯微鏡一般只考慮數十赫茲的低頻電磁攪擾。
依據電磁波傳輸的原理,在頻率很低的時候,趨膚效應、磁滯損耗以及反射損耗都很小,低頻電磁波的能量首要由磁場能量組成。所以這時所要屏障的應該是電磁波的磁場重量。
屏障低頻電磁攪擾的原理是磁路并聯旁路分流。經過運用導磁材料(如低碳鋼、硅鋼等)制造的屏障體來供應磁旁路,降低屏障體內部的磁通密度。同時盡量增大渦流損耗,使局部能量轉化為熱能耗費掉。屏障資料越厚則磁通面積越大、磁阻越小屏障結果越好。渦流損耗越大,轉換為熱能而損耗的磁能越多,屏障結果越好。導電率高而導磁率低的材料(如銅、鋁等)對電磁波的磁場重量沒有屏障效果。
實驗測試數據表明,導磁率高的材料(如硅鋼、玻莫合金等)在制造體積達數十立方米的金相顯微鏡磁屏障室時結果很差。冷軋硅鋼板的均勻導磁率約為20000,通常低炭鋼板導磁率約為4000,似乎冷軋硅鋼板的低頻電磁屏障結果會遠好于通俗低炭鋼板,但實際并非如此,在制造體積較大的磁屏障室時,因為硅鋼、玻莫合金等高導磁資料的可焊性很差,而且無法在焊接后進行熱處置,所以只能平鋪或搭接,所以整個磁屏障室的磁通路就被很多空氣隙(導磁率約為1)所間隔,高導磁材料的功能得不到充分應用。而低炭鋼具有*的可焊性,依照準確的施工工藝施工,在厚度一樣的前提下,低炭鋼板的屏障結果反而優于硅鋼板或玻莫合金板。
改善屏障體的導電性如在屏障體上復合鋁(銅)板、門邊加裝梳狀導電條等,對于低頻電磁屏障是*無效的。門邊加裝梳狀導電條反而會增大磁阻,降低屏障結果。低頻電磁屏障對屏障體的厚度有要求的。
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