金相显微镜作为材料科学、冶金工业及失效分析领域的关键检测工具，其成像质量与使用寿命高度依赖日常操作的规范性。不当使用可能导致物镜污染、载物台偏移、光源衰减等问题，进而引发图像模糊、伪影干扰甚至设备损坏。本文从操作前准备、使用中规范及维护保养三个阶段，系统梳理金相显微镜日常使用的核心注意事项，为科研人员与质检工程师提供实用指南。

一、操作前准备：规避基础性风险

1. 环境条件检查

金相显微镜对环境温湿度、振动与灰尘敏感度较高，需提前确认以下条件：

温湿度控制：实验室温度建议稳定在20-25℃，湿度≤65%。湿度过高易导致镜头霉变，温度波动超过±5℃可能引发金属样本热胀冷缩，影响显微组织观察准确性。

防振隔离：将显微镜放置于独立防振台或气垫隔振平台上，避免与冲床、离心机等振动源共用同一地面。实验表明，振动幅值超过0.01mm时，金相图像的边缘清晰度会下降30%以上。

清洁度保障：使用前需用除尘掸清理显微镜表面浮尘，避免开灯后灰尘受热吸附至物镜或目镜表面。

2. 样本制备合规性验证

金相样本的磨抛质量直接影响成像效果，需重点检查：

表面平整度：用手指轻触样本边缘，确认无台阶状凸起或凹陷。不平整样本会导致载物台倾斜，物镜与样本间距波动超过±5μm时，图像会出现局部模糊。

腐蚀均匀性：观察样本腐蚀面是否覆盖完整，无未腐蚀或过腐蚀区域。以钢铁材料为例，4%硝酸酒精溶液腐蚀时间需控制在10-15秒，时间过长会掩盖珠光体等细微组织。

清洁度：使用无水乙醇清洗样本表面残留磨料，避免石英砂等硬质颗粒划伤物镜镀膜。

3. 设备状态预检

光源校准：开启卤素灯或LED光源后，观察光斑是否均匀覆盖视场。若出现明暗条纹，需调节聚光镜孔径光阑或光源位置，确保照明系统与物镜数值孔径（NA）匹配。

载物台归零：通过软件或手动旋钮将X/Y轴坐标归零，避免样本偏移超出物镜工作距离（通常为0.5-5mm），防止物镜与样本碰撞。

物镜切换测试：依次切换低倍（5×-10×）与高倍（20×-100×）物镜，确认变焦过程平滑无卡顿，高倍物镜对焦时需优先使用粗调旋钮接近样本，再切换细调旋钮**聚焦。

二、使用中规范：确保成像质量与设备安全

1. 载物台操作禁忌

禁止单手移动载物台：需双手同时操作X/Y轴旋钮，保持样本平面与物镜轴线垂直。单手施力可能导致载物台倾斜，引发物镜与样本刮擦。

避免快速切换物镜：高倍物镜切换前需先降低载物台高度，防止物镜触碰样本。实验数据显示，以50mm/s速度切换物镜时，碰撞概率比10mm/s操作高8倍。

限制载物台行程：通过软件设置X/Y轴移动边界，防止样本滑出载物台范围。对于尺寸为25mm×25mm的标准金相样本，建议将行程限制在±12mm以内。

2. 光源与光路调节要点

亮度分级控制：根据物镜倍率调整光源亮度，低倍物镜（如5×）使用50%亮度，高倍物镜（如100×）降至20%以下，避免强光加速样本褪色或损伤物镜镀膜。

消除杂散光：关闭实验室顶灯，使用遮光罩遮挡显微镜周围环境光。杂散光强度超过照明光10%时，会导致图像对比度下降15%-20%。

定期清洁滤光片：每月用无尘布蘸取异丙醇擦拭柯勒照明系统中的蓝色滤光片，去除氧化层与灰尘，确保光谱纯度。

3. 成像参数优化技巧

曝光时间控制：使用CCD或CMOS相机拍摄时，曝光时间需根据样本反光率动态调整。高碳钢等高反光样本曝光时间建议≤50ms，铝合金等低反光样本可延长至200ms，避免图像过曝或欠曝。

白平衡校准：每次更换物镜或光源后，需对白色陶瓷标准板进行白平衡校准，消除色温偏差。未校准图像的色差ΔE可能超过5，影响组织颜色判读准确性。

避免机械振动干扰：在按下相机快门或调节载物台时，需暂停呼吸并保持身体稳定，减少人为振动对成像的影响。

三、维护保养：延长设备寿命的关键措施

1. 日常清洁流程

物镜清洁：使用专用镜头纸蘸取少量乙醚-酒精混合液（体积比3:1），从物镜中心向外螺旋擦拭。禁止用干纸巾或棉签直接接触物镜，以防划伤镀膜。

目镜清洁：每周用压缩空气罐吹除目镜内部灰尘，若出现霉斑，需送至专业机构进行超声波清洗。

载物台清洁：用无尘布擦拭载物台表面油污与金属碎屑，避免腐蚀性物质残留。对于电动载物台，需定期润滑导轨（建议使用硅基润滑脂），减少机械磨损。

2. 关键部件定期校准

物镜工作距离校准：每季度使用标准测微尺（刻度精度1μm）验证物镜实际工作距离与标称值偏差。若偏差超过±2μm，需调整物镜转盘高度或联系厂商维修。

光源寿命监测：记录卤素灯或LED光源的累计使用时间（通常卤素灯寿命≤2000小时，LED灯寿命≥50000小时），接近寿命终点时提前更换，避免突然熄灭影响实验进度。

载物台精度检测：每年使用激光干涉仪检测载物台X/Y轴定位精度，要求重复定位误差≤±0.5μm，直线度误差≤±1μm/100mm。

3. 长期停用保护方案

防潮处理：若显微镜需停用1个月以上，需在物镜筒内放置干燥剂（如硅胶颗粒），并将设备整体密封于防潮箱内（相对湿度≤40%）。

防尘覆盖：使用专用防尘罩包裹显微镜主体，避免灰尘进入光路系统。

定期通电：每2周开启光源与电动载物台运行30分钟，防止电路元件受潮短路或机械部件卡死。

金相显微镜的日常使用需遵循“预防优于维修”的原则，通过规范操作、环境控制与定期维护，可显著降低设备故障率并提升成像可靠性。数据显示，严格执行上述注意事项的实验室，其金相显微镜的平均无故障时间（MTBF）可延长至5年以上，年维修成本降低60%以上。对于材料检测机构与企业质检部门而言，将本文要点纳入标准化操作流程（SOP），是保障检测数据准确性与设备投资回报率的核心举措。