Przeznaczenie
Ogólne przeznaczenie mikroskopu.
Obecnie dostępne są 4 główne opcje zastosowania: mikroskop
dziecięcy,
edukacyjny,
laboratoryjny i
specjalistyczny. Jednocześnie różne opcje (przynajmniej z trzech pierwszych) można z powodzeniem łączyć w jednym modelu - np. najprostsze i najtańsze mikroskopy edukacyjne można z powodzeniem pozycjonować jako mikroskopy dziecięce, a te najbardziej zaawansowane także jako laboratoryjne . A oto szczegółowy opis różnych opcji docelowych:
- Dziecięce. Najprostsze i najtańsze mikroskopy, przeznaczone przede wszystkim dla dzieci stawiających pierwsze kroki w naukach przyrodniczych (a także dla innych niewymagających użytkowników, którzy nie potrzebują szczególnie zaawansowanej funkcjonalności). W związku z tym w takich urządzeniach brakuje zaawansowanych funkcji, takich jak blokada ostrości, oświetlenie według metody Koehlera, wyjścia wideo (dla modeli cyfrowych i opto-cyfrowych), trinokular z możliwością podłączenia kamery itp. Dodatkowo korpus może być wykonany w jasnych kolorach , a plastik jest zwykle używany jako materiał na korpus. Niemniej jednak wiele mikroskopów dziecięcych jest wyposażonych w obrotowe głowice umożliwiające szybką regulację powiększenia, a całkowite powiększenie może znacznie przekroczyć 600x „po wyjęciu z pudełka” i 1000x w konfiguracjach z najwyższej półki.
- Ed
...ukacyjny. Mikroskopy dobrze nadające się do użytku edukacyjnego; czasami takie spotkanie jest nawet bezpośrednio wskazane przez producenta. Specyficzna funkcjonalność takich modeli jest dość zróżnicowana, typ może być również różny (zarówno biologiczny, jak i stereoskopowy). Ogólnie rzecz biorąc, urządzenia tej specjalizacji zajmują pozycję pośrednią między prostymi i niedrogimi mikroskopami dziecięcymi a zaawansowanym sprzętem laboratoryjnym. Jednocześnie istnieje wiele modeli, które mają wspólny cel - „dziecięcy/edukacyjny” lub „edukacyjny/laboratoryjny”. Pierwszy typ jest prosty i niedrogi, do celów edukacyjnych nadaje się głównie do szkoły; z kolei druga opcja może się przydać nawet na uniwersyteckim wydziale nauk przyrodniczych.
- Laboratorium. Najbardziej zaawansowany typ nowoczesnych mikroskopów, przeznaczony do pełnoprawnych badań laboratoryjnych i innych poważnych zadań. W związku z tym takie modele nie są tanie, ale dają obraz wysokiej jakości i ogólnie mają najszerszą funkcjonalność (choć konkretny zestaw możliwości oczywiście może być inny). Wśród możliwości spotykanych w mikroskopach laboratoryjnych są ruchome stoliki, montaż filtrów świetlnych, 2 rodzaje oświetlenia (dolne i górne), oświetlenie Według metody Koehlera, przydatność do specjalnych metod mikroskopowych (fluorescencyjne, kontrast fazowy) itp.
- Specjalistyczne. Mikroskopy o określonej konstrukcji i przeznaczeniu, w taki czy inny sposób różniące się od bardziej tradycyjnych modeli. Te różnice mogą być różne; w związku z tym konkretna specjalizacja również się różni. Tak więc ostatnio dość dużą popularność zyskały przenośne modele do smartfonów: za pomocą specjalnego spinacza do bielizny takie urządzenie jest przymocowane bezpośrednio do gadżetu naprzeciwko głównego aparatu, a ekran smartfona pełni rolę okularu. Innym popularnym typem są kompaktowe mikroskopy cyfrowe bez własnych ekranów, które są podłączane do komputerów PC lub laptopów przez USB, a nawet do smartfonów przez Wi-Fi (w tym przez Internet). Obejmuje to również profesjonalny sprzęt o dość wąskiej specjalizacji: stereoskopy ze specjalnymi mocowaniami do protetyki dentystycznej, do lutowania mikroukładów itp .; mikroskopy do badań metalurgicznych; urządzenia na statywie z przedłużaczem, przeznaczone do kontroli poszczególnych obszarów na dużych obiektach; mikroskopy porównawcze do badań balistycznych i śladowych w kryminalistyce; itd.Metoda badania
Metody badawcze mające zastosowanie w tym modelu mikroskopu.
- Jasne pole. Najbardziej znana i szeroko stosowana metoda mikroskopii świetlnej. W takich badaniach rozważany obiekt umieszczany jest na jasnym tle, na którym wygląda ciemniej. Należy pamiętać, że do badań można stosować różne metody oświetlenia: na wprost, ukośnie, odbite. Pierwsza opcja (kiedy światło lampy lub lustra pod sceną przebija się przez próbkę) jest optymalna do badania przezroczystych próbek, których kluczowe szczegóły są ciemniejsze niż ogólne tło. Typowymi przykładami są cienkie skrawki tkanki zwierzęcej i roślinnej. Światło skośne jest podobne w konkretnym zastosowaniu, ale daje szare tło i jest gorsze od światła bezpośredniego pod względem wydajności podświetlenia, ale zapewnia bardziej wypukły obraz. Jeśli chodzi o światło odbite, w tym przypadku jest ono niezastąpione przy badaniu obiektów nieprzezroczystych: próbek rud i innych materiałów, płytek półprzewodnikowych itp. tła (przy oświetleniu przelotowym) lub dawaniu zauważalnych odbić/cieni (przy świetle odbitym).
- Ciemne pole. Swego rodzaju przeciwieństwo badań w jasnym polu: badany obiekt lub jego poszczególne elementy są jaśniejsze od otaczającego tła. Nie jest to jednak tylko „negatywny” obraz, ale osobna metoda o własnych cechach. Oświetlenie w mikroskopii ciemnego pola jest zwykle przepuszczane, ale odbywa się to w specyficzny sposób: środek wiązki światła jest blokowany przez osłonę, a „walc” świetlny, przechodząc prz...ez soczewkę kondensora, zamienia się w „klepsydrę”. ”. Jednocześnie w najwęższym miejscu takiego „zegara” znajduje się preparat, a w kierunku obiektywu stożek światła rozszerza się tak, że nie wpada w optykę. W ten sposób użytkownik widzi przez mikroskop tylko światło rozproszone przez preparat i ciemne tło wokół niego. Ta metoda badań pozwala między innymi zidentyfikować „gładkie” szczegóły, które nie wyróżniają się ostro na tle otoczenia i nie są widoczne podczas badania w jasnym polu. Wśród zastosowań mikroskopii ciemnego pola - praca z niebarwionymi preparatami biologicznymi (komórki, próbki tkanek, mikroorganizmy), a także badanie niektórych materiałów przezroczystych pod kątem drobnych defektów powierzchniowych.
- Kontrast fazowy. Metoda stosowana do badania przezroczystych i bezbarwnych obiektów o niejednorodnej strukturze, stosowana, gdy tej niejednorodności nie można wykryć za pomocą bardziej tradycyjnej mikroskopii jasnego pola. Ideą tej metody jest to, że kiedy światło przechodzi przez struktury o różnych współczynnikach załamania światła, otrzymuje różne zmiany fazowe. Zmiany te nie są widoczne w konwencjonalnej optyce, jednak można je uwidocznić za pomocą specjalnego sprzętu - kondensora i specjalnie zaprojektowanego obiektywu. W związku z tym taki sprzęt jest koniecznie objęty zakresem dostawy mikroskopu.
- Fluorescencyjny. Metoda ta przewiduje oświetlanie obserwowanych obiektów światłem o określonej długości fali, pod wpływem którego te obiekty lub ich poszczególne elementy zaczynają świecić, a tło pozostaje ciemne. W razie potrzeby do preparatu wprowadza się barwniki poprawiające jasność (typowym przykładem są obiekty biologiczne, z których większość sama słabo fluoryzuje). Do oświetlenia z reguły stosuje się promieniowanie UV, dlatego ta metoda jest również nazywana mikroskopią ultrafioletową; obraz wchodzi do okularu mikroskopu przez filtr, który odfiltrowuje promienie UV, ale swobodnie przechodzi przez widoczną poświatę preparatu.
Jedną z głównych cech mikroskopii fluorescencyjnej jest jej wysoka rozdzielczość: pozwala wyraźnie zobaczyć nawet bardzo małe obiekty niedostępne dla oka w zwykłym widzialnym zakresie. W rzeczywistości, pod względem rozdzielczości, ta metoda jest pomiędzy klasyczną mikroskopią optyczną a mikroskopią elektronową; jednocześnie, w przeciwieństwie do mikroskopów elektronowych i atomowych, urządzenia ze wsparciem metody UV pozwalają uwzględnić nawet „wypychanie” żywych komórek i mikroorganizmów. A niektóre specjalne wersje tej techniki umożliwiają uzyskanie powiększenia nie mikro, ale nanoskopowego. Drugim popularnym sposobem wykorzystania mikroskopii fluorescencyjnej jest wykrywanie cząstek, pierwiastków, wtrąceń itp., które nie są widoczne w zwykłym świetle, ale dobrze wyróżniają się w świetle ultrafioletowym. Typowym przykładem jest powierzchnia wielu metali i stopów.
Stolik przedmiotowy
Typ i/lub rozmiar stolika przedmiotowego, zamontowanego w mikroskopie. Przypomnijmy, że stolik przedmiotowy to powierzchnia, na której umieszczony jest badany preparat.
- Stacjonarny. Stolik przedmiotowy, zamocowany nieruchomo; ustawianie ostrości w takich mikroskopach odbywa się poprzez poruszanie w górę i w dół tubusu z obiektywem i okularem. Takie układy są proste i niedrogie, jednak ustawianie ostrości przy patrzeniu przez ciągle poruszający się okular nie jest zbyt wygodne. Ponadto w przypadku zaawansowanych mikroskopów biologicznych (patrz „Rodzaj”) z binokularem i trinokularem (patrz „Okular”) ten wariant również nie jest odpowiedni z powodu pewnych względów konstrukcyjnych. Natomiast zdecydowana większość mikroskopów stereoskopowych wyposażona jest w stoliki stacjonarne – jest to najrozsądniejsza konstrukcja, biorąc pod uwagę specyfikę zastosowania.
-
Ruchomy. W tego typu mikroskopach cały układ optyczny jest sztywno zamocowany na statywie, a stolik przedmiotowy można przesuwać w górę i w dół dla ustawiania ostrości optyki. Taka konstrukcja może występować wyłącznie w mikroskopach biologicznych (patrz „Rodzaj”). Jest nieco bardziej złożona i droższa niż konstrukcja z nieruchomym stolikiem, ale równocześnie jest znacznie wygodniejsza: przy ustawianiu ostrości okular nie porusza się, co pozwala wygodnie regulować obraz bez patrzenia w górę. Ponadto to właśnie ruchomy stolik najbardziej nadaje się do zaawansowan
...ych urządzeń z binokularami i trinokularami (patrz „Okular”), prawie wszystkie takie mikroskopy posiadają takie wyposażenie.
Jeśli chodzi o wymiary stolika przedmiotowego, mogą się one wahać od 75x75 mm do 240x200 mm, a nawet więcej. Tutaj przy wyborze warto wziąć pod uwagę planowane wymiary badanych preparatów.Diafragma
Rodzaj diafragmy zamontowanej w mikroskopie.
Diafragma częściowo blokuje strumień światła z układu oświetlenia mikroskopu. Służy głównie do regulacji oświetlenia, a także do niektórych bardziej szczegółowych zadań (w szczególności zmiany głębi ostrości). Przy regulacji diafragmy zmienia się średnica jej otworu roboczego i tym samym rzeczywista przepuszczalność światła; a różne typy diafragm (
irysowe lub
obrotowe) różnią się między sobą cechami regulacji:
— Irysowa. Nazwa pochodzi od łacińskiego słowa oznaczającego tęczówkę oka. Diafragma irysowa składa się z zestawu płatków o specjalnie dobranym kształcie (tzw. lamelek). Przy zamykaniu płatki te przesuwają się od krawędzi otworu roboczego do środka, zmniejszając jego średnicę; przy otwieraniu przesuwają się na zewnątrz. Diafragmy irysowe są bardziej skomplikowane i droższe diafragm obrotowych, jednak mają nad nimi szereg istotnych zalet. Przede wszystkim przepuszczalność światła w całym zakresie roboczym takich urządzeń zmienia się płynnie, co pozwala na jak najdokładniejszy dobór ustawień. Możesz zarządzać ustawieniami nie przerywając obserwacji preparatu; dodatkowo diafragmy irysowe są tak kompaktowe i lekkie, jak to tylko możliwe. W rezultacie to właśnie ta odmiana diafragmy jest najbardziej popularna w mikroskopach klasy średniej i wyżej, a także często spotykana nawet w prostszych modelach.
— Obrotowa. Diafragma tego typ
...u to tarcza z otworami różnej wielkości; obracając tarczę można umieszczać różne otwory w polu widzenia mikroskopu i tym samym zmieniać przepuszczalność światła. Głównymi zaletami takich urządzeń są: prostota konstrukcji, niski koszt, niezawodność i łatwość naprawy. Z drugiej strony diafragmy obrotowe są mniej praktyczne niż irysowe — w szczególności są bardzo masywne i nie pozwalają na płynną regulację. W związku z tym, opcja ta jest stosowana głównie wśród mikroskopów klasy podstawowej, gdzie zaawansowane funkcje nie są wymagane — a wręcz przeciwnie, kluczowa jest przystępna cena.Filtry fotograficzne
Obecność
filtrów świetlnych w zakresie dostawy mikroskopu.
W systemie oświetleniowym zainstalowane są filtry świetlne; mogą być zdejmowane lub wbudowane (zwykle na obrotowej płycie). W każdym razie takie urządzenia zmieniają charakterystykę światła, dostosowując je do specyfiki sytuacji. Rodzaje i przeznaczenie filtrów świetlnych mogą być różne, a także ich asortyment w zestawie; niektóre z bardziej powszechnych opcji to:
- Kolor niebieski. Przydatne w przypadkach, gdy do oświetlenia używane jest światło z żarówki lub lampy halogenowej. Filtr ten wyrównuje temperaturę kolorów (balans bieli), dzięki czemu odcienie kolorów są chłodniejsze i zapewniają naturalne odwzorowanie kolorów; jest to szczególnie ważne w przypadku mikrofotografii, ponieważ odpowiednio ustawiony balans bieli ma kluczowe znaczenie dla uzyskania wysokiej jakości zdjęć.
- Kolor żółty. W przeciwieństwie do niebieskiego, obniża temperaturę barwową, nadając obrazowi cieplejszy odcień. Czasami przydaje się również do regulacji balansu bieli, ale żółte filtry mają jeszcze jedno ważne zastosowanie: są dobre do wykrywania niedoskonałości na metalowych powierzchniach.
- Kolor zielony. Obiektywy achromatyczne i planachromatyczne znajdujące się w większości nowoczesnych mikroskopów najlepiej eliminują aberracje w zielonej części widma. Mając to na uwadze, stosuje się podobne filtry: obraz w zielonym odcieniu ma najmniej widoczne zniekształcenie.
...Ponadto większość obiektywów do mikroskopii z kontrastem fazowym jest również najskuteczniejsza w zielonej części widma (chociaż możliwe są wyjątki).
- Mat (dyfuzor). Białe filtry, które nie zmieniają barwy światła, ale zapewniają dodatkowe rozproszenie. Może to być przydatne zwłaszcza podczas pracy z obiektywami o małym powiększeniu.
- Neutralny. Filtry w różnych odcieniach szarości. Służą do zmniejszania intensywności oświetlenia bez zmiany jego pozostałych cech. Takie gadżety mogą być szczególnie przydatne podczas fotografowania – a mianowicie, jeśli aparat nie ma wystarczająco szybkiego czasu otwarcia migawki. Zwróć uwagę, że podobny efekt można osiągnąć za pomocą przesłony mikroskopu, ale nie zawsze jest to najlepsza opcja do fotografowania. Zawężenie przysłony zmniejsza więc pole widzenia i zwiększa głębię ostrości (ta ostatnia też nie zawsze jest pożądana), a filtry świetlne nie wpływają na te parametry; ponadto w niektórych sytuacjach nawet najwęższa przysłona może nie być wystarczająco „ciemna”.
- Filtry świetlne do preparatów kolorowych. Poprawia widoczność kolorowych elementów. Takie urządzenia są szczególnie popularne w badaniach biologicznych: są to leki najczęściej przetwarzane za pomocą barwników, a ponadto są one najbardziej podatne na blaknięcie barwników, co utrudnia ich oglądanie w normalnym oświetleniu. Zwróć uwagę, że filtry tego typu, w przeciwieństwie do filtrów kolorowych opisanych powyżej, nie malują całego obrazu na określony kolor, a jedynie tłumią wszystkie inne kolory, z wyjątkiem ich „natywnego” koloru.
- Fluorescencyjny. Filtry stosowane w mikroskopii fluorescencyjnej. Dzielą się na dwa typy - ekscytujące (emitujące promieniowanie UV z ogólnego spektrum oświetlenia w celu oświetlenia leku) i ciągnące (chroniące oczy użytkownika przed promieniowaniem ultrafioletowym i jednocześnie wpuszczające fluorescencyjny blask leku).Liczba megapikseli
Rozdzielczość matrycy aparatu w megapikselach (miliony pikseli).
Im wyższa rozdzielczość matrycy, tym wyższa może być rozdzielczość wideo (patrz poniżej), tym bardziej szczegółowy obraz może dostarczyć kamera. Jednocześnie należy pamiętać, że wraz ze wzrostem liczby megapikseli (bez zmiany rozmiaru matrycy) rozmiar każdego pojedynczego piksela maleje, co zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia szumu i pogorszenia ogólnej jakości obrazu. Dlatego wysoka rozdzielczość sama w sobie niekoniecznie jest oznaką wysokiej jakości – wiele zależy od innych kwestii, na przykład od wielkości matrycy.
Interfejs
Sposoby przesyłania danych do innych urządzeń przewidziane w konstrukcji mikroskopu.
Parametr ten dotyczy przede wszystkim modeli cyfrowych i optyczno-cyfrowych, a także pojedynczych urządzeń optycznych wyposażonych w kamery. Wszystkie opisane mikroskopy mogą być wyposażone w
wyjścia AV i
HDMI, uniwersalne porty
USB , czytniki kart na nośniki wymienne, a także bezprzewodowe moduły
Wi-Fi. Oto szczegółowy opis każdego interfejsu:
- Wyjście AV. Wyjście analogowe do transmisji sygnału wideo. Służy przede wszystkim do transmisji na żywo obrazu z kamery mikroskopowej, a w niektórych modelach także do przeglądania materiału zapisanego w pamięci. Takie wyjścia nie obsługują rozdzielczości HD i ogólnie są gorsze od HDMI pod względem ogólnej jakości „obrazu” (z tymi samymi cechami aparatu). Z drugiej strony, szczególnie dla mikroskopów, momenty te nie są tak często krytyczne; złącza analogowe są nadal dość popularne zarówno w ogólnym sprzęcie wideo, jak i w sprzęcie specjalnym; a implementacja tego interfejsu jest niedroga. Dlatego wyjścia AV można znaleźć nawet w dość zaawansowanych modelach.
- HDMI. Wyjście cyfrowe do transmisji sygnału wideo. Podobnie jak AV, może służyć zarówno do nadawania w czasie rzeczywistym, jak i do wykorzystania mikroskopu jako odtwarzacza wideo podczas pr
...zeglądania zapisanych materiałów (o ile w tym modelu w ogóle jest taka możliwość). Jednocześnie takie wyjścia są bardziej zaawansowane niż analogowe AV: przez HDMI można przesyłać obrazy w jakości HD (w tym Full HD i wyższe), a sygnał jest bardzo odporny na zakłócenia. Przypominamy również, że ten interfejs jest niezwykle powszechny w nowoczesnym sprzęcie wideo - w szczególności obecność co najmniej jednego wejścia HDMI jest prawie obowiązkowa w przypadku telewizorów i monitorów obsługujących standardy HD. Z drugiej strony implementacja HDMI jest znacznie droższa i sensowne jest stosowanie jej z dość zaawansowanymi aparatami, co samo w sobie znacząco wpływa na cenę mikroskopów. Dlatego takie wyjścia można znaleźć głównie w dość drogich i zaawansowanych urządzeniach.
- USB. Uniwersalna wtyczka pozwalająca na różne zastosowania; określony zestaw tych opcji jest bezpośrednio związany z funkcjonalnością mikroskopu. Typowe przykłady użycia USB to: kopiowanie przechwyconych zdjęć i filmów na komputer lub laptop; nadawanie obrazów w czasie rzeczywistym; zdalne sterowanie za pomocą komputera PC/laptopa (np. przesuwanie nośnika leku); ładowanie wbudowanego akumulatora itp. Specyficzny typ złącza USB w mikroskopie może się różnić, jednak w zestawie zazwyczaj znajduje się odpowiedni kabel do podłączenia do standardowego pełnowymiarowego portu.
- Czytnik kart. Urządzeniem do pracy z kartami pamięci jest najczęściej SD, a w miniaturowych modelach kieszonkowych microSD. Karty te zwykle rejestrują materiał zarejestrowany przez kamerę. Ogólnie rzecz biorąc, funkcja ta znacznie ułatwia kopiowanie informacji na inne urządzenia, które również posiadają czytniki kart – przede wszystkim laptopy i komputery PC; a miniaturowe karty microSD są również obsługiwane przez smartfony, tablety i inne przenośne gadżety. W każdym razie wyjęcie karty z mikroskopu i zainstalowanie jej w innym urządzeniu jest często łatwiejsze i szybsze niż majstrowanie przy połączeniu przewodowym lub Wi-Fi.
- Wi-Fi. Moduł bezprzewodowy, który w tym przypadku służy głównie do komunikacji z zewnętrznym urządzeniem takim jak smartfon, laptop czy PC. Połączenie Wi-Fi pozwala przynajmniej na nadawanie obrazu z kamery i kopiowanie zrobionych przez nią zdjęć, a często także sterowanie innymi funkcjami i ustawieniami (jasność oświetlenia, ruch sterownika narkotykowego itp.). Jednocześnie brak przewodów zapewnia dodatkową swobodę ruchów i ogólną wygodę. Należy jednak mieć na uwadze, że konkretna forma komunikacji może być inna, należy to określić osobno. Tak więc niektóre modele obsługują bezpośrednie połączenie tylko na stosunkowo niewielką odległość (w praktyce do kilkudziesięciu metrów, a nawet mniej). Inni są w stanie połączyć się z urządzeniem zewnętrznym przez Internet, a tutaj odległość nie ma znaczenia – byłby dostęp do sieci World Wide Web. Jeszcze inne dopuszczają oba formaty pracy. Należy również zauważyć, że poszczególne urządzenia z taką funkcją w ogóle nie mają własnych ekranów i są przeznaczone do użytku z zewnętrznymi gadżetami; Taka konstrukcja sprawia, że mikroskop jest tak kompaktowy i łatwy do przenoszenia, jak to tylko możliwe.