Как правильно выбрать микроскоп

Микроскоп представляет собой оптический прибор, позволяющий рассматривать очень маленькие образцы через объектив.

Микроскопы широко применяются в науке и промышленности. Они используются, в частности, для контроля качества (обработка полупроводников, металлургический анализ), а также в лабораторном деле (медицинская визуализация, исследования клеток).

Существует два типа микроскопов: оптические и электронные. В данном руководстве после краткого объяснения разницы между этими двумя типами микроскопов будут рассматриваться только оптические микроскопы.

Просмотреть микроскопы

  • Оптический или электронный микроскоп?

    Оптический микроскоп марки Carl Zeiss Microscopy

    Существует две большие категории микроскопов: оптические микроскопы и электронные микроскопы.

    Основное различие между этими двумя типами микроскопов заключается в том, каким образом просматривается образец, называемый препаратом. Это определяет качество изображения (увеличение, цветное или черно-белое изображение).

    В оптическом микроскопе через препарат, размещенный на предметном стекле, проходят световые лучи:

    • Разрешение составляет порядка 200 нанометров.
    • Например, можно наблюдать всю целую клетку, а не только ее часть.
    • Однако увеличение довольно ограничено, он не подойдет для объектов ниже 200 нанометров.

    В электронном микроскопе через образец проходит пучок электронов:

    • Увеличение больше.
    • Изображение черно-белое.
    • Тем не менее, цвета могут быть добавлены на компьютере после просмотра.

    Электронный микроскоп марки Jonel

    Электронные микроскопы могут быть двух видов: сканирующие и трансмиссионные.

    • Сканирующий микроскоп (SEM):
      • Он испускает электроны, которые сканируют препарат.
      • Его разрешение очень высокое, порядка 0,4-20 нанометров, что позволяет различать две точки на расстоянии менее одного нанометра друг от друга.
      • Изображение появляется в рельефе, что позволяет изучить структуру и форму образца.
      • Этот тип микроскопа используется в основном биологическими научно-исследовательскими институтами для получения формы клеток или органов.
      • Он может стоить от 150 000 до миллиона евро.
    • Трансмиссионный микроскоп (TEM):
      • Он испускает электроны, которые проходят через препарат.
      • Таким образом, на изображении видны мельчайшие детали образца.
      • Этот тип микроскопа используется в клеточной биологии, так как является единственным способом получить точные изображения внутренней части клеток.
  • Какой тип микроскопа выбрать?

    Существует несколько типов оптических микроскопов, выбор микроскопа зависит от типа образцов, которые вы хотите просматривать. Сначала необходимо выбрать между классическим микроскопом и инвертированным микроскопом.

    Классические микроскопы:

    • Источник света располагается под образцом, наблюдение проводится сверху.
    • Обычный микроскоп используется для наблюдения и увеличения образцов на предметном стекле.

    Инвертированные микроскопы:

    • Источник света расположен над образцом, а объектив под ним.
    • Инвертированный микроскоп используется для наблюдения за клетками в культуре in vitro и позволяет осматривать плотные предметы или объекты, расположенные на дне чашек Петри.

    Микроскопы различают по типу окуляров.

    Монокулярный микроскоп марки Optika Srl

    Монокулярные микроскопы:

    • Наблюдение ведется одним глазом.
    • У них низкая цена.
    • Они неудобны в использовании и не подходят для длительных наблюдений.

    Бинокулярный микроскоп марки ATM

    Бинокулярные микроскопы:

    • Наблюдение проводится двумя глазами, что снижает мышечную и глазную усталость.
    • Они подходят для продолжительного использования.
    • Они также используются для стереоскопического наблюдения с целью изучения глубины пробы.

    Тринокулярный микроскоп марки EchoLAB

    Тринокулярные микроскопы:

    • Наблюдение производится двумя глазами.
    • Третий окуляр прикрепляется к верхней части микроскопа для съемки и записи наблюдений.
    • Они предназначены для опытных пользователей.
    • Они очень дорогие.

    Цифровой микроскоп марки Keyence

    Цифровые микроскопы:

    • Они имеют жидкокристаллический экран, который позволяет нескольким людям вести наблюдение одновременно.
    • Они очень удобны, так как наблюдение происходит на экране.
    • Мощное увеличение позволяет максимально подробно видеть образец.
    • Изображение, получаемое с помощью этого типа микроскопа, является очень точным по сравнению с другими микроскопами.
    • Можно также снимать на видео или фотографировать наблюдения.
    • Такие микроскопы очень дорогие и, как правило, используются в лабораториях.
  • Какой тип окуляра выбрать?

    Окуляры Гюйгенса:

    • У них простой объектив.
    • Они просты в использовании и у них низкая цена.
    • Подходят для новичков.
    • Однако их поле зрения небольшое, поэтому они менее комфортны.

    Окуляры с широким полем зрения:

    • Поле зрения больше, они более удобные.
    • Объектив более качественный, что объясняет его более высокую цену.

    Микрометрические окуляры:

    • Они позволяют определять размеры наблюдаемых образцов и проводить их сравнение.
    • Они также могут быть подключены к другим устройствам.
    • Они предназначены для опытных пользователей, проводящих детальное исследование образцов.
  • Какой тип головки выбрать?

    Головка микроскопа — это верхняя часть прибора, к которой прикреплены окуляры. Существуют различные типы головок: прямые головки и наклонные головки.

    Прямые головки:

    • Предметный столик, как правило, неподвижен, для наведения ракурса перемещается головка.
    • Это обычно монокулярные микроскопы с простым объективом.
    • Микроскопы с прямой головкой подходят для начинающих пользователей, а также для нерегулярного использования, так как они не очень удобны.

    Наклонные головки:

    • Они оснащены подвижным предметным столиком, пользователю не нужно передвигаться во время фокусировки, головка микроскопа остается неподвижной.
    • Микроскопы с наклонной головкой стоят дороже, но они более удобны.
    • Они предназначены для регулярного и продолжительного использования. Они более эргономичные и больше подходят для профессионального использования.
  • Как выбрать объектив?

    Правильный выбор объектива микроскопа имеет решающее значение для получения точного изображения образца без искажений.

    Выбор объектива зависит, в первую очередь, от желаемого увеличения. Существует три типа увеличения:

    • слабое увеличение (от 1 до 10 крат)
    • среднее увеличение (от 10 до 40 крат)
    • сильное увеличение (более 40 крат)

    Объектив должен также передать точное изображение наблюдаемого образца и исправить дефекты оптических систем, называемые оптическими аберрациями.

    Выделяют два типа оптических аберраций: хроматические аберрации и геометрические аберрации (или монохроматические).

    Хроматическая аберрация:

    • Хроматическая аберрация — это цветовой дефект, результат разложения белого света на разные цвета.
    • Такое разложение приводит к появлению различных дефектов в зависимости от длины волны.
    • Изображение получается расплывчатым.
    • Ахроматические объективы позволяют компенсировать искажение и обеспечить четкость изображения.

    Геометрическая аберрация:

    • Геометрическая аберрация зависит от геометрических параметров (угол поля, положение зрачка) и влияет на способность микроскопа различать детали.
    • Изображение подается искаженным.
    • Ахроматические объективы предназначены для коррекции плоскостности изображения с одновременной компенсацией хроматических аберраций.
  • Где и как применяются микроскопы?

    Сборка и контроль качества:

    • Микроскопы для контроля качества используются для проверки материалов и готовой продукции.
    • Такие микроскопы часто оснащены экраном, несколько человек одновременно могут просматривать предметы на экране.

    Контроль электронных деталей:

    • Стереоскопические микроскопы с увеличением до 400 крат позволяют наблюдать объекты, которые умещаются в руке, например, печатные платы или заготовки, и находить возможные производственные дефекты.

    Измерения:

    • Измерительные микроскопы используются для проведения бесконтактных измерений на образцах. Оснащенный телецентрическим объективом, этот микроскоп дает плоское изображение, идеально подходящее для измерений. Его предметный столик позволяет выполнять микросмещения.
    • Они обеспечивают точные и надежные измерения по осям X, Y и Z.
    • Эти микроскопы особенно подходят для высокоточных измерений.

    Металлургия:

    • Металлографические микроскопы предназначены для контроля глянцевых, плоских и/или отражающих материалов.
    • Они имееют более высокое увеличение, чем стереоскопические микроскопы.

    Геология:

    • Поляризационные микроскопы позволяют определить химический состав многих органических и неорганических материалов.
    • Они часто используются для изучения минералов в тонких пластах горных пород.
    • К другим веществам, исследуемым с помощью таких микроскопов, относятся цемент, керамика, полимеры, кристаллические молекулы, крахмал, дерево.

    В лабораториях и больницах:

    • Биологические микроскопы в основном используются в лабораториях для исследования биологических образцов в научных или диагностических целях.
    • Свет биологического микроскопа всегда идет снизу, так как наблюдаемые образцы должны пропускать свет, чтобы, например, можно было наблюдать за кровяными клетками или бактериями.
Похожие руководства
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Загрузка...
Без комментариев

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *