Esimesed mikroskoobi kontseptsioonid kujunevad koolis bioloogia tundides. Seal õpivad lapsed praktikas, et selle optilise seadmega on võimalik vaadata väikesi objekte, mida palja silmaga ei näe. Mikroskoop ja selle struktuur pakuvad huvi paljudele kooliõpilastele. Nende huvipakkuvate õppetundide jätkamine mõnede jaoks muutub kogu edasiseks täiskasvanueaks. Mõne elukutse valimisel on vaja teada mikroskoobi struktuuri, kuna see on töö peamine tööriist.
Mikroskoobi struktuur
Optiliste seadmete disain vastab optika seadustele. Mikroskoobi struktuur põhineb selle koostisosadel. Seadme üksustel toru, okulaari, läätse, aluse, kondensaatoriga illuminaatori asetamise laua kujul on konkreetne eesmärk.
Alus hoiab enda peal okulaari ja läätsega toru. Riiuli külge on kinnitatud lava koos valgustaja ja kondensaatoriga. Valgustusseade on sisseehitatud lamp või peegel, mida kasutatakse uuritava objekti valgustamiseks. Pilt on heledam elektrivalgustiga valgustiga. Selle süsteemi kondensaatori eesmärk on reguleerida valgustust, keskendudes kiired uuritavale objektile. Kondensaatoriteta mikroskoopide struktuur on teada, neisse on paigaldatud üks lääts. Praktilises töös on mugavam kasutada liigutatava lauaga optikat.
Mikroskoobi struktuur ja selle konstruktsioon sõltuvad otseselt selle seadme otstarbest. Teaduslikuks uurimistööks kasutatakse röntgen- ja elektroonilisi optilisi seadmeid, millel on valgusseadmetest keerulisem seade.
Valgusmikroskoobi struktuur on lihtne. Need on kõige kättesaadavamad, neid kasutatakse praktikas kõige laialdasemalt. Kahe raami paigutatud suurendusklaasi ja läätse kujul olev okulaar, mis koosneb ka raami sisse kinnitatud suurendusklaasidest, on valgusmikroskoobi põhikomponendid. Kogu see komplekt sisestatakse torusse ja kinnitatakse statiivi külge, millesse on paigaldatud lava, mille all on peegel, samuti kondensaatoriga illuminaator.
Valgusmikroskoobi peamine tööpõhimõte on lavale paigutatud kujutise suurendamine, lastes sealt läbi valguskiired, lüües need edasi objektiivi läätsesüsteemi. Sama rolli mängivad ka okulaari läätsed, mida uurija objekti uurimise käigus kasutab.
Tuleb märkida, et ka valgusmikroskoobid pole samad. Nende erinevus määratakse optiliste plokkide arvu järgi. Eristatakse ühe- või kahe optilise ühikuga monokulaarseid, binokulaarseid või stereomikroskoope.
Hoolimata asjaolust, et neid optilisi seadmeid on kasutatud juba aastaid, on need endiselt uskumatult nõudlikud. Igal aastal muutuvad nad paremaks ja täpsemaks. Kasulike seadmete, näiteks mikroskoopide ajaloo viimast sõna pole veel öeldud.
Materjalid ja seadmed... Mikroskoobid: MBR-1, BIOLAM, MIKMED-1, MBS-1; püsiklaaside komplekt
Mikroskoop on optiline seade, mis võimaldab saada uuritava objekti vastupidise pildi ja uurida selle struktuuri väikseid detaile, mille mõõtmed jäävad silma eraldusvõimest kaugemale.
Mis on resolutsioon?
Kujutage ette, et palja silmaga saab inimene eristada kahte väga lähedast lamavat joont või punkti ainult siis, kui nende vaheline kaugus on vähemalt 0,10 mm (100 mikronit). Kui see vahemaa on väiksem, ühendatakse kaks joont või punkti üheks. Seega on inimsilma eraldusvõime 100 µm. Seega, mida suurem on objektiivi eraldusvõime, seda rohkem saab vaadeldava objekti struktuuri üksikasju paljastada. Objektiivi (x8) eraldusvõime on 1,68 mikronit, objektiivi (x40) puhul - 0,52 mikronit.
Parim valgusmikroskoop parandab inimsilma võimekust umbes 500 korda, st selle eraldusvõime on umbes 0,2 μm või 200 nm.
Eraldusvõime ja suurendus pole sama asi. Kui valgusmikroskoobi abil saadakse fotod kahest joonest, mis asuvad vähem kui 0,2 mikroni kaugusel, siis liidetakse jooned üheks, justkui mitte pildi suurendamiseks. Saate palju suurendada, kuid mitte parandada selle eraldusvõimet.
Eristama kasulik ja kasutu tõus... Kasuliku all mõistetakse vaadeldava objekti sellist suurenemist, mille puhul on võimalik paljastada selle struktuuri uusi üksikasju. Kasutu on kasv, mille puhul objekti sadu või rohkem korda suurendades on võimatu leida uusi struktuurilisi detaile. Näiteks kui mikroskoobiga saadud pilti (kasulik!) Suurendatakse ekraanile projitseerides mitu korda, siis struktuuri uusi, peenemaid detaile ei avaldata, vaid vastavalt suurenevad ainult olemasolevate struktuuride mõõtmed.
Õppelaborites kasutavad nad tavaliselt valgusmikroskoobid kus slaidid uuritakse loodusliku või kunstliku valguse abil. Kõige tavalisem Kerged bioloogilised mikroskoobid: BIOLAM, MIKMED, MBR (bioloogiline töömikroskoop), MBI (bioloogilise uurimise mikroskoop) ja MBS (bioloogiline stereoskoopiline mikroskoop). Need suurendavad vahemikku 56-1350 korda. Stereomikroskoop(MBS) pakub mikroobjekti tõeliselt kolmemõõtmelist tajumist ja suurendab 3,5–88 korda.
Mikroskoobis eristatakse kahte süsteemi: optiline ja mehaaniline(joonis 1). TO optiline süsteem hulka kuuluvad läätsed, okulaarid ja valgustusseade (diafragma ja valgusfiltriga kondensaator, peegel või elektriline tuli).
Joonis 1. Mikroskoopide Biomed 1 ja Biomed 2 välimus
Objektiiv - mikroskoobi üks olulisemaid osi, sest see määrab objekti kasulik suurendus. Objektiiv koosneb metallist silindrist, kuhu on paigaldatud läätsed, mille arv võib varieeruda. Objektiivi suurendust näitavad numbrid sellel. Hariduslikel eesmärkidel kasutatakse tavaliselt läätsi x8 ja x40. Objektiivi kvaliteet määrab selle eraldusvõime.
Objektiivi tuleb käsitseda väga ettevaatlikult, eriti suure suurendusega objektiivide puhul. neil on töökaugus, s.t. kaugus katteklaasist esiosa läätseni, mõõdetuna kümnendikmillimeetrites. Näiteks objektiivi töökaugus (x40) on 0,6 mm.
Okulaar palju lihtsam kui objektiiv. See koosneb 2-3 metallist silindrisse paigaldatud läätsest. Objektiivide vahel on konstantne ava, mis määrab vaatevälja piirid. Alumine lääts fokuseerib objekti kujutise, mille lääts on diafragma tasapinnale ehitanud, ja ülemine objektiiv on otse vaatlemiseks. Okulaaride suurendus on näidatud numbritega: x7, x10, x15. Okulaarid ei paljasta uusi struktuurseid detaile ja sellega seoses nende suurenemist kasutu... Seega annab okulaar nagu suurendusklaas objektiivi ehitatud vaadeldavast objektist otsese, kujuteldava ja suurendatud pildi.
Määramiseks üldine mikroskoobi suurendus kasv tuleks mitmekordistada lääts okulaari suurendamiseks. Näiteks kui okulaar on 10 -kordne ja objektiiv 20 -kordne, on kogu suurendus 10x20 = 200x.
Valgustusseade koosneb peeglist või elektrivalgusest, iirise diafragmaga kondensaatorist ja valgusfiltrist, mis asub lava all. Need on ette nähtud objekti valgustamiseks valgusvihuga.
Peegel on mõeldud valguse suunamiseks läbi kondensaatori ja lava ava objektile. Sellel on kaks pinda: tasane ja nõgus. Hajutatud valgusega laborites kasutatakse nõgusat peeglit.
Elektriline valgus paigaldatud aluse pesasse kondensaatori alla.
Kondensaator koosneb 2-3 metallist silindrisse sisestatud läätsest. Selle tõstmisel või langetamisel spetsiaalse kruvi abil kondenseerub või hajub peeglist esemele langev valgus.
Iirise diafragma asub peegli ja kondensaatori vahel. Selle eesmärk on muuta peeglist läbi kondensaatori objekti suunatud valgusvoo läbimõõtu vastavalt objektiivi esiläätse läbimõõdule ja koosneb õhukestest metallplaatidest. Kangi abil saab neid ühendada, kattes täielikult kondensaatori alumise läätse või lahjendada, suurendades valguse voogu.
Sõrmus mattklaasiga või valgusfilter vähendab objekti valgustust. See asub diafragma all ja liigub horisontaalselt.
Mehaaniline süsteem Mikroskoop koosneb stendist, karbist, kus on mikromeetriline mehhanism ja mikromeetriline kruvi, toru, toruhoidik, jäme sihikruvi, kondensaatori kronstein, kondensaatori liigutav kruvi, revolver, lava.
Seisma- see on mikroskoobi alus.
Mikromeetri mehhanismi kast, mis on ehitatud interakteeruvate hammasrataste põhimõttel, kinnitatakse alusele. Mikromeetrikruvi kasutatakse toruhoidiku ja järelikult objektiivi kergeks nihutamiseks mikromeetritega mõõdetud kaugustel. Mikromeetrikruvi täielik pööre liigutab toruhoidikut 100 µm võrra ja ühe jao pööre alandab või tõstab toruhoidikut 2 µm võrra. Mikromeetri mehhanismi kahjustamise vältimiseks on lubatud mikromeetri kruvi keerata ühes suunas. mitte rohkem kui pool pööret.
Toru või toru- silinder, millesse okulaarid ülalt sisestatakse. Toru on liikuvalt ühendatud toruhoidiku peaga, see on fikseeritud lukustuskruviga teatud asendis. Lukustuskruvi lahti keerates saab toru eemaldada.
Revolver mõeldud pesadesse keeratud läätsede kiireks vahetamiseks. Objektiivi tsentreeritud positsiooni tagab revolveri sees olev riiv.
Jäme sihtimiskruvi kasutatakse toruhoidiku ja järelikult ka läätse oluliseks liikumiseks, et fokuseerida objekt väikese suurendusega.
Teema tabel mõeldud ravimi pealekandmiseks. Lava keskel on ümmargune auk, millesse mahub kondensaatori esilääts. Laual on kaks vetruvat klambrit - klambrid, mis kinnitavad ravimit.
Kondensaatori klamber Liigutatavalt mikromeetri mehhanismi kasti külge kinnitatud. Seda saab tõsta või langetada kruviga, mis pöörleb hammasratta soontesse sobivat hammasratast.
Peamine ülesanne, mille lahendab mehaaniline osa, on üsna lihtne - tagada mikroskoobi optilise osa ja eseme kinnitus ja liikumine.
Objektitabelid on ette nähtud vaatlusobjekti teatud asendis kinnitamiseks. Peamised nõuded on seotud laudade enda kinnitamise jäikusega, samuti objekti (ettevalmistuse) fikseerimise ja koordineerimisega (orientatsiooniga) läätse suhtes.
Laud on paigaldatud spetsiaalsele kronsteinile. Töö mugavuse huvides on lauad konstruktsiooniliselt fikseeritud ja teisaldatavad.
Statsionaarne tabeleid kasutatakse tavaliselt mikroskoopide kõige lihtsamates mudelites. Objekti liikumine nendel toimub vaatleja käte abiga, et tagada kiire diagnostika ajal liikumise kiirus. Preparaat kinnitatakse lauale vetruvate jalgade abil või preparaadihoidja jaoks mõeldud spetsiaalse seadme abil.
Objekti mehaaniliseks liikumiseks või pööramiseks mikroskoobi objektiivi all kasutage vallas(joonis 32) tabelid. Ravim on fikseeritud ja liigutatud ravimikandja abiga. Objekti koordinaatne liikumine mööda kahte X-Y telge (või ainult ühte X) toimub käepideme (tavaliselt kahekordse koaksiaalse) abil käsitsi või elektrimootorilt (tavaliselt astmelt). Viimaseid nimetatakse skaneerimislaudadeks. Tabelil piki X- ja Y -telge asuvaid juhikuid on positsioonikontrolliks ja horisontaaltasapinnalise nihke lineaarseks mõõtmiseks kaalud, millel on nöörid.
Teravustamismehhanism: jäme ja peeneteravustamine. Teravustamismehhanism tagab laua või läätse liikumise, et määrata vaatlusobjekti ja mikroskoobi optilise osa vahel teatav kaugus. See kaugus tagab objekti terava pildi. "Teravustamine" toimub kahe reguleerimisega - jäme ja peen. Igal reguleerimisel on oma mehhanism ja oma käepide. Juhtkäepidemeid saab paigutada üksteisele või kombineerida, kuid need peavad paiknema mikroskoobi külgedel: paremal ja vasakul paarikaupa.
Tavaliselt jäme fookus(reguleerimine) viiakse läbi paari suure käepidemega (joonis 31), mis asuvad statiivi mõlemal küljel. Nad teevad objektiivi "jämeda" liigutuse objekti poole või sellest eemale. Minimaalne liikumine on 1 mm pöörde kohta. Samal ajal töötab jäme teravustamine nendes uuringutes, kus mikroskoobi suurendus ei ületa 400 korda.
Täpne teravustamine(reguleerimine) viiakse läbi paari väikese käepidemega, mis tavaliselt liigutavad laua või läätse objektile ühe pöördega 0,01-0,05 mm. Liikumise maht pöörde kohta sõltub erinevate ettevõtete mikroskoopide disainifunktsioonidest.
Reeglina rakendatakse ühele peenele teravustamisnupule skaalat, mis võimaldab juhtida mikroskoobi vertikaalset liikumist vaatlusobjekti suhtes.
Näiteks kodumaisel mikroskoobil MIKMED-2 on jäme teravustamisliigutus kuni 30 mm, samal ajal kui üks käepideme pööre tagab 2,5 mm liigutuse, täpne teravustamine toimub 2,5 mm piires ühe pöördega 0,25 mm käepidemetest Täpseks teravustamiseks kasutatakse skaalat jaotusväärtusega 0,002 mm.
Teravustamisliigutuse funktsionaalne eesmärk on palju suurem, kui see tavaliselt on määratud. Täpne teravustamine on hädavajalik:
Kui mikroskoobi suurendus on suurem kui 400 x;
Keelekümblusläätsedega töötamisel;
Töötades objektiividega, mis ei anna teravat pilti kogu vaadeldava välja ulatuses;
Kui objekt on ebaühtlase paksusega või selle maht on kogu nähtaval väljal.
Mõlema käepideme kombinatsioon (koaksiaalne paigutus) lihtsustab oluliselt tööd, raskendades samal ajal disaini ja suurendades mikroskoobi maksumust.
Kondensaatori kinnitus- ja liigutusseade. Kondensaator, sõltumatu üksusena on ühendussüsteem valgustussüsteemi (valgusallikas) ja mikroskoobi (lääts ja pildiosa) vahel.
Kondensaatori kinnituspunkt asub lava all. Näeb välja nagu pistikupesaga kronstein. Mõeldud kondensaatori paigaldamiseks, kinnitamiseks ja tsentreerimiseks, st selle liigutamiseks horisontaaltasandil, mis on risti mikroskoobi optilise teljega.
Lisaks on seadmel juhend kondensaatori liikumise (liikumise) fokuseerimiseks vertikaalselt piki optilist telge.
Olenemata sellest, kuidas kondensaator pesasse paigaldatakse - küljelt, ülevalt või alt - on see jäigalt kinnitatud lukustuskruviga, mis takistab ühelt poolt väljakukkumist ja tagab tsentreeritud asendi töötamise ajal. muud.
Joonduskruvid tagavad valgusvihu joondamise valgusallikast ja mikroskoobi optilisest teljest (Koehleri valgustusseade). See on mikroskoobi valgustuse seadistuse väga oluline etapp, mis mõjutab objekti valgustuse ühtlust ja täpsust, samuti objekti kujutise elementide kontrastsust ja eraldusvõimet.
Kondensaatori teravustamine (kõrguse reguleerimine) toimub õlavarre käepideme abil ja see mõjutab sarnaselt tsentreerimisega kogu mikroskoobi optilise osa tööd.
Kondensaator võib olla paigal. Tavaliselt on see disain omane haridusmikroskoobid ... Neid mikroskoope kasutatakse rutiinsetes töödes, kus täiendavaid kontrastseid meetodeid pole vaja ja objekt ei vaja üksikasjalikumat uurimist.
Objektiivi kinnitus. Mikroskoobis on mitut tüüpi läätsekinnitusi:
Objektiivi kruvimine otse torusse (reeglina hariduslikel "kooli" mikroskoopidel);
"slaid" - kinnitage läätsed spetsiaalse niidita seadme (juhendi) abil;
Pöörlev seade mitme pesaga.
Praegu on kõige tavalisem läätsekinnituse tüüp pöörlev seade (torn) (joonis 33).
Pöörleva seadme kujul olev objektiivikinnitus täidab järgmisi funktsioone:
Suurenduse muutus mikroskoobis pea pöörlemise tõttu, mille igasse pesasse keeratakse teatud suurendusega objektiiv;
Läätse fikseeritud paigaldamine tööasendisse;
garanteeritud objektiivi optilise telje tsentreerimine mikroskoobi kui terviku, sealhulgas valgustussüsteemi, optilise telje suhtes.
Pöörlev seade võib olla 3, 4, 5, 6 või 7 õõnsust, sõltuvalt mikroskoobi keerukusklassist ja selle lahendatavatest ülesannetest.
Mikroskoopides, mis kasutavad diferentsiaalse interferentsi kontrastsust, on pistikupesa kohal tornis üks või mitu pilu, et paigaldada prismaga juhik.
IN haridusmikroskoobid läätsed on tavaliselt paigaldatud nii, et neid on raske vahetada (st neid ei saa eemaldada).
Eesmärkide järjekorda tuleb rangelt järgida: väiksemast suurendusest suurema suurenduseni, samal ajal kui torn liigub päripäeva.
Reeglina tehakse mikroskoopide kokkupanemisel objektide valimise toimingut - seadmed ... See võimaldab ühelt suurenduselt teisele liikudes mitte kaotada objekti pilti vaateväljast.
Ja pöörlev seade peab tagama veel ühe tingimuse - parfokaalsus ... Revolveri pesa või õigemini selle välispind on materjali võrdluspind objektiivi kõrguse ja objektiivtoru (mikroskoobi) pikkuse lugemiseks. Objektiiv tuleb kruvida pistikupessa, nii et selle ja torni vahele ei jääks tühikut. Samal ajal esitatakse kõigi mikroskoobis olevate optiliste elementide arvutatud väärtused ning nende konstruktiivne ja tehnoloogiline tugi. See tähendab, et kui ühe objektiiviga saadakse objekti terav pilt, siis objektiivi teravussügavuse piires teisele liikudes säilib objekti terav pilt.
Parfokaalsuse eesmärkide kogumis tagab mikroskoobi disain ja tootmistehnoloogia. Selle tingimuse puudumisel on ühelt läätselt teisele liikudes märkimisväärne keskendumine pildi teravuse järgi.
Okulaari kinnitus (toru) kaasaegsetes mikroskoopides on see pistikupesaga kronstein, kuhu on paigaldatud erinevat tüüpi kinnitused: visuaalsed manused (monokulaarne ja binokulaarne (joonis 34)), fotomeetriline ja spektrofotomeetriline , mikrofoto - ja adapterid videosüsteemidele ... Lisaks saab sellesse pesasse installida järgmist: võrdlusnõuandeid , joonistusmasinad , ekraani manused , sama hästi kui langevad valguse valgustajad ... Seadmete fikseerimine toimub lukustuskruviga.
Ilma kaasaegse mikroskoobi mudelit on võimatu ette kujutada dokumenteerimissüsteemid
... Praktikas on see binokulaarne kinnitus, millel on juurdepääs fotole või telesüsteemile.
Struktuurselt võib okulaari kinnitusseadme varustada täiendava vahetatava suurendusega optilis-mehaanilise mooduliga, mida nimetatakse "Optovariks". Reeglina on sellel mitu suurendusastet väiksemast kuni 2,5 x, kuid on ka ühe sammuga valikuid. Tavaliselt asub moodul visuaalse lisaseadme ja pöörleva seadme vahel, pakkudes seeläbi täiendavat suurendust nii visuaalse kanali kui ka fotoväljundi jaoks. Loomulikult on see fotokanali jaoks kõige olulisem.
MIKROSKOOPI OPTIKA
Optilised sõlmed ja tarvikud täidavad mikroskoobi põhiülesannet - loovad vaadeldavast objektist suurendatud kujutise, mille kuju, suuruse suhe ja värv on piisavalt usaldusväärsed. Lisaks peaks mikroskoobi optika tagama elementide sellise suurenduse, kontrasti ja eraldusvõime, mis võimaldavad kliinilise diagnostika praktika nõuetele vastavat vaatlust, analüüsi ja mõõtmist.
Mikroskoobi peamised optilised elemendid on: objektiiv , okulaar , kondensaator ... Abielemendid - valgustussüsteem , hulgimüüja, visuaalne ja fotode manused optiliste adapterite ja väljaulatuvate osadega.
Mikroskoobi lääts on loodud vaatlusalusest objektist suurendatud kujutise loomiseks nõutava kvaliteedi, eraldusvõime ja värviedastusega.
Eesmärkide liigitamine on üsna keeruline ja seotud uurimisega, milliste objektide jaoks on mikroskoop ette nähtud; see sõltub objekti reprodutseerimise nõutavast täpsusest, võttes arvesse eraldusvõimet ja värviedastust keskel ja kogu valdkonnas. nägemine.
Kaasaegsed läätsed on keeruka disainiga, optiliste süsteemide läätsede arv ulatub 7-13-ni. Sellisel juhul põhinevad arvutused peamiselt eriomadustega klaasidel ja kristallil fluoriit või sarnased prillid füüsikaliste ja keemiliste põhiomaduste poolest.
Aberratsioonikorrektsiooni astme järgi eristatakse mitut tüüpi läätsi:
Parandatud spektrivahemikus:
Ühevärvilised läätsed (ühevärvilised) mõeldud kasutamiseks kitsas spektrivahemikus, praktikas töötavad nad hästi ühel lainepikkusel. Aberratsioone korrigeeritakse kitsas spektrivahemikus. Monokromaatid olid 60ndatel laialt levinud fotomeetriliste uurimismeetodite väljatöötamise ja ultraviolett- (UV) ja infrapuna (IR) spektripiirkondade uurimisseadmete loomisel.
Akromaatilised läätsed (akromaatid) mõeldud kasutamiseks spektrivahemikus 486–656 nm. Nendes läätsedes on välistatud sfääriline aberratsioon, kromaatiline positsiooni aberratsioon kahel lainepikkusel (roheline ja kollane), kooma, astigmatism ja osaliselt sfäärikromaatiline aberratsioon.
Objektil on kergelt sinakas-punakas varjund. Tehnoloogiliselt on läätsed üsna lihtsad - väike hulk läätsi, mis on tehnoloogiliselt arenenud klaasiklassi, raadiuse, läätsede läbimõõdu ja paksuse valmistamiseks. Suhteliselt odav. Komplektis mikroskoobid, mis on mõeldud rutiinseks tööks ja treeninguks.
Disaini lihtsuse tõttu (ainult 4 objektiivi) on akromaatidel järgmised eelised:
Kõrge valgusläbivuskoefitsient, mis on vajalik fotomeetriliste mõõtmiste ja luminestsentsuuringute läbiviimisel;
Tingimuste pakkumine, mida on arvutuses raske kombineerida: pikk töökaugus, kui objektiivi kasutatakse katteklaasiga, mis ületab selgelt standardpaksust, ja samal ajal soov säilitada resolutsioon, mis on vajalik tagurpidi töötamisel mikroskoobid.
Puuduste hulka kuulub asjaolu, et puhaste akromaatide väljaaberratsioone korrigeeritakse kõige sagedamini 1 / 2-2 / 3 väljast, s.t. ilma teravustamiseta on võimalik vaateväljas 1 / 2-2 / 3 ulatuses jälgida. See pikendab vaatlusaega, sest nõuab pidevat ümber fokuseerimist põllu servale.
Apokromaatilised läätsed... On apokromaatid spektripiirkonda laiendatakse ja kolme lainepikkuse jaoks viiakse läbi akromatiseerimine. Lisaks positsiooni kromatismile, sfäärilisele aberratsioonile, koomale ja astigmatismile on ka sekundaarspekter ja sfäärikromaatiline aberratsioon üsna hästi korrigeeritud.
Seda tüüpi objektiiv töötati välja pärast kristallidest ja spetsiaalsetest klaasidest läätsede lisamist objektiivi optilisse skeemi. Objektiivide arv apokromaadi optilises skeemis ulatub 6. Võrreldes akromaatidega on apokromaatidel tavaliselt suurenenud numbriline ava, see annab selge pildi ja esitab täpselt objekti värvi.
Väliaberratsioone puhastes apokromaatides korrigeeritakse isegi vähem kui akromaatides, enamasti 1/2 välja võrra, s.t. ilma teravustamiseta on vaatlus võimalik 1/2 nägemiskeskusest.
Apokromaate kasutatakse tavaliselt eriti delikaatsete ja oluliste uuringute jaoks ning eriti seal, kus on vaja kvaliteetset mikrofotot.
Valgusmikroskoop on optiline instrument, mis on mõeldud palja silmaga nähtamatute objektide uurimiseks. Valgusmikroskoobid võib jagada kahte põhirühma: bioloogilised ja stereoskoopilised. mida sageli nimetatakse ka laboratoorseteks, meditsiinilisteks - need on mikroskoobid õhukeste läbipaistvate proovide uurimiseks läbi valguse. Bioloogilised laborimikroskoobid on suure suurendusega, kõige tavalisem on 1000x, kuid mõned mudelid võivad suurendada kuni 1600x.
Neid kasutatakse läbipaistmatute mahuliste objektide (mündid, mineraalid, kristallid, elektriahelad jne) uurimiseks peegeldunud valguses. Stereoskoopilised mikroskoobid on väikese suurendusega (20x, 40x, mõned mudelid - kuni 200x), kuid samal ajal loovad nad vaadeldavast objektist mahulise (kolmemõõtmelise) pildi. See efekt on väga oluline näiteks metalli, mineraalide ja kivide pinna uurimisel, kuna võimaldab tuvastada lohke, pragusid ja muid konstruktsioonielemente.
Selles artiklis vaatleme lähemalt struktuuri, mille puhul käsitleme eraldi mikroskoobi optilisi, mehaanilisi ja valgustussüsteeme.
2. Düüs
4. Sihtasutus
5. Torn
6. Objektiivid
7. Koordinaatide tabel
8. Teema tabel
9. Iirise diafragmaga kondensaator
10. Valgustaja
11. Lülitage (sisse / välja)
12. Makro (jäme) teravustamiskruvi
13. Kruvi mikromeetriliseks (peeneks) teravustamiseks
Mikroskoobi optiline süsteem
Mikroskoobi optiline süsteem koosneb pöörleval peal asuvatest objektiividest, okulaaridest ja võib sisaldada ka prismaüksust. Optilise süsteemi abil moodustatakse uuritava proovi kujutis tegelikult silma võrkkestale. Seetõttu on oluline pöörata tähelepanu mikroskoobi optilises konstruktsioonis kasutatava optika kvaliteedile. Pange tähele, et bioloogilise mikroskoobiga saadud pilt on tagurpidi.
SUUM = LENS ZOOM X EYEPIECE ZOOM.
Paljud laste mikroskoobid kasutavad täna Barlow läätse, mille suurendustegur on 1,6x või 2x. Selle rakendus võimaldab teil sujuvalt suurendada mikroskoobi suurendust üle 1000 korra. Sellise Barlow läätse kasulikkus on väga küsitav. Selle praktiline rakendamine põhjustab pildikvaliteedi olulist halvenemist ja harvadel juhtudel võib see olla kasulik. Kuid laste mikroskoopide tootjad kasutavad seda edukalt turundustrikina oma toodete reklaamimisel, sest sageli valivad vanemad, ilma mikroskoobi tehnilistest parameetritest põhjalikult aru saamata, eksliku põhimõtte "mida suurem on suurendus, seda parem" järgi. Ja loomulikult ei ole üheski professionaalses laborimikroskoobis sellist objektiivi komplektis, mis ilmselgelt halvendab pildikvaliteeti. Professionaalsete mikroskoopide suurenduse muutmiseks kasutatakse ainult erinevate okulaaride ja objektiivide kombinatsiooni.
Barlow läätse puhul on mikroskoobi suurenduse arvutamise valem järgmine:
MAGNIFIKATSIOON = LENSSI MAGNIFIKATSIOON X SILMASTIK MAGNIFITSEERIMINE X LÕBEDA LENSSI MAGNIFIKATSIOON.
Mehaanilise mikroskoobi süsteem
Mehaaniline süsteem koosneb torust, statiivist, lavast, teravustamismehhanismidest ja pöörlevast peast.
Pildi fokuseerimiseks kasutatakse teravustamismehhanisme. Jämedat (makro) teravustamiskruvi kasutatakse väikese suurendusega töötamisel ja peent (mikromeetrilist) teravustamiskruvi suure suurendusega töötamisel. Laste- ja koolimikroskoopidel on reeglina ainult jäme teravustamine. Kui aga valite laboriuuringuteks bioloogilise mikroskoobi, on peeneteravustamine hädavajalik. Pange tähele, et joonisel on näide bioloogilisest mikroskoobist, millel on eraldi peen- ja jämefookus, samas kui sõltuvalt disainifunktsioonidest võib paljudel mikroskoopidel olla koaksiaalkruvid makro- ja mikromeetrilise fookuse reguleerimiseks. Pange tähele, et stereomikroskoopidel on ainult jäme teravustamine.
Sõltuvalt mikroskoobi konstruktsioonilistest omadustest saab teravustada, liigutades lava vertikaaltasandil (üles / alla) või mikroskoobi toru koos selle optilise plokiga ka vertikaaltasandil.
Uuritav objekt pannakse lavale. Ainetabeleid on mitut tüüpi: fikseeritud (statsionaarsed), teisaldatavad, koordinaadid ja muud. Tööle on kõige mugavam täpselt koordinaatide tabel, mille abil saate uuritavat näidist horisontaaltasandil mööda X- ja Y -telge liigutada.
Eesmärgid asuvad tornil. Seda keerates saate valida ühe või teise objektiivi ja seeläbi muuta suurendust. Odavad laste mikroskoobid võivad olla varustatud vahetamatute objektiividega, samal ajal kui professionaalsed bioloogilised mikroskoobid kasutavad vahetatavaid objektiive, mis keeratakse keerdpea sisse tavalise niidi abil.
Mikroskoobi torusse sisestatakse okulaar. Binokulaarse või trinokulaarse kinnituse korral on võimalik reguleerida pupillidevahelist kaugust ja korrigeerida dioptreid, et need sobiksid vaatleja individuaalsete anatoomiliste iseärasustega. Laste mikroskoopide puhul võib esmalt torusse paigaldada "kahjur" Barlow läätse ja seejärel okulaari sellesse.
Mikroskoobi valgustussüsteem
Valgustussüsteem koosneb valgusallikast ja membraanist.
Valgusallikas võib olla sisseehitatud või väline. Bioloogilistel mikroskoopidel on põhjavalgustus. Stereoskoopilised mikroskoobid võivad olla varustatud proovi valgustamiseks erinevat tüüpi proovide jaoks alumise, ülemise ja külgvalgustusega. Laste bioloogilistel mikroskoopidel võib olla täiendav ülemine (külg) valgustus, mille praktiline kasutamine on tegelikult tavaliselt mõttetu.
Kondensaatori ja membraani abil saab preparaadi valgustust juhtida. Kondensaatorid on ühe-, kahe-, kolme-. Kondensaatorit tõstes või langetades kondenseerite või hajutate proovile langevat valgust. Diafragma võib olla iiris, millel on augu läbimõõdu sujuv muutus, või astmeline mitme erineva läbimõõduga avaga. Seega, vähendades või suurendades augu läbimõõtu, piirate või suurendate vastavalt uuritavale objektile langevat valgusvoogu. Pange tähele ka seda, et kondensaator võib olla varustatud filtrihoidjaga erinevate valgusfiltrite paigaldamiseks.
Sellega lõpeb esimene tutvumine mikroskoobiga. Loodame, et ülaltoodud materjal aitab teil otsustada, mida te oma eesmärkide saavutamiseks vajate.
kohaletoimetamisega üle Harkovi, Kiievi või mõne muu Ukraina linna saate meie OpticalMarketi kaupluses, olles eelnevalt saanud meie spetsialistidelt professionaalset nõu.
Mikroskoop on optiline seade, mis võimaldab saada uuritava objekti vastupidise pildi ja uurida selle struktuuri väikseid detaile, mille mõõtmed jäävad silma eraldusvõimest väljapoole.
Resolutsioon mikroskoop annab eraldi pildi kahest üksteise lähedal olevast joonest. Palja inimese silma eraldusvõime on umbes 1/10 mm või 100 mikronit. Parim valgusmikroskoop parandab inimsilma võimekust umbes 500 korda, st selle eraldusvõime on umbes 0,2 μm või 200 nm.
Eraldusvõime ja suurendus pole sama asi. Kui valgusmikroskoobi abil saadakse fotod kahest joonest, mis asuvad vähem kui 0,2 mikroni kaugusel, siis liidetakse jooned üheks, justkui mitte pildi suurendamiseks. Saate suure suurenduse, kuid mitte selle eraldusvõimet parandada.
Eristama kasulik ja kasutu tõus... Kasuliku all mõistetakse vaadeldava objekti sellist suurenemist, mille juures on võimalik paljastada selle struktuuri uusi detaile. Kasutu on kasv, mille puhul objekti sadu või rohkem korda suurendades on võimatu leida uusi struktuurilisi detaile. Näiteks kui mikroskoobiga saadud pilti suurendatakse ekraanile projitseerides mitu korda, siis struktuuri uusi, peenemaid detaile ei avaldata, vaid vastavalt suurenevad ainult olemasolevate struktuuride mõõtmed.
Õppelaborites kasutavad nad tavaliselt valgusmikroskoobid milles slaidid uuritakse loodusliku või kunstliku valguse abil. Kõige tavalisem Kerged bioloogilised mikroskoobid: BIOLAM, MIKMED, MBR (bioloogiline töömikroskoop), MBI (bioloogilise uurimise mikroskoop) ja MBS (bioloogiline stereoskoopiline mikroskoop). Need suurendavad vahemikku 56-1350 korda. Stereomikroskoop(MBS) pakub mikroobjekti tõeliselt kolmemõõtmelist tajumist ja suurendab 3,5–88 korda.
Mikroskoobis eristatakse kahte süsteemi: optiline ja mehaaniline. TO optiline süsteem hulka kuuluvad läätsed, okulaarid ja valgustusseade (diafragma ja valgusfiltriga kondensaator, peegel või elektriline tuli).
Valgusmikroskoopide struktuur on näidatud joonisel fig. üks.
Riis. 1. Valgusmikroskoopide seade:
A - MIKMED -1; B - BIOLAM.
1 - okulaar, 2 - toru, 3 - toruhoidik, 4 - jäme sihtkruvi, 5 - mikromeetriline kruvi, 6 - alus, 7 - peegel, 8 - kondensaator, iirise diafragma ja valgusfilter, 9 - objekti etapp, 10 - pöörlev seade, 11 - objektiiv, 12 - kollektori läätse korpus, 13 - lambihoidik, 14 - toiteallikas.
Objektiiv - mikroskoobi üks olulisemaid osi, sest see määrab objekti kasulik suurendus. Objektiiv koosneb metallist silindrist, kuhu on paigaldatud läätsed, mille arv võib varieeruda. Objektiivi suurendust näitavad numbrid sellel. Hariduslikel eesmärkidel kasutatakse tavaliselt läätsi x8 ja x40. Objektiivi kvaliteet määrab selle eraldusvõime.
Okulaar palju lihtsam kui objektiiv. See koosneb 2-3 metallist silindrisse paigaldatud läätsest. Objektiivide vahel on konstantne ava, mis määrab vaatevälja piirid. Alumine lääts fokuseerib objekti kujutise, mille lääts on diafragma tasapinnale ehitanud, ja ülemine on otse vaatlemiseks. Okulaaride suurendus on näidatud numbritega: x7, x10, x15. Okulaarid ei paljasta uusi struktuurseid detaile ja sellega seoses nende suurenemist kasutu... Seega annab okulaar nagu suurendusklaas objektiivi ehitatud vaadeldavast objektist otsese, kujuteldava ja suurendatud pildi.
Määramiseks üldine mikroskoobi suurendus korrutage läätse suurendus okulaari suurendusega.
Valgustusseade koosneb peeglist või elektrilisest illuminaatorist, iirise diafragmaga kondensaatorist ja valgusfiltrist, mis asub lava all. Need on ette nähtud objekti valgustamiseks valgusvihuga.
Peegel on mõeldud valguse suunamiseks läbi kondensaatori ja lava ava objektile. Sellel on kaks pinda: tasane ja nõgus. Hajutatud valgusega laborites kasutatakse nõgusat peeglit.
Elektriline valgus paigaldatud aluse pesasse kondensaatori alla.
Kondensaator koosneb 2-3 metallist silindrisse sisestatud läätsest. Selle tõstmisel või langetamisel spetsiaalse kruvi abil kondenseerub või hajub peeglist esemele langev valgus.
Iirise diafragma asub peegli ja kondensaatori vahel. Selle eesmärk on muuta peeglist läbi kondensaatori objekti suunatud valgusvoo läbimõõtu vastavalt objektiivi esiläätse läbimõõdule ja koosneb õhukestest metallplaatidest. Kangi abil saab neid ühendada, kattes täielikult kondensaatori alumise läätse või lahjendada, suurendades valguse voogu.
Sõrmus mattklaasiga või valgusfilter vähendab objekti valgustust. See asub diafragma all ja liigub horisontaalselt.
Mehaaniline süsteem Mikroskoop koosneb stendist, karbist, millel on mikromeetriline mehhanism ja mikromeetriline kruvi, toru, toruhoidik, jäme sihikruvi, kondensaatori kronstein, kondensaatori liigutav kruvi, revolver, lava.
Seisma- see on mikroskoobi alus.
Mikromeetri mehhanismi kast, mis on ehitatud interakteeruvate hammasrataste põhimõttel, kinnitatakse alusele. Mikromeetrikruvi kasutatakse toruhoidiku ja järelikult objektiivi kergeks liigutamiseks mikromeetritega mõõdetud kaugustel. Mikromeetrikruvi täispööre liigutab toruhoidikut 100 µm võrra ja ühe jao pööre alandab või tõstab toruhoidikut 2 µm võrra. Mikromeetri mehhanismi kahjustamise vältimiseks on lubatud mikromeetri kruvi keerata ühes suunas. mitte rohkem kui pool pööret.
Toru või toru- silinder, millesse okulaarid ülalt sisestatakse. Toru on liikuvalt ühendatud toruhoidiku peaga, see on fikseeritud lukustuskruviga teatud asendis. Lukustuskruvi lahti keerates saab toru eemaldada.
Revolver mõeldud pesadesse keeratud läätsede kiireks vahetamiseks. Objektiivi tsentreeritud positsiooni tagab revolveri sees olev riiv.
Jäme sihtimiskruvi kasutatakse toruhoidiku ja järelikult ka läätse oluliseks liikumiseks, et fokuseerida objekt väikese suurendusega.
Teema tabel mõeldud ravimi pealekandmiseks. Lava keskel on ümmargune auk, millesse mahub kondensaatori esilääts. Laual on kaks vetruvat klambrit - klambrid, mis kinnitavad ravimit.
Kondensaatori klamber Liigutatavalt mikromeetri mehhanismi kasti külge kinnitatud. Seda saab tõsta või langetada kruviga, mis pöörab hammasratta soontesse sobivat hammasratast.
Laadimine ...