Postoje različiti modeli obrazovnih i istraživačkih svjetlosnih mikroskopa. Takvi mikroskopi omogućavaju određivanje oblika ćelija mikroorganizama, njihove veličine, pokretljivosti, stupnja morfološke heterogenosti, kao i sposobnosti mikroorganizama da razlikuju bojenje.
Uspeh posmatranja objekta i pouzdanost dobijenih rezultata zavise od dobrog poznavanja optičkog sistema mikroskopa.
Razmotrimo strukturu i izgled biološkog mikroskopa, model XSP-136 (Ningbo nastavni instrument Co., LTD), njegov rad komponente. Mikroskop ima mehanički i optički dio (slika 3.1).
Slika 3.1 – Dizajn i izgled mikroskopa
Mehanički dio biološki mikroskop uključuje tronožac sa pozornicom; binokularni nastavak; dugme za grubo podešavanje oštrine; drška za fino podešavanje oštrine; ručke za pomicanje stola za objekte desno/lijevo, naprijed/nazad; rotirajući uređaj.
Optički dio Mikroskop uključuje rasvjetni aparat, kondenzator, objektive i okulare.
Opis i rad komponenti mikroskopa
Objektivi. Objektivi (tip ahromata) uključeni u komplet za mikroskop dizajnirani su za mehaničku mikroskopsku cijev dužine 160 mm, linearno vidno polje u ravni slike od 18 mm i debljinu pokrovnog stakla od 0,17 mm. Svako tijelo sočiva je označeno linearnim uvećanjem, na primjer, 4x; 10x; 40x; 100x i, shodno tome, numerički otvor je označen kao 0,10; 0,25; 0,65; 1.25, kao i kodiranje bojama.
Binokularni dodatak. Binokularni nastavak omogućava vizuelno posmatranje slike objekta; ugrađuje se u ležište za tronožac i pričvršćuje se vijkom.
Podešavanje razmaka između osa okulara u skladu sa bazom oka posmatrača vrši se okretanjem tela sa cevima okulara u rasponu od 55 do 75 mm.
Okulari. Komplet mikroskopa uključuje dva širokougaona okulara sa 10x uvećanjem.
Okretni uređaj. Okretni uređaj sa četiri utičnice osigurava da se sočiva ugrade u radni položaj. Objektivi se mijenjaju rotacijom valovitog prstena okretnog uređaja u fiksni položaj.
Kondenzator. Komplet mikroskopa uključuje Abbeov kondenzator svijetlog polja sa iris dijafragmom i filterom, numerički otvor A = 1,25. Kondenzator se ugrađuje u držač ispod stuba mikroskopa i pričvršćuje se vijkom. Kondenzator sa svijetlim poljem ima dijafragmu sa otvorom irisa i okvir na šarkama za montažu filtera.
Rasvjetni uređaj. Da bi se dobila ujednačeno osvijetljena slika objekata, mikroskop ima LED rasvjetni uređaj. Iluminator se uključuje pomoću prekidača koji se nalazi na stražnjoj površini baze mikroskopa. Okretanjem točkića za podešavanje žarne niti lampe, koji se nalazi na bočnoj površini baze mikroskopa lijevo od posmatrača, možete promijeniti svjetlinu osvjetljenja.
Mehanizam za fokusiranje. Mehanizam za fokusiranje nalazi se u postolju mikroskopa. Fokusiranje na objekt se vrši pomjeranjem visine stola za objekte rotacijom ručki koje se nalaze na obje strane stativa. Grubo kretanje vrši se većom drškom, fino kretanje manjom drškom.
Tabela predmeta. Stol objekata osigurava kretanje objekta u horizontalnoj ravni. Opseg kretanja stola je 70x30 mm. Predmet se montira na površinu stola između držača i stezaljke vodiča lijeka, za što se stezaljka pomiče u stranu.
Rad sa mikroskopom
Prije početka rada s lijekovima potrebno je pravilno postaviti rasvjetu. Ovo vam omogućava da postignete maksimalnu rezoluciju i kvalitet slike mikroskopa. Da biste radili s mikroskopom, trebali biste podesiti otvor okulara tako da se dvije slike spoje u jednu. Prsten za podešavanje dioptrije na desnom okularu treba postaviti na "nulu" ako je vidna oštrina oba oka ista. U suprotnom, potrebno je izvršiti generalno fokusiranje, zatim zatvoriti lijevo oko i postići maksimalnu oštrinu za desno okretanjem korektivnog prstena.
Preporučljivo je započeti proučavanje lijeka sa objektivom najmanjeg povećanja, koji se koristi kao sočivo za pretraživanje pri odabiru područja za detaljnije proučavanje, a zatim možete prijeći na rad sa jačim sočivima.
Provjerite je li 4x objektiv spreman za upotrebu. Ovo će vam pomoći da postavite dijapozitiv na svoje mjesto i postavite predmet koji treba pregledati. Postavite klizač na podijum i lagano ga stegnite pomoću držača opruga.
Povežite kabl za napajanje i uključite mikroskop.
Uvek započnite svoje proučavanje sa 4x objektivom. Da biste postigli jasnoću i oštrinu slike objekta koji se proučava, koristite dugmad za grubo i fino fokusiranje. Ako slab objektiv 4x daje željenu sliku, zarotirajte nosni dio na sljedeću veću postavku od 10x. Revolver treba da se zabravi.
Dok gledate objekat kroz okular, okrenite dugme za grubo fokusiranje (velikog prečnika). Da biste dobili najjasniju sliku, koristite dugme za fokusiranje (malog prečnika).
Za kontrolu protoka svjetlosti koja prolazi kroz kondenzator, možete otvoriti ili zatvoriti irisnu dijafragmu koja se nalazi ispod pozornice. Promjenom postavki možete postići najjasniju sliku objekta koji se proučava.
Prilikom fokusiranja ne dozvolite da sočivo dođe u kontakt sa predmetom proučavanja. Kada je sočivo uvećano do 100x, sočivo je veoma blizu klizača.
Pravila za rukovanje i njegu mikroskopa
1 Mikroskop mora biti čist i zaštićen od oštećenja.
2 Za spremanje izgled mikroskopom, mora se povremeno brisati mekom krpom lagano natopljenom vazelinom bez kiseline, nakon uklanjanja prašine, a zatim obrisati suhom, mekom, čistom krpom.
3 Metalni dijelovi mikroskopa moraju biti čisti. Za čišćenje mikroskopa koristite posebna nekorozivna maziva.
4 Da biste zaštitili optičke dijelove vizualnog dodatka od prašine, potrebno je ostaviti okulare u cijevi okulara.
5 Ne dodirujte prstima površine optičkih delova. Ako prašina dospe na objektiv, uklonite prašinu pomoću ventilatora ili četke. Ako je prašina prodrla unutar sočiva i stvorila se zamućena prevlaka na unutrašnjim površinama sočiva, morate sočivo poslati u optičku radionicu na čišćenje.
6 Da bi se izbjeglo neusklađenost, potrebno je zaštititi mikroskop od udaraca i udaraca.
7 Da bi se spriječilo prodiranje prašine na unutrašnju površinu sočiva, mikroskop se mora čuvati ispod poklopca ili u pakovanju.
8 Ne biste trebali sami rastavljati mikroskop i njegove komponente da biste riješili probleme.
Sigurnosne mjere
Pri radu sa mikroskopom izvor opasnosti je struja. Dizajn mikroskopa eliminiše mogućnost slučajnog kontakta sa delovima pod naponom koji su pod naponom.
Prvi mikroskop je bio optički uređaj koji je omogućio dobijanje inverzne slike mikro-objekata i razaznavanje vrlo finih detalja strukture supstance koja se proučava. Po svom dizajnu, optički mikroskop je uređaj sličan dizajnu refraktora, u kojem se svjetlost lomi dok prolazi.
Snop svjetlosnih zraka koji ulazi u mikroskop prvo se pretvara u paralelni tok, nakon čega se lomi u okularu. Zatim se šalju informacije o objektu istraživanja vizuelni analizator osoba.
Radi praktičnosti, predmet posmatranja je istaknut. Za tu svrhu je predviđeno ogledalo koje se nalazi na dnu mikroskopa. Svetlost se odbija od površine ogledala, prolazi kroz predmet i ulazi u sočivo. Paralelni tok svjetlosti ide gore prema okularu. Stepen uvećanja mikroskopa zavisi od parametara sočiva. To je obično naznačeno na tijelu uređaja.
Mikroskopski uređaj
Mikroskop ima dva glavna sistema: mehanički i optički. Prvi uključuje postolje, kutiju sa radnim mehanizmom, stalak, držač cijevi, grubo i fino nišanjenje, kao i sto za predmete. Optički sistem uključuje sočivo, okular i jedinicu pozadinskog osvjetljenja, koja uključuje kondenzator, filter, ogledalo i rasvjetni element.
Moderni optički mikroskopi imaju ne jedno, već dva ili čak više sočiva. Ovo pomaže da se nosite sa izobličenjem slike koje se naziva hromatska aberacija.
Optički sistem mikroskopa je glavni element cjelokupne strukture. Objektiv određuje koliko će predmet biti uvećan. Sastoji se od sočiva, čiji broj ovisi o vrsti uređaja i njegovoj namjeni. Okular takođe koristi dva ili čak tri sočiva. Da biste odredili ukupno povećanje određenog mikroskopa, trebate pomnožiti povećanje njegovog okulara sa istom karakteristikom sočiva.
Vremenom se mikroskop poboljšao, a principi njegovog rada su se promenili. Pokazalo se da je prilikom promatranja mikrosvijeta moguće koristiti ne samo svojstvo prelamanja svjetlosti. Elektroni takođe mogu biti uključeni u rad mikroskopa. Moderna elektronski mikroskopi omogućavaju vam da zasebno vidite čestice materije koje su toliko male da svjetlost struji oko njih. Za prelamanje elektronskih zraka oni se ne koriste. lupe, i magnetnih elemenata.
Za razliku od povećala, mikroskop ima najmanje dva nivoa uvećanja. Funkcionalni i strukturni i tehnološki delovi mikroskopa su dizajnirani da obezbede rad mikroskopa i dobiju stabilnu, najtačniju, uvećanu sliku objekta. Ovdje ćemo pogledati strukturu mikroskopa i pokušati opisati glavne dijelove mikroskopa.
Funkcionalno, mikroskopski uređaj je podijeljen na 3 dijela:
1. Rasvjetni dio
Rasvjetni dio dizajna mikroskopa uključuje izvor svjetlosti (lampa i električno napajanje) i optičko-mehanički sistem (kolektor, kondenzator, polje i otvor podesive/iris dijafragme).
2. Reproducirajući dio
Dizajniran da reproducira objekat u ravnini slike sa kvalitetom slike i uvećanjem potrebnim za istraživanje (tj. da se konstruiše slika koja bi reproducirala objekat što preciznije i sa svim detaljima sa rezolucijom, uvećanjem, kontrastom i prikazom boja koji odgovaraju mikroskopska optika).
Dio za reprodukciju pruža prvu fazu uvećanja i nalazi se iza objekta na ravni slike mikroskopa.
Reproducirajući dio uključuje sočivo i intermedijer optički sistem.
Moderni mikroskopi najnovije generacije zasnovani su na optičkim sistemima sočiva ispravljenih beskonačno. Ovo dodatno zahteva upotrebu takozvanih sistema cevi, koji „prikupljaju” paralelne snopove svetlosti koje izlaze iz sočiva u ravni slike mikroskopa.
3. Vizualizacijski dio
Dizajniran za dobijanje stvarne slike objekta na mrežnjači oka, fotografskom filmu ili ploči, na ekranu televizora ili kompjuterskog monitora sa dodatnim uvećanjem (druga faza uvećanja).
Dio za snimanje se nalazi između ravni slike sočiva i očiju posmatrača (digitalna kamera).
Dio za snimanje uključuje monokularni, binokularni ili trinokularni vizuelni dodatak sa sistemom za posmatranje (okulari koji rade kao lupa).
Osim toga, ovaj dio uključuje dodatne sisteme za uvećanje (sistemi za veleprodaju/promjenu uvećanja); prilozi za projekcije, uključujući priloge za diskusiju za dva ili više posmatrača; Aparati za crtanje; sistemi za analizu slike i dokumentaciju sa odgovarajućim adapterima za digitalne kamere.
Raspored glavnih elemenata optičkog mikroskopa
Sa dizajnerske i tehnološke tačke gledišta, mikroskop se sastoji od sljedećih dijelova:
- mehanički;
- optički;
- električni.
1. Mehanički dio mikroskopa
Mikroskopski uređaj okreće se na sebe stativ, koji je glavni strukturni i mehanički blok mikroskopa. Stativ uključuje sljedeće glavne blokove: baza I držač cijevi.
Baza je blok na koji je montiran cijeli mikroskop i jedan je od glavnih dijelova mikroskopa. U jednostavnim mikroskopima, ogledala za osvetljenje ili nadzemni iluminatori su instalirani na osnovu. Kod složenijih modela, sistem rasvjete je ugrađen u bazu bez ili sa napajanjem.
Vrste baza za mikroskope:
- postolje sa ogledalom za osvjetljenje;
- takozvano "kritično" ili pojednostavljeno osvjetljenje;
- Köhler rasvjeta.
- jedinica za mijenjanje sočiva, koja ima sljedeće mogućnosti dizajna - rotirajući uređaj, navojni uređaj za uvrtanje sočiva, „sanke“ za montažu sočiva bez navoja pomoću posebnih vodilica;
- mehanizam za fokusiranje za grubo i fino podešavanje oštrine mikroskopa - mehanizam za fokusiranje kretanja sočiva ili pozornica;
- tačka pričvršćivanja za stolove za zamjenjive predmete;
- montažna jedinica za fokusiranje i centriranje kretanja kondenzatora;
- priključak za zamjenjive priključke (vizuelni, fotografski, televizijski, razni uređaji za prijenos).
Mikroskopi mogu koristiti stalke za postavljanje komponenti (na primjer, mehanizam za fokusiranje u stereo mikroskopima ili nosač iluminatora u nekim modelima invertiranih mikroskopa).
Čisto mehanička komponenta mikroskopa je pozornici, namenjen za pričvršćivanje ili učvršćivanje određeni položaj objekat posmatranja. Tablice mogu biti fiksne, koordinirane i rotirajuće (centrirane i necentrirane).
2. Optika mikroskopa (optički dio)
Optičke komponente i pribor pružaju glavnu funkciju mikroskopa - stvaranje uvećane slike objekta s dovoljnim stupnjem pouzdanosti u obliku, omjeru veličina sastavnih elemenata i boje. Osim toga, optika mora osigurati kvalitet slike koji zadovoljava ciljeve studije i zahtjeve metoda analize.
Glavni optički elementi mikroskopa su optički elementi koji formiraju sisteme za osvetljenje (uključujući kondenzator), posmatranje (okulari) i reprodukciju (uključujući sočiva) mikroskopa.
Ciljevi mikroskopa
— optički sistemi dizajnirani da konstruišu mikroskopsku sliku u ravni slike sa odgovarajućim uvećanjem, rezolucijom elementa i preciznošću reprodukcije oblika i boje predmeta proučavanja. Objektivi su jedan od glavnih dijelova mikroskopa. Imaju složen optičko-mehanički dizajn, koji uključuje nekoliko pojedinačnih sočiva i komponente zalijepljene zajedno od 2 ili 3 sočiva.
Broj sočiva određen je nizom zadataka koje objektiv rješava. Što je kvalitet slike veći, to je njegov optički dizajn složeniji. Ukupan broj U složenom sočivu može biti do 14 sočiva (na primjer, ovo se može primijeniti na planokromatsko sočivo sa uvećanjem od 100x i numeričkim otvorom blende od 1,40).
Objektiv se sastoji od prednjeg i stražnjeg dijela. Prednje sočivo (ili sistem sočiva) okrenuto je prema uzorku i glavno je u izgradnji slike odgovarajućeg kvaliteta, određuje radnu udaljenost i numerički otvor sočiva. Sljedeći dio u kombinaciji sa prednjim dijelom daje potrebno povećanje, žižna daljina i kvalitet slike, a također određuje visinu sočiva i dužinu cijevi mikroskopa.
Klasifikacija sočiva
Klasifikacija sočiva je značajna teže klasifikovati mikroskopi. Objektivi se dijele prema principu izračunate kvalitete slike, parametarskim i dizajnersko-tehnološkim karakteristikama, kao i prema istraživačkim i kontrastnim metodama.
Po principu izračunatog kvaliteta slike sočiva mogu biti:
- akromatski;
- apokromatski;
- ravno polje sočiva (plan).
Ahromatska sočiva.
Ahromatska sočiva su dizajnirana za upotrebu u spektralnom opsegu 486-656 nm. Korekcija bilo koje aberacije (akromatizacija) se vrši za dvije talasne dužine. Ova sočiva eliminišu sfernu aberaciju, hromatsku aberaciju položaja, komu, astigmatizam i delimično sferohromatsku aberaciju. Slika objekta ima blago plavičasto-crvenkastu nijansu.
Apohromatska sočiva.
Apohromatski objektivi imaju prošireno područje spektra i ahromatizacija se izvodi na tri talasne dužine. Istovremeno, pored pozicijskog hromatizma, sferne aberacije, kome i astigmatizma, dosta dobro se koriguju i sekundarni spektar i sferohromatska aberacija, zahvaljujući uvođenju kristalnih leća i specijalnih naočara u dizajn. U poređenju sa ahromatskim sočivima, ova sočiva obično imaju veće numeričke otvore blende, daju oštrije slike i precizno reprodukuju boju subjekta.
Poluapohromati ili mikrofluari.
Moderna sočiva srednjeg kvaliteta slike.
Planlenses.
Kod planskih sočiva korigovana je zakrivljenost slike preko polja, čime se obezbeđuje oštra slika objekta kroz celo polje posmatranja. Plan objektivi se obično koriste u fotografiji, a najefikasniji su planski apohromati.
Potreba za ovom vrstom sočiva je sve veća, ali su zbog toga prilično skupa optički dizajn, koji implementira ravno polje slike i optički medij koji se koristi. Stoga su rutinski i radni mikroskopi opremljeni takozvanim ekonomičnim sočivima. To uključuje sočiva sa poboljšanim kvalitetom slike u celom polju: ahromate (LEICA), CP ahromate i akroplane (CARL ZEISS), stigmahromate (LOMO).
Prema parametarskim karakteristikama sočiva se dijele na sljedeći način:
- objektivi sa konačnom dužinom cijevi (na primjer, 160 mm) i objektivi korigirani za "beskonačnost" dužine cijevi (na primjer, sa dodatnim sistemom cijevi koji ima žižnu daljinu mikroskopa od 160 mm);
- mala sočiva (do 10x); srednja (do 50x) i velika (više od 50x) uvećanja, kao i sočiva sa ultra-velikim uvećanjem (preko 100x);
- objektivi malih (do 0,25), srednjih (do 0,65) i velikih (više od 0,65) numeričkih otvora, kao i objektiva sa povećanim (u odnosu na konvencionalne) numeričke blende (na primjer, apokromatska korekcijska sočiva, kao i posebna leće za fluorescentne mikroskope);
- sočiva sa povećanim (u poređenju sa konvencionalnim) radnim rastojanjem, kao i sa velikim i ekstra velikim radnim daljinama (leće za rad u invertovanim mikroskopima). Radna udaljenost je slobodna udaljenost između predmeta (ravnine pokrivnog stakla) i donje ivice okvira (sočiva, ako strši) prednje komponente sočiva;
- sočiva koja omogućavaju posmatranje unutar normalnog linearnog polja (do 18 mm); sočiva širokog polja (do 22,5 mm); ultra-široko polje sočiva (preko 22,5 mm);
- sočiva su standardna (45 mm, 33 mm) i nestandardne visine.
Visina - udaljenost od referentne ravnine sočiva (ravnine kontakta uvrnute leće sa rotirajućim uređajem) do ravni objekta sa fokusiranim mikroskopom, je konstantna vrijednost i osigurava parfokalnost skupa sočiva slične visine različitih uvećanja ugrađena u rotirajući uređaj. Drugim riječima, ako koristite sočivo od jednog povećanja da biste dobili oštru sliku objekta, onda kada prelazite na naredna povećanja, slika objekta ostaje oštra unutar dubine polja objektiva.
Prema dizajnu i tehnološkim karakteristikama postoji sljedeća podjela:
- sočiva sa opružnim okvirom (počevši od numeričkog otvora 0,50) i bez njega;
- sočiva koja imaju dijafragmu irisa unutra za promjenu numeričkog otvora (na primjer, u objektivima sa povećanim numeričkim otvorom blende, u sočivima sa propuštenim svjetlom za implementaciju metode tamnog polja, u polariziranim sočivima reflektovanog svjetla);
- sočiva s korektivnim (kontrolnim) okvirom, koji osigurava pomicanje optičkih elemenata unutar sočiva (na primjer, za podešavanje kvaliteta slike sočiva pri radu s različitim debljinama pokrovnog stakla ili s različitim imerzionim tekućinama; kao i za promjenu uvećanje tokom glatke - pankratične - promene uvećanja) i bez nje.
Da pruži istraživačke i kontrastne metode sočiva se mogu podijeliti na sljedeći način:
- objektivi koji rade sa i bez pokrovnog stakla;
- sočiva propuštene i reflektirane svjetlosti (nerefleksna); luminiscentna sočiva (s minimalnom intrinzičnom luminiscencijom); polarizovana sočiva (bez staklene napetosti u optičkim elementima, tj. bez uvođenja sopstvene depolarizacije); fazna sočiva (sa faznim elementom - prozirnim prstenom unutar sočiva); DIC sočiva koja rade koristeći metodu kontrasta diferencijalne interferencije (polarizacija sa elementom prizme); epilenze (reflektovana svjetlosna sočiva, dizajnirana za pružanje metoda svjetlosnog i tamnog polja, imaju posebno dizajnirana osvjetljiva epi-ogledala u svom dizajnu);
- imersiona i neimersiona sočiva.
Uranjanje ( od lat. immersio - uranjanje) je tekućina koja ispunjava prostor između objekta promatranja i posebnog imerzionog objektiva (kondenzator i stakleni predmet). Uglavnom se koriste tri vrste imersionih tečnosti: uranjanje u ulje (MI/Oil), uranjanje u vodu (WI/W) i imerzijsko uranjanje u glicerol (GI/Glyc), pri čemu se potonje uglavnom koristi u ultraljubičastoj mikroskopiji.
Imerzija se koristi u slučajevima kada je potrebno povećati rezoluciju mikroskopa ili je potrebna njegova upotreba tehnološki proces mikroskopija. ovo se dešava:
- povećanje vidljivosti povećanjem razlike između indeksa prelamanja medija i objekta;
- povećanje dubine posmatranog sloja, što zavisi od indeksa prelamanja medija.
Osim toga, tečnost za uranjanje može smanjiti količinu zalutalog svjetla eliminirajući odsjaj subjekta. Ovo eliminiše neizbežni gubitak svetlosti kada ona uđe u sočivo.
Imersiona sočiva. Kvalitet slike, parametri i optički dizajn imersionih sočiva se izračunavaju i biraju uzimajući u obzir debljinu imerzionog sloja, koji se smatra dodatnim sočivom sa odgovarajućim indeksom prelamanja. Imerziona tečnost postavljena između objekta i prednje komponente sočiva povećava ugao pod kojim se objekat posmatra (ugao otvora blende). Numerički otvor blende (suvog) sočiva bez uranjanja ne prelazi 1,0 (rezolucija je oko 0,3 µm za glavnu talasnu dužinu); uranjanje - dostiže 1,40 ovisno o indeksu prelamanja imerzije i tehnološkim mogućnostima izrade prednjeg sočiva (rezolucija takvog sočiva je oko 0,12 mikrona).
Imerzioni objektivi sa velikim uvećanjem imaju kratku žižnu daljinu od 1,5-2,5 mm sa slobodnim radnim rastojanjem od 0,1-0,3 mm (udaljenost od ravni uzorka do okvira prednjeg sočiva sočiva).
Oznake sočiva.
Podaci o svakom sočivu označeni su na njegovom tijelu sa sljedećim parametrima:
- uvećanje (“x” puta, puta): 8x, 40x, 90x;
- NA: 0,20; 0,65, na primjer: 40/0,65 ili 40x/0,65;
- dodatno označavanje slova, ako se sočivo koristi za različite metode istraživanja i kontrasta: faza - F (Pn2 - broj odgovara oznaci na posebnom kondenzatoru ili umetku), polarizirajuća - P (Pol), luminiscentna - L (L), faza-luminiscentna - PL (PhL), EPI (Epi, HD) - epilen za rad u reflektovanoj svetlosti metodom tamnog polja, diferencijalni kontrast interferencije - DIC (DIC), primer: 40x/0.65 F ili Ph2 40x/0.65;
- oznaka tipa optička korekcija: apokromat - APO (APO), planhromat - PLAN (PL, Plan), planapohromat - PLAN-APO (Plan-Aro), poboljšani akromat, poluplan - CX - stigmahromat (Achrostigmat, CP-akhromat, Achroplan), mikrofluar ( poluplan- poluapohromat) - SF ili M-FLUAR (MICROFLUAR, NEOFLUAR, NPL, FLUOTAR).
Okulari
Optički sistemi dizajnirani da konstruišu mikroskopsku sliku na retini oka posmatrača. IN opšti pogled okulari se sastoje od dvije grupe sočiva: očne leće - najbliže oku posmatrača - i poljske leće - najbliže ravni u kojoj sočivo gradi sliku predmetnog objekta.
Okulari su klasifikovani prema istim grupama karakteristika kao i sočiva:
- okulari sa kompenzacijskim (K - kompenzacija hromatske razlike u uvećanju sočiva preko 0,8%) i nekompenzatornim djelovanjem;
- okulari običnih i ravnih polja;
- širokokutni okulari (s brojem okulara - proizvod povećanja okulara i njegovog linearnog polja - više od 180); ultraširokougaoni (sa okularnim brojem većim od 225);
- okulari sa proširenom zjenicom za rad sa ili bez naočala;
- Okulari za promatranje, projekcijski okulari, foto okulari, gamali;
- okulari sa unutrašnjim nišanjem (pomoću pokretnog elementa unutar okulara, prilagođava se oštroj slici konca ili ravni slike mikroskopa; kao i glatka, pankratična promjena povećanja okulara) i bez njega.
Sistem osvetljenja
Sistem rasvjete je važan dio dizajn mikroskopa i predstavlja sistem sočiva, dijafragme i ogledala (posljednji se koriste po potrebi), koji osiguravaju ujednačeno osvjetljenje objekta i potpuno popunjavanje otvora sočiva.
Sistem osvjetljenja mikroskopa sa propusnim svjetlom sastoji se od dva dijela: kolektora i kondenzatora.
Kolekcionar.
Sa ugrađenim sistemom osvjetljenja propusnog svjetla, dio kolektora se nalazi u blizini izvora svjetlosti na bazi mikroskopa i dizajniran je da poveća veličinu svjetlećeg tijela. Da bi se osiguralo podešavanje, kolektor se može učiniti pokretnim i pomicati duž optičke ose. Dijafragma polja mikroskopa nalazi se u blizini kolektora.
Kondenzator.
Optički sistem kondenzatora je dizajniran da poveća količinu svjetlosti koja ulazi u mikroskop. Kondenzator se nalazi između objekta (bine) i iluminatora (izvora svjetlosti).
Najčešće, u obrazovnim i jednostavnim mikroskopima, kondenzator se može učiniti nepomični i nepomičan. U drugim slučajevima, kondenzator je uklonjivi dio i, pri podešavanju osvjetljenja, ima kretanje fokusiranja duž optičke ose i centriranje okomito na optičku os.
Na kondenzatoru se uvijek nalazi iris dijafragma s otvorom za osvjetljenje.
Kondenzator je jedan od glavnih elemenata koji osigurava rad mikroskopa koristeći različite metode osvjetljenja i kontrasta:
- koso osvjetljenje (dijafragma od ruba do centra i pomicanje dijafragme svjetlosnog otvora u odnosu na optičku os mikroskopa);
- tamno polje (maksimalni otvor blende od centra do ivice otvora za osvetljenje);
- fazni kontrast (prstenasto osvetljenje objekta, dok se slika svetlosnog prstena uklapa u fazni prsten sočiva).
Klasifikacija kondenzatora blizak je po grupama karakteristika sočivima:
- Kondenzatori se prema kvaliteti slike i vrsti optičke korekcije dijele na neakromatske, akromatske, aplanatične i akromatsko-aplanatičke;
- kondenzatori malog numeričkog otvora (do 0,30), srednjeg numeričkog otvora (do 0,75), velikog numeričkog otvora (preko 0,75);
- kondenzatori sa redovnim, velikim i ekstra velikim radnim udaljenostima;
- obični i specijalni kondenzatori za razne metode istraživanje i kontrastiranje;
- Kondenzator je jednostruki, sa sklopivim elementom (prednja komponenta ili sočivo velikog polja), sa prednjim elementom koji se navija.
Abbe kondenzator- kondenzator koji nije korigovan za kvalitet slike, koji se sastoji od 2 neakromatska sočiva: jedna je bikonveksna, druga je plano-konveksna, okrenuta prema objektu posmatranja (ravna strana ovog sočiva je usmerena prema gore). Otvor kondenzatora, A = 1,20. Ima irisnu dijafragmu.
Aplanatični kondenzator- kondenzator koji se sastoji od tri sočiva raspoređena na sljedeći način: gornja sočiva je planokonveksna (ravna strana usmjerena je prema sočivu), a zatim slijede konkavno-konveksna i bikonveksna sočiva. Ispravljeno u pogledu sferne aberacije i kome. Otvor kondenzatora, A = 1,40. Ima irisnu dijafragmu.
Ahromatski kondenzator- kondenzator potpuno ispravljen za hromatsku i sfernu aberaciju.
Kondenzator tamnog polja- kondenzator dizajniran za postizanje efekta tamnog polja. Može biti poseban ili pretvoren iz običnog kondenzatora svijetlog polja postavljanjem neprozirnog diska određene veličine u ravninu iris dijafragme kondenzatora.
Označavanje kondenzatora.
Numerički otvor (osvetljenje) je označen na prednjoj strani kondenzatora.
3. Električni dio mikroskopa
Moderni mikroskopi, umjesto ogledala, koriste različite izvore svjetlosti napajane iz električne mreže. To mogu biti ili obične žarulje sa žarnom niti, ili halogene, ksenonske ili živine sijalice. LED rasvjeta također postaje sve popularnija. Imaju značajne prednosti u odnosu na konvencionalne lampe, kao što su izdržljivost, manja potrošnja energije itd. Za napajanje izvora rasvjete koriste se različita napajanja, jedinice za paljenje i drugi uređaji koji pretvaraju struju iz električne mreže u onu pogodnu za napajanje određenog izvor rasvjete. Moglo bi i biti punjive baterije, što omogućava upotrebu mikroskopa u terenski uslovi kada nema priključne tačke.
Svetlosni mikroskop je optički instrument dizajniran za ispitivanje objekata nevidljivih golim okom. Svetlosni mikroskopi mogu se podijeliti u dvije glavne grupe: biološke i stereoskopske. također se često nazivaju laboratorijskim, medicinskim - to su mikroskopi za ispitivanje tankih prozirnih uzoraka u propuštenoj svjetlosti. Biološki laboratorijski mikroskopi imaju veliko uvećanje, najčešće je 1000x, ali neki modeli mogu imati uvećanje i do 1600x.
Koristi se za proučavanje neprozirnih volumetrijskih objekata (kovanice, minerali, kristali, električna kola, itd.) u reflektiranom svjetlu. Stereoskopski mikroskopi imaju malo uvećanje (20x, 40x, neki modeli i do 200x), ali istovremeno stvaraju trodimenzionalnu (trodimenzionalnu) sliku posmatranog objekta. Ovaj efekat je vrlo važan, na primjer, kada se ispituje površina metala, minerala i kamenja, jer vam omogućava da otkrijete udubljenja, pukotine i druge strukturne elemente.
U ovom članku ćemo detaljnije pogledati strukturu, za koju ćemo posebno razmotriti optički, mehanički i svjetlosni sistem mikroskopa.
2. Mlaznica
4. Baza
5. Turret
6. Objektivi
7. Koordinatna tablica
8. Stage
9. Kondenzator iris dijafragme
10. Upaljač
11. Prekidač (uključivanje/isključivanje)
12. Makrometrijski (grubi) vijak za fokusiranje
13. Mikrometrijski (fini) vijak za fokusiranje
Optički sistem mikroskopa
Optički sistem mikroskopa sastoji se od sočiva smještenih na glavi kupole, okulara, a može uključivati i blok prizme. Uz pomoć optičkog sistema, slika uzorka koji se proučava zapravo se formira na mrežnjači oka. Stoga je važno obratiti pažnju na kvalitetu optike koja se koristi u optičkom dizajnu mikroskopa. Imajte na umu da je slika dobivena biološkim mikroskopom invertirana.
UVEĆAVANJE = UVEĆAVANJE SOČIVA X UVEĆANJE OKA.
Danas mnogi dječji mikroskopi koriste Barlow sočiva s faktorom povećanja od 1,6x ili 2x. Njegova upotreba vam omogućava dalje glatko povećanje povećanja mikroskopa preko 1000x. Prednost takvog Barlow sočiva je vrlo sumnjiva. Ona praktična upotreba dovodi do značajnog pogoršanja kvaliteta slike, i u rijetkim slučajevima može biti korisno. No, proizvođači dječjih mikroskopa to uspješno koriste kao marketinški trik za promociju svojih proizvoda, jer često roditelji, bez potpunog razumijevanja tehnički parametri mikroskopa, izaberite ga prema pogrešnom principu „što je veće povećanje, to bolje“. I, naravno, niti jedan profesionalni laboratorijski mikroskop neće biti opremljen takvim sočivom, što će očito pogoršati kvalitetu slike. Profesionalni mikroskopi koriste isključivo kombinaciju različitih okulara i objektiva za promjenu povećanja.
U slučaju Barlow sočiva, formula za izračunavanje povećanja mikroskopa ima sljedeći oblik:
UVEĆAVANJE = UKLJUČIVANJE SOČIVA X UVEĆIVANJE ZA NOŠENJE OKA X FAKTOR UVEĆAVANJA LEĆA BARLOW.
Mehanički mikroskopski sistem
Mehanički sistem se sastoji od cijevi, stativa, pozornice, mehanizama za fokusiranje i kupole.
Mehanizmi fokusiranja se koriste za fokusiranje slike. Grubi (makrometrijski) vijak za fokusiranje koristi se kada se radi sa malim uvećanjima, a fini (mikrometrijski) vijak za fokusiranje se koristi kada se radi sa velikim uvećanjima. Dječije i školski mikroskopi, u pravilu imaju samo grubo fokusiranje. Međutim, birate biološki mikroskop za laboratorijska istraživanja, fino fokusiranje je obavezno. Napominjemo da slika prikazuje primjer biološkog mikroskopa s odvojenim finim i grubim fokusiranjem, ovisno o karakteristike dizajna Mnogi mikroskopi mogu imati koaksijalne makro- i mikrometarske zavrtnje za podešavanje fokusa. Imajte na umu da stereo mikroskopi imaju samo grubo fokusiranje.
U zavisnosti od dizajnerskih karakteristika mikroskopa, fokusiranje se može postići pomeranjem stepena predmeta u vertikalnoj ravni (gore/dole) ili cevi mikroskopa sa svojom optičkom jedinicom takođe u vertikalnoj ravni.
Objekat koji se proučava postavlja se na scenu. Postoji nekoliko vrsta tablica objekata: fiksne (stacionarne), pokretne, koordinatne i druge. Najudobniji za rad je koordinatni stol, pomoću kojeg možete pomicati ispitivani uzorak u horizontalnoj ravnini duž X i Y osi.
Objektivi se nalaze na kupoli. Okretanjem možete odabrati jedno ili drugo sočivo i tako promijeniti uvećanje. Jeftini dječji mikroskopi mogu biti opremljeni nezamjenjivim sočivima, dok profesionalni biološki mikroskopi koriste zamjenjiva sočiva koja se ušrafljuju u kupolu pomoću standardnog navoja.
Okular se ubacuje u cijev mikroskopa. U slučaju binokularnog ili trinokularnog nastavka, moguće je prilagoditi međuzjenično rastojanje i korekciju dioptrije kako bi odgovaralo pojedincu. anatomske karakteristike posmatrač. U slučaju dječjih mikroskopa, u cijev se prvo može ugraditi “štetočina” Barlow sočiva, a zatim u nju okular.
Sistem osvetljenja mikroskopa
Sistem rasvjete se sastoji od izvora svjetlosti i dijafragme.
Izvor svjetlosti može biti ugrađen ili vanjski. Biološki mikroskopi imaju donje osvjetljenje. Stereoskopski mikroskopi mogu biti opremljeni donjim, gornjim i bočnim osvjetljenjem za različite vrste paljenje droga. Dječji biološki mikroskopi mogu imati dodatno gornje (bočno) osvjetljenje, čija je praktična upotreba, zapravo, obično besmislena.
Pomoću kondenzatora i dijafragme možete podesiti osvjetljenje preparata. Kondenzatori mogu biti sa jednim sočivom, dvostrukim sočivom ili sa tri sočiva. Podizanjem ili spuštanjem kondenzatora, vi, odnosno, kondenzirate ili raspršite svjetlost koja pada na uzorak. Dijafragma može biti irisna s glatkom promjenom promjera rupe ili stepenasta s nekoliko rupa različitih promjera. Dakle, smanjenjem ili povećanjem promjera rupe, u skladu s tim ograničavate ili povećavate protok svjetlosti koja pada na predmet koji se proučava. Također napominjemo da kondenzator može biti opremljen držačem filtera za ugradnju raznih svjetlosnih filtera.
Ovdje možete završiti svoje prvo upoznavanje sa mikroskopom. Nadamo se da će vam gornji materijal pomoći da odlučite o svojim ciljevima.
Možete isporučiti u Harkov, Kijev ili bilo koji drugi grad u Ukrajini u našoj prodavnici OpticalMarket, nakon što ste prethodno dobili stručne savjete od naših stručnjaka.
Mikroskop je optički instrument za proučavanje objekata nevidljivih golim okom. Mikroskop (slika 1) razlikuje mehaničke i optičke dijelove. Mehanički dio Uređaj se sastoji od noge na koju je pričvršćen držač cijevi, na koji se montira cijev, okulari i sočiva (sočiva se mijenjaju pomoću okretnog uređaja), pozornice i rasvjetnog aparata sa ogledalom. Cijev je pokretno pričvršćena za držač cijevi i podiže se i spušta pomoću dva zavrtnja: mikrometrijski vijak se koristi za prethodno podešavanje fokusa; mikrometarski vijak - za fino fokusiranje. Stol za objekte opremljen je uređajem koji vam omogućuje pomicanje uzorka u različitim smjerovima u horizontalnoj ravnini. Rasvjetni aparat se sastoji od kondenzatora i dijafragme, koji se nalaze između ogledala i stola.
Rice. 1. Biološki mikroskop:
1 - okulari;
2 - binokularni nastavak;
3 - glava za pričvršćivanje revolvera sa sjedištem za mijenjanje cijevi;
4 - vijak za pričvršćivanje nastavka za dvogled;
5 - revolver na sankama;
6 - sočivo;
7 - sto za objekte;
8 i 9 - jagnjetina za uzdužno (8) i poprečno (9) kretanje vozača droge;
10 - aplanatični kondenzator direktnog i kosog osvjetljenja;
11 - vijci za centriranje stola;
12 - ogledalo;
13 - krilo mikromehanizma;
14 - nosač kondenzatora;
15 - glava zavrtnja za pričvršćivanje gornji dio stol za objekte;
16 - kutija sa mikromehanizmom;
17 - noga;
18 - vijak za grubo kretanje;
19 - držač cijevi.
Dijafragma kontrolira intenzitet svjetlosti koja ulazi u kondenzator. Kondenzator se može pomicati okomito kako bi se promijenio intenzitet svjetlosni tok ulazak u sočivo. Leće su sistemi međusobno centriranih sočiva koji daju obrnuto uvećanu sliku objekta. Uvećanje sočiva je naznačeno na okviru (X10, X20, X40, X90). Postoje dvije vrste sočiva: suva i imersiona (potopna). Imerziona sočiva se prvo spuštaju u imersion ulje pomoću makrovijka pod kontrolom oka, a zatim se manipulacijom mikrovijka postiže jasna slika objekta. Okular je optički sistem koji uvećava sliku dobijenu kroz sočivo. Uvećanja okulara su naznačena na okviru (X5, itd.). Ukupno uvećanje mikroskopa jednako je uvećanju objektiva pomnoženom sa povećanjem okulara.
Rice. 2. MBI-1 mikroskop sa OI-19 iluminatorom.
Mikroskop se može koristiti na dnevnom svjetlu ili veštačko osvetljenje koristeći poseban rasvjetni aparat kao izvor svjetlosti (sl. 2). Pri radu sa kondenzatorom koristi se ravno ogledalo, bez obzira na izvor svjetlosti. Konkavno ogledalo radi bez kondenzatora. At dnevno svjetlo kondenzator se podiže do nivoa predmeta, au slučaju vještačkog spušta se dok se izvor svjetlosti ne pojavi u ravnini uzorka. Vidi također Mikroskopska tehnika, Mikroskopija.