Λόγω του τρελού ρυθμού ανάπτυξης της ραδιομηχανικής και των ηλεκτρονικών προς τη σμίκρυνση, όλο και πιο συχνά κατά την επισκευή εξοπλισμού πρέπει να ασχολούμαστε με εξαρτήματα ραδιοφώνου SMD, τα οποία, χωρίς μεγέθυνση, μερικές φορές είναι αδύνατο να τα δούμε, για να μην αναφέρουμε την προσεκτική εγκατάσταση και αποσυναρμολόγηση .
Έτσι, η ζωή με ανάγκασε να ψάξω στο Διαδίκτυο για μια συσκευή, όπως ένα μικροσκόπιο, που θα μπορούσα να φτιάξω μόνος μου. Η επιλογή έπεσε στα μικροσκόπια USB, από τα οποία υπάρχουν πολλά σπιτικά προϊόντα, αλλά όλα δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συγκόλληση, γιατί... έχουν πολύ μικρή εστιακή απόσταση.
Αποφάσισα να πειραματιστώ με την οπτική και να φτιάξω ένα μικροσκόπιο USB που θα ταιριάζει στις απαιτήσεις μου.
Ιδού η φωτογραφία του:
Ο σχεδιασμός αποδείχθηκε αρκετά περίπλοκος, επομένως δεν έχει νόημα να περιγράψουμε λεπτομερώς κάθε στάδιο κατασκευής, επειδή Αυτό θα κάνει το άρθρο πολύ ακατάστατο. Θα περιγράψω τα κύρια εξαρτήματα και την παραγωγή τους βήμα προς βήμα.
Λοιπόν, «χωρίς να αφήσουμε τις σκέψεις μας να τρέχουν», ας ξεκινήσουμε:
1. Πήρα τη φθηνότερη κάμερα web A4Tech, για να είμαι ειλικρινής, απλώς μου την έδωσαν λόγω της κακής ποιότητας εικόνας, για την οποία δεν με ένοιαζε ιδιαίτερα, όσο δούλευε. Φυσικά, αν είχα πάρει μια κάμερα web υψηλότερης ποιότητας και, φυσικά, ακριβή, το μικροσκόπιο θα είχε καλύτερη ποιότητα εικόνας, αλλά εγώ, όπως ο Samodelkin, ενεργώ σύμφωνα με τον κανόνα - "Εάν δεν υπάρχει καμαριέρα, "αγαπούν «ο θυρωρός», και εκτός αυτού, όμως, έμεινα ικανοποιημένος με την ποιότητα εικόνας του μικροσκοπίου USB για συγκόλληση.
Πήρα τα νέα οπτικά από κάποια παιδική οπτική όραση.
Για να τοποθετήσω τα οπτικά στον μπρούτζινο δακτύλιο, άνοιξα δύο τρύπες ø 1,5 mm σε αυτό (το δακτύλιο) και έκοψα ένα νήμα M2.
Βίδωσα μπουλόνια M2 στις οπές με σπείρωμα που προέκυψαν, στα άκρα των οποίων κόλλησα χάντρες για ευκολία στο ξεβίδωμα και το σφίξιμο, προκειμένου να αλλάξω τη θέση των οπτικών σε σχέση με τη μήτρα εικονοστοιχείων για να αυξήσω ή να μειώσω την εστιακή απόσταση του USB μου μικροσκόπιο.
Στη συνέχεια, σκέφτηκα τον φωτισμό.
Φυσικά, ήταν δυνατό να φτιάξω έναν οπίσθιο φωτισμό LED, για παράδειγμα, από έναν αναπτήρα αερίου με φακό, που κοστίζει μια δεκάρα, ή από κάτι άλλο με αυτόνομο τροφοδοτικό, αλλά αποφάσισα να μην ακαταστήσω το σχέδιο και να χρησιμοποιήσω την ισχύ της κάμερας web, η οποία παρέχεται μέσω καλωδίου USB από τον υπολογιστή .
Για να τροφοδοτήσω τον μελλοντικό οπίσθιο φωτισμό, από το καλώδιο USB που συνδέει την κάμερα web με τον υπολογιστή, έβγαλα δύο καλώδια με μια μίνι υποδοχή (αρσενικό) - "+5v, από το κόκκινο καλώδιο του καλωδίου USB" και "-5v, από το μαύρο σύρμα».
Για να ελαχιστοποιήσω τον σχεδιασμό του οπίσθιου φωτισμού, αποφάσισα να χρησιμοποιήσω LED, τα οποία αφαίρεσα από μια λωρίδα οπίσθιου φωτισμού LED από μια σπασμένη μήτρα φορητού υπολογιστή· ευτυχώς, μια τέτοια λωρίδα βρισκόταν στο απόρρητό μου για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Χρησιμοποιώντας ψαλίδι, κατάλληλο τρυπάνι και λίμα, φτιάξαμε ένα δαχτυλίδι του απαιτούμενου μεγέθους από αλουμινόχαρτο διπλής όψεως και κόψαμε κομμάτια στη μία πλευρά του δακτυλίου για συγκόλληση LED και σβήσιμο αντιστάσεων SMD με ονομαστική τιμή 150 ohms (α Η αντίσταση 150 ohm τοποθετήθηκε στο κενό του καλωδίου θετικής ισχύος κάθε LED ) συγκόλλησε τον οπίσθιο φωτισμό μας. Για να συνδέσω το ρεύμα, κόλλησα ένα μίνι βύσμα (θηλυκό) στο εσωτερικό του δακτυλίου.
Για να συνδέσω τον οπίσθιο φωτισμό με τον φακό, χρησιμοποίησα ένα στρογγυλό παξιμάδι με σπείρωμα (δεν χρησιμοποιείται για την τοποθέτηση γυαλιών φακών), το οποίο κόλλησα στο εσωτερικό του δακτυλίου οπίσθιου φωτισμού (γι' αυτό πήρα υαλοβάμβακα διπλής όψης).
Έτσι, το ηλεκτρονικό-οπτικό μέρος του μικροσκοπίου USB είναι έτοιμο.
Τώρα πρέπει να σκεφτείτε έναν κινητό μηχανισμό για να ρυθμίσετε την ευκρίνεια, ένα κινητό τρίποδο, μια βάση και ένα τραπέζι εργασίας.
Γενικά, το μόνο που μένει είναι να καταλήξουμε και να δημιουργήσουμε το μηχανικό μέρος του σπιτικού μας προϊόντος.
Πηγαίνω…
2. Ως κινούμενος μηχανισμός για τη βελτιστοποίηση της ευκρίνειας, αποφάσισα να χρησιμοποιήσω έναν απαρχαιωμένο μηχανισμό για την ανάγνωση δισκέτας (που αποκαλείται δημοφιλής "οδήγηση flop").
Για όσους δεν είδαν αυτό το «θαύμα της τεχνολογίας», μοιάζει με αυτό:
Εν ολίγοις, μετά την πλήρη αποσυναρμολόγηση αυτού του μηχανισμού, πήρα το μέρος που ήταν υπεύθυνο για την κίνηση της κεφαλής ανάγνωσης και, μετά από μηχανική τροποποίηση (κόψιμο, πριόνισμα και λιμάρισμα), έγινε αυτό:
Για να μετακινήσω την κεφαλή στη μονάδα flop, χρησιμοποιήθηκε ένας μικροκινητήρας, τον οποίο αποσυναρμολόγησα και πήρα μόνο τον άξονα από αυτό, στερεώνοντάς τον ξανά στον κινούμενο μηχανισμό. Για να διευκολύνω την περιστροφή του άξονα, έβαλα έναν κύλινδρο από τον κύλινδρο ενός παλιού ποντικιού υπολογιστή στην άκρη του, που ήταν μέσα στο περίβλημα του κινητήρα.
Όλα έγιναν όπως ήθελα, η κίνηση του μηχανισμού ήταν ομαλή και ακριβής (χωρίς οπισθοδρόμηση). Η διαδρομή του μηχανισμού ήταν 17 mm, η οποία είναι ιδανική για να ρυθμίσετε την ευκρίνεια του μικροσκοπίου σε οποιαδήποτε εστιακή απόσταση των οπτικών.
Χρησιμοποιώντας δύο μπουλόνια M2, προσάρτησα το ηλεκτρονικό-οπτικό μέρος του μικροσκοπίου USB στον κινητό μηχανισμό για να τελειοποιήσω την ευκρίνεια.
Η δημιουργία ενός κινητού τρίποδου δεν μου δημιούργησε ιδιαίτερες δυσκολίες.
3. Από την εποχή της ΕΣΣΔ, είχα έναν μεγεθυντή UPA-63M στον αχυρώνα μου, μέρη του οποίου αποφάσισα να χρησιμοποιήσω. Για τη βάση του τρίποδου, πήρα αυτό το έτοιμο καλάμι με βάση, το οποίο συμπεριλήφθηκε με τη μεγέθυνση. Αυτή η ράβδος είναι κατασκευασμένη από σωλήνα αλουμινίου με εξωτερικό ø 12 mm και εσωτερικό ø 9,8 mm. Για να το στερεώσω στη βάση, πήρα ένα μπουλόνι M10, το βίδωσα σε βάθος 20 mm (με δύναμη) στη ράβδο και άφησα το υπόλοιπο νήμα, κόβοντας την κεφαλή του μπουλονιού.
Η βάση έπρεπε να τροποποιηθεί ελαφρώς για να συνδεθεί με τα εξαρτήματα του μικροσκοπίου που προετοιμάστηκαν στο βήμα 2. Για να γίνει αυτό, λύγισα το άκρο του συνδετήρα (στη φωτογραφία) σε ορθή γωνία και άνοιξα μια τρύπα ø 5,0 mm στο λυγισμένο μέρος.
Στη συνέχεια, όλα είναι απλά - χρησιμοποιώντας ένα μπουλόνι M5 μήκους 45 mm μέσω παξιμαδιών, συνδέουμε το προσυναρμολογημένο μέρος με τη βάση και το τοποθετούμε στη βάση, στερεώνοντάς το με μια βίδα ασφάλισης.
Τώρα η βάση και το τραπέζι.
4. Για πολύ καιρό, είχα ένα κομμάτι ημιδιαφανές ανοιχτό καφέ πλαστικό ξαπλωμένο. Στην αρχή νόμιζα ότι ήταν πλεξιγκλάς, αλλά κατά την επεξεργασία κατάλαβα ότι δεν ήταν. Λοιπόν, ω, λοιπόν, αποφάσισα να το χρησιμοποιήσω για τη βάση και το τραπέζι του μικροσκοπίου USB μου.
Με βάση τις διαστάσεις του σχεδίου που ελήφθη προηγουμένως και την επιθυμία να φτιάξω ένα μεγάλο τραπέζι για αξιόπιστη στερέωση σανίδων κατά τη συγκόλληση, έκοψα ένα ορθογώνιο διαστάσεων 250x160 mm από το υπάρχον πλαστικό, άνοιξα μια τρύπα ø 8,5 mm σε αυτό και έκοψα ένα M10 νήμα για τη στερέωση της ράβδου, καθώς και τρύπες για τη στερέωση της βάσης του τραπεζιού.
Κόλλησα τα πόδια στο κάτω μέρος της βάσης, τα οποία έκοψα από τις σόλες παλιών μπότων με ένα σπιτικό τρυπάνι.
5. Το τραπέζι έγινε σε τόρνο (στην πρώην επιχείρηση μου, φυσικά, δεν έχω τόρνο, αν και υπάρχει τόρνος 5ης τάξης) διαστάσεων 160 mm.
Ως βάση για το τραπέζι, πήρα θέση για να ισοπεδώσω τα έπιπλα σε σχέση με το πάτωμα, ταίριαζε τέλεια σε μέγεθος και φαίνεται ευπαρουσίαστο, εξάλλου, μου το έδωσε ένας γνωστός που είχε αυτά τα εξαρτήματα «όπως ο χαζός έχει σκάγια. ”
Το μικροσκόπιο είναι ένα αρκετά περίπλοκο οπτικό όργανο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρατήρηση αντικειμένων που είναι αόρατα ή δύσκολα ορατά με γυμνό μάτι. Επιτρέπει στους περίεργους ανθρώπους να διεισδύσουν στα μυστικά του «μικρόκοσμου». Μπορείτε να δοκιμάσετε να φτιάξετε ένα μικροσκόπιο μόνοι σας. Υπάρχουν αρκετά σχέδια σπιτικών μικροσκοπίων και σε αυτό το άρθρο θα δούμε ένα από αυτά.
Ένα από τα πιο επιτυχημένα σχέδια προτάθηκε από τον L. Pomerantsev. Για να φτιάξετε ένα μικροσκόπιο, πρέπει να αγοράσετε δύο πανομοιότυπους φακούς +10 διόπτρες ο καθένας, κατά προτίμηση με διάμετρο περίπου 20 χιλιοστών, από φαρμακείο ή κατάστημα οπτικών. Ο ένας φακός χρειάζεται για τον προσοφθάλμιο μικροσκοπίου και ο άλλος για τον αντικειμενικό φακό. Αλλά πρώτα, ας καταλάβουμε τις μονάδες μέτρησης των φακών.
Τι είναι η διόπτρα φακού
Η διόπτρα είναι μια μονάδα οπτικής ισχύος (διάθλασης) ενός φακού, το αντίστροφο της εστιακής απόστασης. Μία διόπτρα αντιστοιχεί σε εστιακή απόσταση 1 μέτρο, δύο διόπτρες - 0,5 μέτρα κ.λπ. Για να προσδιορίσετε τον αριθμό των διοπτριών, πρέπει να διαιρέσετε 1 μέτρο με την εστιακή απόσταση ενός δεδομένου φακού σε μέτρα. Αντίθετα, η εστιακή απόσταση μπορεί να προσδιοριστεί διαιρώντας 1 μέτρο με τον αριθμό των διοπτριών. Η εστιακή απόσταση ενός φακού διόπτρας +10 είναι 0,1 μέτρα ή 10 εκατοστά. Το σύμβολο συν υποδηλώνει έναν συγκλίνοντα φακό και το σύμβολο μείον υποδεικνύει έναν αποκλίνοντα φακό.
Πώς να φτιάξετε ένα σπιτικό μικροσκόπιο
Μήκος δέκα εκατοστών ανάλογα με τη διάμετρο των φακών. Στη συνέχεια κόψτε το στη μέση για να φτιάξετε δύο σωλήνες μήκους πέντε εκατοστών. Τοποθετήστε τους φακούς μέσα τους.
Στο ένα άκρο κάθε σωλήνα, κολλήστε ένα δακτύλιο από χαρτόνι ή ένα δαχτυλίδι κολλημένο από μια στενή λωρίδα χαρτιού με τρύπα διαμέτρου δέκα χιλιοστών. Τοποθετήστε το φακό στο εσωτερικό αυτού του δακτυλίου και πιέστε τον με έναν κύλινδρο από χαρτόνι επικαλυμμένο με κόλλα. Το εσωτερικό του σωλήνα και του κυλίνδρου πρέπει να είναι βαμμένα με μαύρο μελάνι. (Αυτό πρέπει να γίνει εκ των προτέρων)
Εισαγάγετε και τους δύο σωλήνες στο σωλήνα - ο τρίτος σωλήνας έχει μήκος 20 εκατοστά και έχει τέτοια διάμετρο που ο προσοφθάλμιος και οι σωλήνες του φακού εφαρμόζουν σφιχτά μέσα του, αλλά μπορούν να κινηθούν. Το εσωτερικό του σωλήνα πρέπει επίσης να είναι βαμμένο μαύρο.
Σχεδιάστε δύο ομόκεντρους κύκλους: ο ένας με ακτίνα 10 εκατοστών και ο άλλος με ακτίνα 6 εκατοστά. Κόψτε τον κύκλο που προκύπτει και κόψτε τον σε δύο μέρη κατά μήκος της διαμέτρου. Χρησιμοποιώντας αυτά τα ημικύκλια, φτιάξτε ένα σώμα μικροσκοπίου σε σχήμα C. Τα ημικύκλια συνδέονται με τρία ξύλινα μπλοκ, πάχους 3 εκατοστών το καθένα.
Το πάνω και το κάτω μπλοκ πρέπει να έχουν μήκος 6 εκατοστά και πλάτος 4 εκατοστά. Προεξέχουν 2 εκατοστά πέρα από την εσωτερική άκρη των ημικυκλίων από κόντρα πλακέ. Συνδέστε το σωλήνα με σωλήνες και τη βίδα ρύθμισης στο επάνω μπλοκ. Για το σωλήνα, κόψτε μια αυλάκωση στο μπλοκ και για τη βίδα ρύθμισης, ανοίξτε μια διαμπερή οπή και ανοίξτε μια τετράγωνη εσοχή.
A – σωλήνας με φακούς. Β – σωλήνας; Β – σώμα μικροσκοπίου. G – μπλοκ σύνδεσης. D – βίδα ρύθμισης. Ε – στάδιο; F – διάφραγμα; Z – καθρέφτης; Και - σταθείτε.
Η ρυθμιστική βίδα είναι μια ξύλινη ράβδος πάνω στην οποία έχει στερεωθεί σφιχτά ένας κύλινδρος κομμένος από γόμα μολυβιού ή μονωτική ταινία. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ένα μικρό κομμάτι κατάλληλου ελαστικού σωλήνα για αυτό το σκοπό.
Η βίδα συναρμολογείται έτσι. Κόψτε το μπλοκ στη μέση κατά μήκος. Βιδώνουμε τη βιδωτή ράβδο στην τρύπα στο ένα μισό, τοποθετούμε έναν κύλινδρο από καουτσούκ πάνω της, μετά περνάμε το άλλο άκρο στην τρύπα στο δεύτερο μισό του μπλοκ και κολλάμε και τα δύο μισά μεταξύ τους. Ο κύλινδρος από καουτσούκ πρέπει να χωράει στην τετράγωνη εσοχή και να περιστρέφεται ελεύθερα μέσα σε αυτήν. Κολλάμε το μπλοκ με τη βίδα στα ημικύκλια από κόντρα πλακέ, κάνοντας εγκοπές στα άκρα τους για τον πυρήνα της βίδας. Στα άκρα της ράβδου στερεώνουμε λαβές - μισά καρούλι κλωστής.
Τώρα συνδέστε το στο μπλοκ χρησιμοποιώντας ένα στήριγμα λυγισμένο από κασσίτερο. Πρώτα, κάντε εγκοπές στο στήριγμα για τη βίδα και καρφώστε το ή βιδώστε το στο μπλοκ με βίδες.
Ο ελαστικός κύλινδρος της βίδας ρύθμισης πρέπει να πιέζεται σφιχτά πάνω στον σωλήνα· όταν η βίδα περιστρέφεται, ο σωλήνας θα κινείται αργά και ομαλά πάνω και κάτω.
Το μικροσκόπιο μπορεί να κατασκευαστεί χωρίς βίδα ρύθμισης. Σε αυτή την περίπτωση, αρκεί να κολλήσετε τον σωλήνα στο επάνω μπλοκ και να δείξετε τη συσκευή στο αντικείμενο μόνο μετακινώντας τους σωλήνες με φακούς στο σωλήνα.
Καρφώστε ή κολλήστε ένα τραπέζι αντικειμένων πάνω από το κάτω μπλοκ - με μια τρύπα διαμέτρου περίπου 10 χιλιοστών στη μέση. Στα πλαϊνά της τρύπας, καρφώνετε δύο καμπύλες λωρίδες κασσίτερου - σφιγκτήρες που θα συγκρατούν το ποτήρι με το εν λόγω φάρμακο.
Συνδέστε ένα διάφραγμα στο κάτω μέρος του πίνακα αντικειμένων - έναν ξύλινο ή κόντρα πλακέ κύκλο, στον οποίο ανοίγονται τέσσερις οπές διαφορετικών διαμέτρων γύρω από την περιφέρεια: για παράδειγμα, 10, 7, 5 και 2 χιλιοστά. Στερεώστε το διάφραγμα με ένα καρφί έτσι ώστε να μπορεί να περιστραφεί και έτσι ώστε οι τρύπες του να συμπίπτουν με την τρύπα στη σκηνή. Χρησιμοποιώντας το διάφραγμα, αλλάζει ο φωτισμός του παρασκευάσματος και ρυθμίζεται το πάχος της δέσμης φωτός.
Οι διαστάσεις του σταδίου αντικειμένου μπορεί να είναι, για παράδειγμα, 50x40 χιλιοστά, το μέγεθος του διαφράγματος είναι 30 χιλιοστά. Αλλά αυτά τα μεγέθη μπορούν είτε να αυξηθούν είτε να μειωθούν.
Κάτω από τον πίνακα αντικειμένων, συνδέστε έναν καθρέφτη διαστάσεων 50x40 ή 40x40 χιλιοστών στο ίδιο μπλοκ. Ο καθρέφτης είναι κολλημένος στην σανίδα, δύο καρφιά χωρίς κεφάλια (βελόνες γραμμοφώνου) σφυρηλατούνται σε αυτό στα πλάγια. Χρησιμοποιώντας αυτά τα καρφιά, η σανίδα εισάγεται στην τρύπα ενός κασσίτερου βραχίονα που βιδώνεται στο μπλοκ με μια βίδα. Χάρη σε αυτό το κούμπωμα, ο καθρέφτης μπορεί να περιστραφεί και να εγκατασταθεί σε διαφορετικές γωνίες στην οπή στο τραπέζι αντικειμένων.
Χρησιμοποιήστε το τρίτο συνδετικό μπλοκ για να στερεώσετε το σώμα του μικροσκοπίου στη βάση. Μπορεί να κοπεί από χοντρή σανίδα οποιουδήποτε μεγέθους. Είναι σημαντικό το μικροσκόπιο να στηρίζεται σταθερά πάνω του και να μην ταλαντεύεται. Κόψτε μια ευθεία ακίδα από το κάτω μέρος του μπλοκ και ανοίξτε μια φωλιά για αυτό στη βάση. Λιπάνετε την ακίδα με κόλλα και τοποθετήστε την στην υποδοχή.
Το μικροσκόπιο ρυθμίζεται περιστρέφοντας τον καθρέφτη, μετακινώντας το σωλήνα και τους σωλήνες με φακούς στο σωλήνα με μια βίδα, μεγεθύνοντας την εικόνα 100 φορές ή περισσότερο.
Το υψηλό επίπεδο σμίκρυνσης των ηλεκτρονικών έχει οδηγήσει στην ανάγκη χρήσης ειδικών μεγεθυντικών εργαλείων και συσκευών που χρησιμοποιούνται κατά την εργασία με πολύ μικρά στοιχεία.
Αυτά περιλαμβάνουν ένα τόσο κοινό προϊόν όπως ένα μικροσκόπιο USB για τη συγκόλληση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και μια σειρά από άλλες παρόμοιες συσκευές.
Ορισμένοι ειδικοί πιστεύουν ότι μια συσκευή USB είναι η βέλτιστη για να φτιάξετε ένα οικιακό μικροσκόπιο με τα χέρια σας, με τη βοήθεια του οποίου είναι δυνατή η παροχή της απαιτούμενης εστιακής απόστασης.
Ωστόσο, για την υλοποίηση αυτού του έργου, θα χρειαστεί να πραγματοποιηθούν ορισμένες προπαρασκευαστικές εργασίες, οι οποίες θα απλοποιήσουν σημαντικά τη συναρμολόγηση της συσκευής.
Ως βάση για ένα σπιτικό μικροσκόπιο για τη συγκόλληση μικροσκοπικών εξαρτημάτων και μικροκυκλωμάτων, μπορείτε να πάρετε την πιο πρωτόγονη και φθηνότερη κάμερα δικτύου όπως η "A4Tech", η μόνη προϋπόθεση για την οποία είναι να διαθέτει λειτουργική μήτρα pixel.
Εάν θέλετε να αποκτήσετε υψηλή ποιότητα εικόνας, συνιστάται η χρήση προϊόντων υψηλότερης ποιότητας.
Για να συναρμολογήσετε ένα μικροσκόπιο από μια κάμερα web για τη συγκόλληση μικρών ηλεκτρονικών προϊόντων, θα πρέπει επίσης να ανησυχείτε για την αγορά ορισμένων άλλων στοιχείων που διασφαλίζουν την απαιτούμενη αποτελεσματικότητα της εργασίας με τη συσκευή.
Αυτό αφορά πρωτίστως τα στοιχεία φωτισμού του οπτικού πεδίου, καθώς και μια σειρά άλλων εξαρτημάτων που λαμβάνονται από παλιούς αποσυναρμολογημένους μηχανισμούς.
Ένα σπιτικό μικροσκόπιο συναρμολογείται με βάση μια μήτρα pixel που αποτελεί μέρος της οπτικής μιας παλιάς κάμερας USB. Αντί για την ενσωματωμένη βάση, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα μπρούτζινο δακτύλιο γυρισμένο σε τόρνο, προσαρμοσμένο στις διαστάσεις των χρησιμοποιούμενων οπτικών τρίτων.
Το αντίστοιχο εξάρτημα από οποιοδήποτε σκόπευτρο παιχνιδιού μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως νέο οπτικό στοιχείο του μικροσκοπίου για συγκόλληση.
Για να έχετε μια καλή επισκόπηση της περιοχής αποκόλλησης και των εξαρτημάτων συγκόλλησης, θα χρειαστείτε ένα σετ φωτιστικών στοιχείων, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μεταχειρισμένα LED. Είναι πιο βολικό να τα αφαιρέσετε από οποιαδήποτε περιττή λωρίδα οπίσθιου φωτισμού LED (για παράδειγμα, από τα υπολείμματα μιας σπασμένης μήτρας ενός παλιού φορητού υπολογιστή).
Οριστικοποίηση λεπτομερειών
Ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μπορεί να αρχίσει να συναρμολογείται μόνο μετά από διεξοδικό έλεγχο και οριστικοποίηση όλων των προηγουμένως επιλεγμένων εξαρτημάτων. Θα πρέπει να ληφθούν υπόψη τα ακόλουθα σημαντικά σημεία:
- για να τοποθετήσετε τα οπτικά στη βάση του χάλκινου δακτυλίου, πρέπει να τρυπήσετε δύο τρύπες με διάμετρο περίπου 1,5 χιλιοστών και στη συνέχεια να κόψετε ένα νήμα σε αυτές για μια βίδα M2.
- τότε οι βίδες που αντιστοιχούν στη διάμετρο εγκατάστασης βιδώνονται στις έτοιμες οπές, μετά τις οποίες μικρές χάντρες κολλούνται στα άκρα τους (με τη βοήθειά τους θα είναι πολύ πιο εύκολο να ελέγξετε τη θέση του οπτικού φακού του μικροσκοπίου).
- τότε θα χρειαστεί να οργανώσετε τον φωτισμό του πεδίου προβολής της συγκόλλησης, για το οποίο λαμβάνονται προηγουμένως προετοιμασμένα LED από την παλιά μήτρα.
Η προσαρμογή της θέσης του φακού θα σας επιτρέψει να αλλάξετε αυθαίρετα (μείωση ή αύξηση) την εστιακή απόσταση του συστήματος όταν εργάζεστε με μικροσκόπιο, βελτιώνοντας τις συνθήκες συγκόλλησης.
Για την τροφοδοσία του συστήματος φωτισμού, παρέχονται δύο καλώδια από το καλώδιο USB που συνδέει την κάμερα web με τον υπολογιστή. Το ένα είναι κόκκινο, πηγαίνει στον ακροδέκτη "+5 Volt" και το άλλο είναι μαύρο (είναι συνδεδεμένο στον ακροδέκτη "-5 Volt").
Πριν συναρμολογήσετε το μικροσκόπιο για συγκόλληση, θα χρειαστεί να φτιάξετε μια βάση κατάλληλου μεγέθους. Είναι χρήσιμο για την καλωδίωση LED. Για αυτό, είναι κατάλληλο ένα κομμάτι φύλλου υαλοβάμβακα, κομμένο σε σχήμα δακτυλίου με μαξιλάρια για συγκόλληση LED.
Συναρμολόγηση της συσκευής
Οι αντιστάσεις σβέσης με ονομαστική τιμή περίπου 150 Ohm τοποθετούνται στα σπασίματα στα κυκλώματα μεταγωγής καθεμιάς από τις διόδους φωτισμού.
Για να συνδέσετε το καλώδιο τροφοδοσίας, ένα εξάρτημα ζευγαρώματος κατασκευασμένο με τη μορφή μίνι συνδετήρα είναι τοποθετημένο στο δακτύλιο.
Η λειτουργία ενός κινητού μηχανισμού που σας επιτρέπει να ρυθμίσετε την ευκρίνεια της εικόνας μπορεί να εκτελεστεί από μια παλιά και περιττή συσκευή ανάγνωσης δισκέτας.
Θα πρέπει να πάρετε έναν άξονα από τον κινητήρα στη μονάδα και στη συνέχεια να τον εγκαταστήσετε ξανά στο κινούμενο μέρος.
Για να είναι πιο βολικό να περιστρέφεται ένας τέτοιος άξονας, ένας τροχός από ένα παλιό "ποντίκι" τοποθετείται στο άκρο του, που βρίσκεται πιο κοντά στο εσωτερικό του κινητήρα.
Μετά την τελική συναρμολόγηση της κατασκευής, θα πρέπει να ληφθεί ένας μηχανισμός που να εξασφαλίζει την απαιτούμενη ομαλότητα και ακρίβεια κίνησης του οπτικού τμήματος του μικροσκοπίου. Η πλήρης διαδρομή του είναι περίπου 17 χιλιοστά, που είναι αρκετά για να ακονίσει το σύστημα υπό διάφορες συνθήκες συγκόλλησης.
Στο επόμενο στάδιο της συναρμολόγησης του μικροσκοπίου, κόβεται από πλαστικό ή ξύλο βάση (τραπέζι εργασίας) κατάλληλων διαστάσεων, πάνω στην οποία τοποθετείται μια μεταλλική ράβδος επιλεγμένη σε μήκος και διάμετρο. Και μόνο μετά από αυτό το στήριγμα με τον προηγουμένως συναρμολογημένο οπτικό μηχανισμό στερεώνεται στη βάση.
Εναλλακτική λύση
Εάν δεν θέλετε να ασχοληθείτε με τη συναρμολόγηση ενός μικροσκοπίου με τα χέρια σας, τότε μπορείτε να αγοράσετε μια εντελώς έτοιμη συσκευή συγκόλλησης.
Δώστε προσοχή στην απόσταση μεταξύ του φακού και της σκηνής. Βέλτιστα, θα πρέπει να είναι σχεδόν 2 cm και ένα τρίποδο με αξιόπιστο στήριγμα θα σας βοηθήσει να αλλάξετε αυτή την απόσταση. Ενδέχεται να απαιτούνται φακοί μεγέθυνσης για την επιθεώρηση ολόκληρης της πλακέτας.
Τα προηγμένα μοντέλα μικροσκοπίων για συγκόλληση είναι εξοπλισμένα με μια διεπαφή, η οποία ανακουφίζει σημαντικά την καταπόνηση των ματιών. Χάρη σε μια ψηφιακή κάμερα, το μικροσκόπιο μπορεί να συνδεθεί σε υπολογιστή, να καταγράψει μια εικόνα του μικροκυκλώματος πριν και μετά τη συγκόλληση και να μελετήσει λεπτομερώς τα ελαττώματα.
Μια εναλλακτική λύση στο ψηφιακό μικροσκόπιο είναι επίσης τα ειδικά γυαλιά ή ένας μεγεθυντικός φακός, αν και ένας μεγεθυντικός φακός δεν είναι πολύ βολικός για εργασία.
Για συγκόλληση και επισκευή κυκλωμάτων, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε συμβατικά οπτικά μικροσκόπια ή στερεοφωνικό. Αλλά τέτοιες συσκευές είναι αρκετά ακριβές και δεν παρέχουν πάντα την επιθυμητή γωνία θέασης. Σε κάθε περίπτωση, τα ψηφιακά μικροσκόπια θα γίνουν πιο κοινά και οι τιμές τους θα πέφτουν με την πάροδο του χρόνου.
Τα μικροσκόπια σας επιτρέπουν να βλέπετε πολύ μικρά αντικείμενα. Με αυτό το φορητό μικροσκόπιο, μπορείτε να δείτε μικροσκοπικά πράγματα με εξαιρετική λεπτομέρεια. Μπορείτε να εξερευνήσετε φυτά, έντομα, ακόμα και το έδαφος μπορεί να είναι εντυπωσιακό μετά από προσεκτικότερη επιθεώρηση!
Πριν από αυτό, είχα ήδη εργαστεί σε έργα για φθηνές συσκευές και πριν από μερικούς μήνες, ως μέρος ενός επιστημονικού προγράμματος, άρχισα να δουλεύω σε ένα σπιτικό μικροσκόπιο στο σπίτι.
Τα μοναδικά χαρακτηριστικά αυτού του μικροσκοπίου είναι:
- Δωρεάν σχέδιο που μπορείτε να επαναλάβετε
- Ενσωματωμένη θήκη φωτισμού - όταν φωτίζετε το μικροσκόπιο, πολλά πράγματα γίνονται πιο ορατά
- Ανοίγει μια ευρεία γωνία θέασης, ώστε να μπορείτε να δείτε εύκολα το δείγμα που εξετάζεται.
Σημείωση σχετικά με τη μεγέθυνση: Το μίνι μικροσκόπιο έχει δύο φακούς: ο ένας έχει διάμετρο περίπου 0,6 cm (μεγέθυνση 80x) και ο δεύτερος περίπου 0,24 cm σε διάμετρο (μεγέθυνση 140x). Παρά τη μεγαλύτερη μεγέθυνση του δεύτερου φακού, συνήθως προτιμώ να χρησιμοποιώ τον πρώτο, γιατί όσο μικρότερος είναι ο φακός, τόσο περισσότερο φως χρειάζεται και η εστίαση γίνεται πιο δύσκολη και αυτό οδηγεί σε μεγαλύτερες δυσκολίες κατά τη μελέτη δειγμάτων. Το μεγάλο οπτικό πεδίο του μεγαλύτερου φακού τον καθιστά εύκολο στη χρήση και η μεγέθυνση 80x είναι αρκετή για να δείτε όλες τις λεπτομέρειες αόρατες με γυμνό μάτι.
Διαβάστε το άρθρο μέχρι το τέλος και θα μάθετε πώς να φτιάξετε ένα παιδικό μικροσκόπιο με τα χέρια σας!
Βήμα 1: Συγκέντρωση υλικών
Ακολουθεί μια λίστα με τα υλικά που χρειάζονται για τη συναρμολόγηση ενός μικροσκοπίου τσέπης. Εκτός από αυτήν τη λίστα, για να φτιάξετε τη θήκη θα χρειαστείτε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή (ή δημιουργικότητα για να φτιάξετε τη θήκη μόνοι σας). Εκτός από τις γυάλινες χάντρες (φακοί), πιθανότατα μπορείτε να βρείτε όλα όσα χρειάζεστε για συναρμολόγηση στο σπίτι.
Αγόρασα τις μπάλες από τον McMaster:
- Μπάλα βοριοπυριτικού γυαλιού 1/4" (8996K25)
- Μπάλα βοριοπυριτικού γυαλιού 3/23" (8996K21)
- ίντσα βίδα 4-40 (η βίδα M3 μήκους 25 mm θα λειτουργήσει επίσης) (90283A115)
- Λευκό LED 5mm (όπως αυτό)
- Μπαταρία CR2032
- συνδετήρες (όπως αυτοί)
Εάν έχετε έναν προϋπολογισμό, μπορείτε να αγοράσετε μόνο τη γυάλινη χάντρα - ενώ τα άλλα μέρη προσθέτουν απλώς λειτουργικότητα, η χάντρα είναι πραγματικά το μόνο που χρειάζεστε για να λειτουργήσει το μικροσκόπιο.
Βήμα 2: Εκτυπώστε το σώμα
Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι ο πιο προσιτός τρόπος για την κατασκευή ανταλλακτικών για τους λάτρεις του DIY. Σχεδίασα το σώμα του μικροσκοπίου για εκτύπωση σε εκτυπωτή, αλλά μπορεί να είναι κατασκευασμένο από ξύλο ή κανονικό πλαστικό.
Η μπαταρία προεξέχει και μπορεί να ανησυχείτε για κάποια ένταση στη θήκη της μπαταρίας. Μην ανησυχείτε - θα αφαιρέσετε το περίσσιο πλαστικό όταν τοποθετήσετε την μπαταρία. Δεν συνιστώ να προσθέσετε στηρίγματα γιατί θα είναι δύσκολο να αφαιρεθούν.
Τι γίνεται αν δεν έχω τρισδιάστατο εκτυπωτή;
Αν πρόκειται να φτιάξεις την υπόθεση με διαφορετικό τρόπο, τότε σου έχω συμπεριλάβει ένα σχέδιο με βασικές μετρήσεις. Οι διαστάσεις σας δεν χρειάζεται να ταιριάζουν ακριβώς με τις δικές μου. Οποιοδήποτε μέρος του μηχανισμού που συγκρατεί τον φακό απέχει λιγότερο από 1 mm από το δείγμα που κοιτάζετε και μπορείτε να το μετακινήσετε ελαφρώς πάνω-κάτω για να εστιάσετε - αυτό θα λειτουργήσει.
Αρχεία
Βήμα 3: Συναρμολόγηση του μικροσκοπίου
Μόλις όλα τα μέρη του μικροσκοπίου είναι κοντά σας, μπορείτε να ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση.
Πιέστε τους φακούς
Πρώτα, πιέστε τους φακούς στο επάνω μέρος του περιβλήματος. Ο μεγάλος φακός τοποθετείται στη μεγάλη τρύπα και ο μικρός φακός στο προεξέχον τμήμα της μικρής τρύπας.
Εάν κάποιος από τους φακούς δεν εφαρμόζει σφιχτά, λιπάνετε την άκρη του περιβλήματος με υπερκόλλα για να το στερεώσετε. Αν, αντίθετα, ο φακός δεν χωράει στην τρύπα όταν πιέζεται με τα δάχτυλά σας, χρησιμοποιήστε ένα κομμάτι πλαστικό για να τον πιέσετε στη θέση του.
Στρίψτε τα δύο μέρη του σώματος μαζί
Συνδέστε το πάνω και το κάτω μέρος του μικροσκοπίου χρησιμοποιώντας ένα μπουλόνι μήκους περίπου 25 mm. Εάν τα μέρη του σώματος είναι πολύ σφιχτά, κόψτε λίγο πλαστικό. Η σύνδεση πρέπει να είναι ασφαλής, αλλά όχι πολύ σφιχτή.
Τοποθετήστε συνδετήρες
Οι συνδετήρες θα κρατήσουν τα δείγματά σας στη θέση τους. Τοποθετήστε τα στη θέση τους όπως φαίνεται στις φωτογραφίες.
Τοποθετήστε μπαταρία
Πάρτε μια μπαταρία 2032 και τοποθετήστε την στη θήκη μπαταριών. Αυτό θα απαιτήσει λίγη δύναμη και μπορεί να σπάσετε μερικά κομμάτια πλαστικού που γέμιζαν το κενό. Τοποθετήστε την μπαταρία όσο πιο βαθιά γίνεται.
Εισαγάγετε δίοδο
Τοποθετήστε προσεκτικά τα πόδια της διόδου και στις δύο πλευρές της μπαταρίας. Η δίοδος θα ανάψει μόνο όταν συνδεθεί σωστά. Εάν τα πόδια της διόδου είναι πολύ μακριά, κόψτε τα λίγο. Εάν δεν απαιτείται οπίσθιος φωτισμός, μπορείτε να τοποθετήσετε τα πόδια LED στη μία πλευρά της μπαταρίας - το κύκλωμα δεν θα κλείσει και η φόρτιση δεν θα χαθεί.
Βήμα 4: Προετοιμάστε ένα δείγμα για μελέτη
Στη συνέχεια, θα πρέπει να βρείτε πράγματα που θα θέλατε να μελετήσετε κάτω από ένα μικροσκόπιο. Δεν χρειάζεται να ψάξετε πολύ σκληρά—ακόμα και τα απλά πράγματα μπορεί να φαίνονται εντυπωσιακά! Αν δεν βρείτε τίποτα, δοκιμάστε να ξεκινήσετε με τη σκισμένη άκρη του απλού χαρτιού. Τοποθετήστε το δείγμα κάτω από το φακό και στερεώστε το με συνδετήρες.
Ακολουθούν μερικές συμβουλές για την εύρεση καλών δειγμάτων προς μελέτη:
- Όσο πιο λεπτό τόσο το καλύτερο. Εάν το φως δεν μπορεί να διαπεράσει το δείγμα, θα είναι πιο δύσκολο να μελετηθεί.
- Εάν το δείγμα σας είναι ακόμα παχύ, κοιτάξτε την άκρη του
- Κατά την εστίαση, αναζητήστε ένα εύκολα διακριτό μέρος του δείγματός σας, για παράδειγμα, εάν μελετάτε ένα φύλλο φυτού, εστιάστε σε μια φλέβα ή σε κάποιο είδος ελαττώματος.
- Ασφαλίστε μικρά αντικείμενα ανάμεσα σε δύο στρώσεις διαφανούς μεμβράνης
Ένα μικροσκόπιο τσέπης για παιδιά έχει σχεδιαστεί για να τοποθετεί πλάκες μικροσκοπίου σε σταθερό μέρος, ώστε να μην χρειάζεται να φτιάχνετε γυάλινες πλάκες (όπως κάνουν στα εργαστήρια). Ένα "σάντουιτς" από διάφανη ταινία θα λειτουργήσει καλά - απλά προσέξτε τις φυσαλίδες αέρα που μοιάζουν με κάτι ενδιαφέρον.
Μια άλλη συμβουλή: τα φύλλα των φυτών στεγνώνουν και παραμορφώνονται, οπότε κολλώντας τα σε μια αντικειμενοφόρο πλάκα μικροσκοπίου θα διατηρήσει το σχήμα τους περισσότερο.
Βήμα 5: Χρησιμοποιήστε ένα μικροσκόπιο
Εμφάνιση 5 ακόμη εικόνων
Τώρα έχετε ένα λειτουργικό μικροσκόπιο και μπορείτε να εξερευνήσετε τον κόσμο!
Πώς να χρησιμοποιήσετε ένα μικροσκόπιο
Ο ευκολότερος τρόπος για να ξεκινήσετε να χρησιμοποιείτε ένα μικροσκόπιο είναι απλώς να κοιτάξετε μέσα από έναν μεγάλο φακό από απόσταση κάτι με καλό σχέδιο. Ξεκίνησα κοιτάζοντας τα φύλλα μπαμπού καθώς είχαν πολλά διαφορετικά εξογκώματα πάνω τους.
Για να εστιάσετε, μετακινήστε το χέρι σας πάνω-κάτω. Εάν δεν μπορείτε, ξεκινήστε κοντά στο δείγμα και σταδιακά απομακρυνθείτε από το μικροσκόπιο μέχρι να το εστιάσετε.
Μόλις καταλάβετε πώς να εστιάσετε και πώς φαίνονται τα πράγματα σε εστίαση, κρατήστε το στο μάτι σας. Το μικροσκόπιο πρέπει να καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος του οπτικού σας πεδίου και θα βρεθείτε σε έναν μικροσκοπικό κόσμο!
Τι μπορείτε να κάνετε με ένα μικροσκόπιο τσέπης
Όλα φαίνονται τελείως διαφορετικά σε διαφορετική κλίμακα. Πώς είναι η γη; Ή άμμος; Τι γίνεται με τη σκόνη; Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός φρέσκου φύλλου και ενός ξερού;
Η μικροσκοπία σάς επιτρέπει να απαντάτε σε ερωτήσεις σχετικά με τον κόσμο γύρω σας μέσω παρατηρήσεων. Μπορείτε ακόμη και να γυρίσετε το μικροσκόπιο και απλώς να χρησιμοποιήσετε τον φακό. Κρατήστε το μπροστά από την οθόνη του υπολογιστή ή το smartphone σας και θα δείτε μεμονωμένα pixel και πώς οι διαφορετικοί χρωματικοί συνδυασμοί στην οθόνη αποτελούνται από μεμονωμένα κόκκινα, πράσινα και μπλε pixel. Δοκιμάστε να κρατήσετε μια κάμερα πάνω από ένα μικροσκόπιο και να κινηματογραφήσετε αυτό που μελετάτε.
Πώς να φτιάξετε ένα απλό μικροσκόπιο Leeuwenhoek
Αρχικά, θα μάθουμε πώς να φτιάχνουμε μικρούς φακούς - γυάλινες μπάλες με διάμετρο 1,5 - 3 mm.Πάρτε ένα γυάλινο σωλήνα μήκους τουλάχιστον 15 - 20 cm και διαμέτρου 4 - 6 mm. Ζεσταίνετε το στη μέση σε φωτιά μέχρι να μαλακώσει το ποτήρι, θυμηθείτε να το γυρίζετε γύρω από τον άξονά του όλη την ώρα. Νιώθοντας ότι ο σωλήνας έχει γίνει πλαστικός στη μέση, απομακρύνετε απότομα τα δύο άκρα του. Θα καταλήξετε με δύο σωλήνες με λεπτές, μακριές άκρες στο ένα άκρο.
Θερμάνετε το άκρο πάνω από τη φλόγα μιας λάμπας αλκοόλης ή καυστήρα αερίου, έτσι ώστε οι δυνάμεις επιφανειακής τάσης να σχηματίσουν μια γυάλινη μπάλα στο άκρο της.
Τοποθετήστε τη γυάλινη μπάλα στην εσοχή χρησιμοποιώντας τσιμπιδάκια. Τοποθετήστε το δεύτερο πιάτο από πάνω και σφίξτε τα μεταξύ τους χρησιμοποιώντας βίδες και παξιμάδια. (Φτιάξαμε ειδικά ένα πτυσσόμενο σχέδιο για να πειραματιστούμε με μπάλες διαφορετικής διαμέτρου). Οι κεφαλές των βιδών πρέπει να βρίσκονται στο πλάι της προεξοχής της οπής θέασης, γιατί κατά την προβολή το μικροσκόπιο αγγίζει το δέρμα του προσώπου.
Τώρα, χρησιμοποιώντας κολλητική ταινία (ταινία), συνδέστε το γυαλί του καλύμματος από το μικροσκόπιο του σχολείου κατά μήκος του περιγράμματος στη χάλκινη πλάκα απέναντι από την οπή προβολής. (Αν δεν έχετε, ένα διαφανές πλαστικό κομμάτι κομμένο από πλαστικό μπουκάλι θα λειτουργήσει).
Τοποθετήστε το αντικείμενο που θέλετε να δείτε μέσα από το μικροσκόπιο απέναντι από την οπή προβολής και καλύψτε το με μια δεύτερη ολίσθηση. Βλέπετε όμως στη φωτογραφία ότι το αντικείμενο της παρατήρησης είναι ένα απλό νήμα.
Το μικροσκόπιο πρέπει να φτάσει στο ίδιο το μάτι και να κοιτάξει μέσα από αυτό σε κάποια πηγή φωτός. Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα παράθυρο σε μια φωτεινή ηλιόλουστη μέρα ή ένα επιτραπέζιο φωτιστικό. Μετά από αυτό, ένας καταπληκτικός μικρόκοσμος θα ανοίξει μπροστά σας. Ένα νήμα, για παράδειγμα, θα μοιάζει με ένα τεράστιο σχοινί με σπασμένα καλώδια να προεξέχουν. Το πόδι μιας κοινής μύγας πιθανότατα θα μοιάζει με το πόδι ενός ελέφαντα, πολύ καλυμμένο με τρίχες.
Δεν είναι λιγότερο ενδιαφέρον να εξετάσουμε διαφορετικά υγρά. Αν κοιτάξετε το χρώμα ακουαρέλας πολύ αραιωμένο σε νερό, μπορείτε να δείτε τη διάσημη κίνηση Brown των σωματιδίων χρώματος στο νερό. Το γάλα θα εμφανιστεί μπροστά σας με τη μορφή τεράστιων πλωτών νησιών σταγονιδίων λίπους. Το νερό από μια κοντινή λακκούβα κρύβει έναν αόρατο κόσμο μικροοργανισμών που δεν υποψιάζονται καν ότι τους παρακολουθείτε στενά.
Το αίμα βατράχου φαίνεται απολύτως εκπληκτικό όταν το δει κανείς στο μικροσκόπιο.