Микроскоп обзор: Обзор 10 видов лучших микроскопов

20.03.2023| alexxlab| Нет комментариев

Содержание

LEVENHUK DTX. Обзор цифровых микроскопов для изучения микромира

Мы живем между двумя мирами — «макро», обычно называемого космосом, и «микро», глубина которого, как ни странно, не меньше. Компания Levenhuk производит оптические приборы для изучения обоих. Сегодня речь пойдет о микроскопах DTX.

Общие сведения

Микроскопы (от лат. micro — «малый» и scope — «вижу») Levenhuk DTX относятся к оптико-электронным системам.

5%скидка Для читателей нашего блога
скидка 5% на весь
ассортимент Ваш промокод:BLOGСмотреть все микроскопы

Они улавливают свет, отраженный от различных поверхностей.

Однако усиление, в результате которого достигается возможность увидеть то, что не различимо невооруженным глазом, происходит не за счет оптических эффектов преломления и рефракции — а благодаря чувствительности электронных элементов, преобразующих энергию фотонов в электрический сигнал.

Конструкция всех микроскопов Levenhuk состоит из двух основных элементов:

Видеокамеры.
Системы для передачи информации.

Levenhuk DTX подойдет для удовлетворения любопытства и решения различных прикладных задач.

Например, он будет очень кстати при ремонте микроэлектронных плат, размер элементов на которых составляет десятые доли миллиметра.

Состав модельного ряда

Модельный ряд микроскопов Levenhuk DTX не имеет явного разделения на модели. Однако в нем присутствует несколько типов приборов:

бытовые. Используются для поиска и обнаружения мелких объектов. Например, случайно оброненных винтиков. Или скрытых дефектов на поверхности исторических раритетов. А также для удовлетворения любопытства начинающих естествоиспытателей;

измерительные приборы малой и средней точности. Они могут применяться при выполнении учебных лабораторных работ, биохимических анализов, ремонте микроэлектронной техники и решении других прикладных задач.

Бытовые приборы

Ими нельзя вести измерения по той причине, что видеокамера не фиксируется в положении, которое можно принять за точку отсчета. Цифра в их модельном индексе — это средняя величина зума (кратности увеличения). К этим приборам относятся четыре модели.

DTX 30 и 50

В моделях DTX 30 и DTX 50 видеокамера крепится к небольшому металлическому штативу (скорее, подставке), имеющему две степени свободы — вверх-вниз и поворот по оси горизонта.

Фиксирующие винты подставки не имеют лимбов, из-за чего вы не сможете провести двух независимых измерений с одинаковым результатом.

5%скидка Для читателей нашего блога
скидка 5% на весь
ассортимент Ваш промокод:BLOGСмотреть все микроскопы

При желании, камерой можно пользоваться без штатива, держа ее в руке.

Питание (5 Вольт) и передача информации происходит через кабель USB, которым микроскопы соединяются с ноутбуком или системным блоком.

Для работы с картинкой используется программа захвата изображения, совместимая с Windows 10. Она может вычислить размер наблюдаемого объекта или угол между несколькими.

Диск с драйвером входит в комплект поставки.

Камеру можно снять с подставки-кронштейна и оперировать ею в ручном режиме.

DTX 500 и 700 Mobi

Особенностью конструкции микроскопов DTX 500 и 700 Mobi является наличие собственного LSD-экрана и пульта управления, позволяющего регулировать зум, а также осуществлять видео- и фотосъемку. Питаются от аккумуляторов.

Наблюдаемую картинку можно передать на компьютер по кабелю USB или записать на модуль памяти Micro-СD (не входит в комплект поставки).

Для обработки информации используется программа захвата изображений, позволяющая производить измерения объектов с точностью до 1 микрометра. Эти переносные приборы можно использовать во время полевых выездов или для оценки состояния монет, исторических артефактов, других раритетов.

Приборы малой точности

Приборы малой точности Levenhuk DTX оснащены, так называемым, предметным столиком — это основание в виде пластины квадратной формы, на нижней стороне которой для устойчивости устроено четыре резиновых выступа-ножки.

На предметном столике, в специальном гнезде, крепится штатив. Стойка штатива из нержавеющей стали — на основании она фиксируется резьбовой гайкой.

Кронштейн штатива пластиковый, видеокамера устанавливается в нем вертикально.

Есть два винта настройки положения по высоте — грубо и точно, однако лимбы отсчета отсутствуют, указана лишь начальная точка. Поэтому для точных серийных измерений эти приборы не подходят.

DTX 90

Цифра в индексе модели DTX 90 указывает величину среднего зума. Камера питается через кабель USB от компьютера или ноутбука. По кабелю передается и электрический сигнал, формирующий картинку на экране гаджета. Есть кнопка для производства видео- или фотофиксации.

DTX TV

Технические характеристики DTX TV схожи с предыдущей моделью. Особенностью является дополнительный разъем для HDMI-кабеля (входит в комплект поставки) для подключения микроскопа к телевизору.

По этой же причине, программное обеспечение (диск в комплекте поставки), совместимо не только с Windows, но и Mac OS.

DTX 350 LCD

Модель 350 LCD оснащена собственным цветным жидкокристаллическим дисплеем с диагональю 4,3 дюйма. Она может подключаться к внешним компьютерам по USB-кабелю.

Питание или аккумуляторное, или 5 Вольт от подключенного гаджета. Возможна видеосъемка и фотофиксация результатов наблюдений, а также сохранение результатов на карте памяти Micro-CD.

В комплект поставки входит диск с программным обеспечением, позволяющим фиксировать изображение (работа с движущимися объектами) и производить измерения длины с точностью 1 мкм.

DTX TV LCD

В DTX TV LCD Несколько меньшее увеличение, чем у предыдущей модели — не 350, а 220 крат. Есть собственный цветной LCD дисплей с диагональю 2,4 дюйма.

Пульт дистанционного управления позволяет делать видео- и фотосъемки наблюдаемых объектов.

Карта памяти 4 Гб входит в комплект поставки. Для соединения с внешними устройствами используется кабель USB, HDMI или коаксиальный (подключение к фишке аналогового телевизора).

В качестве источника питания используется аккумулятор или сетевой адаптер — можно подключаться к бытовой сети 220 Вольт 50 Гц.

Приборы средней точности

У них есть предметный столик, но стойка штатива для крепления видеокамеры закреплена на нем жестко — что исключает случайное смещение от центра и повышает точность измерений.

В лимбах и механизмах перемещения кронштейна с камерой используются шестеренчатые редукторы, которые не обладают прецизионной точностью.

Поэтому на таких микроскопах можно выполнять учебные лабораторные работы или несложные биохимические исследования. А также использовать их для изучения образцов минералов, исторических раритетов, выполнения иных прикладных задач.

DTX 500 LCD

Микроскоп с собственным жидкокристаллическим цветным дисплеем с диагональю 3,5 дюйма. У DTX 500 LCD перемещаемый предметный столик. Качество изображения можно регулировать кнопками на нем.

Максимальное увеличение камеры — 500 раз. Питание 5 Вольт по кабелю USB или сетевым адаптером 220 Вольт 50 Гц. Камера может соединяться по кабелю с компьютером или телевизором, проектором.

Запись фото и видео на карту Micro-CD (в комплект не входит) объемом 32 Гб. Захват и обработку изображения производит программа MicroCapture, поставляемая на диске вместе с микроскопом.

DTX 700 LCD

DTX 700 LCD аналогична по конструкции с предыдущей моделью, но имеет большее увеличение — до 300 единиц в обычном режиме и до 1200 при использовании электронного зума. И предметный столик неподвижный.

Результаты наблюдений можно записывать в форме видеороликов и фотографий, сохранять их на внутренней плате памяти (в комплект не входит) объемом до 32 Гб. Микроскоп может работать с внешними устройствами — системными блоками, ноутбуками, телевизорами. Соединение по кабелю USB, HDMI, TV.

Микроскопы с дистанционным управлением

Микроскопы DTX с дистанционным управлением также относятся к приборам средней точности измерений. Особенностью является выносной ИК-пульт управления (что позволяет делать снимки без риска сбоя настроек), а также наличие двух дополнительных источников света на предметном столе.

Сравнительная таблица моделей:

	Увеличение (кратность)	Диагональ экрана (дюймы)	Число каналов управления	Диапазон фокусировки (мм)
DTX RC1	3-220	4,3	1	23
DTX RC2	3-200	7	2	150
DTX RC3	5-260	5	3	100
DTX RC4	5-270	7	4	77

Микроскопы этой серии могут работать автономно, от батарей, и от сети 220 Вольт 50 Гц, для чего в комплект поставки включен адаптер. Картинка может передаваться на дисплей компьютера или телевизора.

Результаты наблюдений можно сохранять на встроенных платах памяти (в комплект поставки не входят). Для совместной работы с компьютером и программой захвата изображений прилагается диск с драйверами.

Заключение

Микроскопы серии DTX выполнены очень качественно. В оптических системах используются линзы из кварцевого стекла с многослойным осветлением, которое снижает искажения и потери на 50%.

Механизмы регулировки положения металлические. Верньеры сделаны из ударопрочного пластика, их размеры удобны для оперирования.

Таким «мелкоскопом» не погнушался бы пользоваться и легендарный Левша, несмотря на его предубеждение перед всякими заморскими штучками. Тем более, что микроскопы Levenhuk DTX производятся в России.

Обзор цифрового микроскопа со сменными объективами Supereyes b011. Новинка в Суперайс!

На сегодняшний день является очевидным, что новейшее технологическое оборудование может значительно облегчить выполнение точных работ в сфере ремонта и восстановления электроники. Отличным примером такого оборудования является цифровой USB микроскоп, который позволяет осуществлять детальный осмотр электронных компонентов и контролировать процесс и результат любых точных работ. На рынке существует больше количество моделей цифровых микроскопов, отличающихся кратностью увеличения, функционалом, размерами и другими характеристиками. Сегодня мы хотим представить вашему вниманию обзор НОВИНКИ от Supereyes – цифрового USB микроскопа b011. Основной изюминкой данной модели является сменный объектив и дополнительный набор аксессуаров. Для специалистов, работающих в сфере ремонта электронных устройств, особенно интересна данная модель в комплекте с длиннофокусным объективом (линзой), которая позволяет увеличить расстояние от линзы до объекта, например, печатной платы, что облегчает проведение пайки.

Цифровой USB микроскоп со сменными объективами Supereyes B011

Перед Вами портативное чудо техники, с помощью которого легко сделать фотографию или записать видео, что очень поможет качественно и эффективно осмотреть, отремонтировать или спаять микросхемы. Теперь не нужно ломать глаза в попытках разглядеть мельчайшие детали. Изучайте их на экране Вашего компьютера. На точном качественном изображении от Вас не скроется ни трещина, ни зазор, ни бугорок. Цифровой USB микроскоп – это удобно, современно, эффективно.

Но это необычный цифровой USB микроскоп. Он обладает сменным объективом, характеристики которого зависят от модели. Предлагаются сменные объективы 500Х, 2000Х и длиннофокусный объектив. Какой же выбрать?

Объектив 2000Х

Объектив 500Х

Длиннофокусный объектив

Объектив – это линза или система линз, с помощью которой и достигается необходимое увеличение. На деле объективы 500Х 2000Х различаются степенью детализации изображения, которое Вы увидите на экране своего компьютера. Понятно, что детализация, достигнутая с помощью объектива 2000Х, будет намного глубже, чем детализация, полученная с помощью объектива 500Х.

Длиннофокусный объектив применяется в том случае, когда требуется увеличить расстояние от линзы до объекта. Он отличается большей точностью и позволяет избежать искажений по всей площади подаваемого на экран компьютера изображения. В данной модели используются только стеклянные линзы. Угол обзора: 18.5 °. Макс расстояние до объекта может достигать 20 см и это при 500-кратном увеличении. При выполнении паяльных работ использование такого объектива предпочтительнее.

И здесь выбор за Вами путем нахождения баланса между Вашими потребностями и возможностями.

Выбор объектива – дело важное. Но им микроскоп не ограничивается. Что же еще кроме объектива входит в комплектацию?

Корпус USB микроскопа – представляет собой незамысловатую трубочку, на которую надевается объектив, с ней же соединяется USB провод

Объектив (500Х, 2000Х или длиннофокусный объектив – выбираем в зависимости от необходимой степени детализации и точности с оглядкой на финансовые возможности)

Диск с программным обеспечением (операционная система: Windows XP / 7/8 VISTA, MAC OS, а еще приготовьте 40MB свободного дискового пространства)

Регулируемая стойка с предметным столиком – позволяет регулировать расстояние от линзы до объекта с последующей фиксацией микроскопа на нужном расстоянии. Это делается легко и просто.

Калибровочная линейка. Необходимая вещь, нужная с самого начала работы. Прежде чем начать измерения микроскоп должен быть откалиброван. Микроскоп устанавливается над шаблоном, после чего необходимо добиться сфокусированного изображения в круге.

Инструкция по эксплуатации – расскажет не только о технических характеристиках микроскопа, но и детально опишет все тонкости работы с ним.

А теперь остановимся не некоторых технических характеристиках.

Все модели микроскопов этого ряда имеют функцию ручного фокуса и светодиодный источник света. Яркость подсветки регулируется, что позволяет выводить на экран компьютера по-настоящему качественное изображение. А набор B011L, который можно приобрести отдельно, позволит изменить цвет подсветки на зеленый, желтый, красный, синий или фиолетовый.

Фотографии делаются в формате JPEG (2594 x 1922), а видео — в формате WMV для операционной системы Windows и в формате AVI для Mac OS (1600 × 1200).

Этот цифровой USB микроскоп в указанной комплектации Вы получите в пластиковом кейсе, обложенном поролоном. Пластиковый кейс очень удобен для дальнейшего хранения и транспортировки микроскопа.

На сегодняшний день существуют три комплектации микроскопа со сменными объективами supereyes B011.

1) Цифровой USB микроскоп Supereyes B011 со сменным объективом 500X, позволяет увеличивать объект до 500X.

2) Цифровой USB микроскоп Supereyes B011 со сменным объективом 2000X, позволяет увеличивать объект до 2000X при расстоянии до объекта в 2 см.

3) Цифровой USB микроскоп Supereyes B011 со сменным длиннофокусным объективом, позволяет увеличивать объект до 500X, при расстоянии до объекта в 20 см, что очень удобно при выполнении пайки электронных компонентов.

А теперь представим, что Вы выбрали то, что Вам нужно и заветный кейс прибыл. Как же начать работу с микроскопом?

Прежде всего, на компьютере нужно установить соответствующее программное обеспечение. Вы найдете его на диске, входящем в комплектацию.
С помощью USB кабеля подключите микроскоп к компьютеру и откройте установленное программное обеспечение.
В меню выберете пункт «Презентация», в которой будет рассказано о работе с микроскопом. Если у Вас остались вопросы, то ответы на них Вы найдете в инструкции по эксплуатации, которая тоже входит в комплектацию.

Другой вопрос, который у Вас может с ходу возникнуть: Как настроить микроскоп, чтобы добиться максимального увеличения?

Направьте микроскоп на объект, поверните конец микроскопа, чтобы изменить фокус. В случае необходимости загорится светодиодная подсветка. Помните, что чем дальше микроскоп от объекта, тем меньше его способность различать мельчайшие детали.

Итак, какие бы золотые руки у мастера не были, мелкие детали остаются мелкими деталями. Они требуют точной работы и не дружат с приблизительностью. USB микроскоп облегчит труд мастера, занимающегося ремонтом и восстановлением электронной техники.

Использование столь любимой лупы, одетой на голову, — вчерашний день. У нее нет даже подсветки, не то что соединения с компьютером.

Итак, подведем итог. Чем же так хорош цифровой USB микроскоп?

Цифровой USB микроскоп Supereyes B011 обладает следующими преимуществами:

Компактность и малый вес. Перед Вами не тяжеловесное устройство, а легкое как игрушка. Только это очень серьезная «игрушка», способная стать незаменимым инструментом в работе мастера по ремонту электронного оборудования.

Портативность. Мастер работает руками. Теми же руками он может устанавливать нужный фокус. Это очень удобно и диапазон возможностей шире, чем в заранее заданной автоматике.

Подсветка. Деталь, в отношении которой выполняются работы, может, а часто должна быть подсвечена. Все это уже предусмотрено в данной модели микроскопа.

Высокая резкость. Это цифровой микроскоп высокого качества, поэтому резкость здесь тоже на высоте.

Сменные объективы. Это уже просто инновационная находка. Фактически Вы имеете не один микроскоп, а несколько. Благодаря сменным объективам можно выбрать необходимую степень увеличения. Вы получаете полное управление степенью детализации изображения.

Пластиковый кейс. Безопасная транспортировка и надежное хранение гарантированы.

Удобно. Цифровой USB микроскоп – это просто очень удобно. Об этом скажет любой мастер-ремонтник. Качество проделанной работы под полным контролем, никаких недосмотров и случайностей.

Ну и несколько слов о производителе. Брэнд «Supereyes» принадлежит компании «Шэньчжэнь D & F Ltd», расположенной на территории Китая. Под брэндом «Supereyes» выпускаются не только цифровые USB микроскопы, но и беспроводные wi-fi микроскопы, технические эндоскопы, аксессуары и кронштейны. Данная компания занимается как производством перечисленных устройств, так и различными исследованиями в области электроники и оптики. Модельный ряд микроскопов «Supereyes» на сегодняшний день является одним из самых популярных и доступных. Это высококачественная продукция от компании, получившей в процессе своей деятельности множество национальных патентов и являющейся высокотехнологичным предприятием.

Цифровой USB микроскоп Supereyes B011 – это лучшее, что сейчас предлагается на рынке USB микроскопов для пайки. Качественный многофункциональный инструмент для настоящего мастера своего дела.

Учебник по микроскопии молекулярных выражений: Анатомия микроскопа



Праймер для микроскопии

Свет и цвет

Основы микроскопа

Специальные методы

Цифровая визуализация

Конфокальная микроскопия

Визуализация живых клеток

Микрофотография

Музей микроскопии

Виртуальная микроскопия

Флуоресценция

Веб-ресурсы


Информация о лицензии

Использование изображения

Пользовательские фотографии

Партнеры

Информация о сайте

Свяжитесь с нами

Публикации

Дом

Галереи:	gif»>

Фотогалерея

Кремниевый зоопарк

Фармацевтика

Чип-шоты

Фитохимикаты

Галерея ДНК

Микроскейпы

Витамины

Аминокислоты

Камни

Религиозная коллекция

Пестициды

Пивошоты

Коктейльная коллекция

Заставки

Выиграть обои

Обои для Mac

Киногалерея

Введение в микроскопию

Микроскопы — это инструменты, предназначенные для получения увеличенных визуальных или фотографических изображений объектов, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Микроскоп должен выполнять три задачи: создавать увеличенное изображение образца, разделять детали на изображении и делать детали видимыми для человеческого глаза или камеры. В эту группу инструментов входят не только многолинзовые (составные микроскопы) конструкции с объективами и конденсорами, но и очень простые однолинзовые инструменты, часто переносимые в руки, такие как лупа или увеличительное стекло.

Микроскоп, показанный на рисунке 1, представляет собой простой составной микроскоп, изобретенный британским микроскопистом Робертом Гуком где-то в 1660-х годах. Объектив этого красивого микроскопа находится рядом с образцом, а фокусировка осуществляется путем поворота корпуса микроскопа, чтобы приблизить или отдалить объектив от образца. Линза окуляра вставляется в верхнюю часть микроскопа, и во многих случаях внутри тубуса имеется внутренняя «линза поля» для увеличения размера поля зрения. Микроскоп на рисунке 1 освещается через масляную лампу и заполненный водой сферический резервуар, также показанный на рисунке 1. Свет от лампы рассеивается, когда он проходит через резервуар, а затем фокусируется на образце с помощью линзы, прикрепленной к резервуару. . Этот ранний микроскоп страдал хроматической (и сферической) аберрацией, и все изображения, просматриваемые в белом свете, содержали «ореолы» синего или красного цвета.

Поскольку многие пользователи микроскопов полагаются на прямое наблюдение, важно понимать взаимосвязь между микроскопом и глазом. Наши глаза способны различать цвета в видимой части спектра: от фиолетового до синего, от зеленого до желтого, от оранжевого до красного; глаз не может воспринимать ультрафиолетовые или инфракрасные лучи. Глаз также способен ощущать разницу в яркости или интенсивности в диапазоне от черного до белого и всех промежуточных оттенков серого. Таким образом, чтобы изображение было видно глазу, оно должно быть представлено глазу в цветах видимого спектра и/или различной степени интенсивности света. Глазные рецепторы сетчатки, используемые для восприятия цвета, представляют собой колбочки; клетки для различения уровней интенсивности, а не цвета, являются палочками. Эти клетки расположены на сетчатке в задней части внутренней части глаза. Передняя часть глаза (см. рис. 2), включая радужную оболочку, изогнутую роговицу и хрусталик, соответственно являются механизмами пропускания света и его фокусировки на сетчатке.

Чтобы изображение было видно четко, оно должно располагаться на сетчатке под достаточным углом зрения. Если свет не падает на несмежные ряды клеток сетчатки (функция увеличения и расплывчатости изображения), мы не можем различить близко расположенные детали как отдельные (разрешенные). Кроме того, должен быть достаточный контраст между соседними деталями и/или фоном, чтобы сделать видимым увеличенное изображение с разрешением.

Интерактивное руководство по Java

	gif»>
	Адаптация человеческого глаза Аккомодация глаза относится к физиологическому акту регулировки элементов хрусталика для изменения преломляющей силы и резкого фокусирования объектов, находящихся ближе к глазу. В этом учебном пособии рассматриваются изменения в структуре хрусталика при перемещении объектов относительно глаза.

Из-за ограниченной способности хрусталика глаза изменять свою форму, объекты, поднесенные очень близко к глазу, не могут сфокусироваться на сетчатке. Принятое обычное расстояние просмотра составляет 10 дюймов или 25 сантиметров.

Более пятисот лет назад были разработаны простые стеклянные лупы. Это были выпуклые линзы (толще в центре, чем на периферии). Затем образец или объект можно было сфокусировать с помощью лупы, помещенной между объектом и глазом. Эти «простые микроскопы» могли распространять изображение на сетчатке путем увеличения за счет увеличения угла зрения на сетчатке.

«Простой микроскоп» или увеличительное стекло достигло своего наивысшего совершенства в 1600-х годах в работах Антона фон Левенгука, который смог увидеть одноклеточных животных (которых он называл «анимакулами») и даже некоторых более крупных бактерий с простой микроскоп, аналогичный изображенному на рис. 3. Изображение, создаваемое такой лупой, поднесенной близко к глазу наблюдателя, выглядит так, как будто оно находится на той же стороне линзы, что и сам объект. Такое изображение, наблюдаемое так, как будто оно находится в десяти дюймах от глаза, называется виртуальным изображением и не может быть запечатлено на пленке.

Примерно в начале 1600-х годов благодаря работам, приписываемым братьям Янссен (см. микроскоп на рис. 4) в Нидерландах и Галилею в Италии, был разработан составной микроскоп. В своей простейшей форме он состоял из двух последовательно расположенных выпуклых линз: предметного стекла (объектива), расположенного ближе к объекту или образцу; и окуляр (окуляр) ближе к глазу наблюдателя (со средствами регулировки положения препарата и линз микроскопа). Составной микроскоп обеспечивает двухступенчатое увеличение. Объектив проецирует увеличенное изображение в тубус микроскопа, а окуляр дополнительно увеличивает изображение, проецируемое объективом.

Составным микроскопам, разработанным в семнадцатом и восемнадцатом веках, мешала оптическая аберрация (как хроматическая, так и сферическая), недостаток, который усугубляется использованием нескольких линз. Эти микроскопы на самом деле уступали однолинзовым микроскопам того периода из-за этих артефактов. Изображения, которые они производили, часто были размытыми и имели цветные ореолы, связанные с хроматическими аберрациями, которые не только ухудшали качество изображения, но и ухудшали разрешение. В середине 1700-х годов производители линз обнаружили, что, комбинируя две линзы из стекла с разной цветовой дисперсией, можно уменьшить или устранить большую часть хроматических аберраций. Это открытие было впервые использовано в телескопах, линзы которых намного больше, чем у микроскопов. Только в начале 1800-х линзы с хроматической коррекцией стали обычным явлением в составных микроскопах.

Интерактивное руководство

	gif»>
	Световые пути просвечивающей микроскопии Исследуйте основные пути прохождения света с помощью микроскопа проходящего света.

В восемнадцатом и девятнадцатом веках значительно улучшилось механическое и оптическое качество составных микроскопов. Достижения в станкостроении позволили изготавливать более сложные детали, и к середине 1800-х годов латунь стала предпочтительным сплавом для производства высококачественных микроскопов. В этот период процветал ряд британских и немецких производителей микроскопов. Их микроскопы сильно различались по дизайну и качеству изготовления, но общие принципы, определяющие их оптические свойства, оставались относительно постоянными. Микроскоп, показанный на рис. 5, был изготовлен Хью Пауэллом и Питером Лиландом примерно в 1850 году. Основание штатива служило надежной опорой для микроскопа, который многие считают самым совершенным для своего времени.

К концу девятнадцатого века среди производителей микроскопов существовала высокая степень конкуренции, и важным фактором стала стоимость разработки и производства микроскопов. Латунь, материал, который выбирают производители микроскопов, очень дорогая, и обработка, полировка и лакирование корпусов микроскопов и других деталей, изготовленных из этого металла, требовали много времени. Чтобы сократить расходы, производители микроскопов сначала начали красить внешнюю часть корпуса микроскопа и штатива, а также предметный столик и другие неподвижные части.

В первой четверти двадцатого века многие производители микроскопов начали заменять латунь чугуном в оправах и предметных столиках микроскопов. Железо было намного дешевле, и его нельзя было отличить от латуни, когда оно было окрашено в черный цвет. Они также начали наносить гальваническое покрытие на многие важные латунные компоненты, такие как рукоятки, оправы объективов, револьверные насадки, окуляры и механические узлы предметного столика (показаны на рис. 6). Эти микроскопы начала двадцатого века по-прежнему придерживались общего мотива дизайна. Они представляли собой монокуляры с зеркалом предметного столика, которое использовалось с внешней лампой для освещения образца. Типичным микроскопом того периода является лабораторный микроскоп Zeiss, изображенный на рис. 6. Микроскопы этого типа очень функциональны, и многие из них используются до сих пор.

Современные микроскопы намного превосходят по своим конструктивным характеристикам те, которые производились до середины 1900-х годов. Составы стекол значительно улучшены, что позволяет более эффективно исправлять оптическую аберрацию, чем когда-либо прежде, а синтетические антибликовые покрытия линз теперь очень продвинуты. Технология интегральных схем позволила производителям производить «умные» микроскопы, в которых микропроцессоры встроены в штатив микроскопа. Фотосъемка в конце двадцатого века стала проще, чем когда-либо прежде, благодаря дополнительным насадкам, которые отслеживают интенсивность света, рассчитывают экспозицию на основе чувствительности пленки и автоматически выполняют сложные задачи, такие как брекетинг, мультиэкспозиция и интервальная съемка.

Интерактивное руководство


gif»>	Микроскоп в сборе С помощью этого руководства вы узнаете, как различные детали собираются в ультрасовременный микроскоп.

Микроскоп, показанный на рисунке 7, представляет собой исследовательский микроскоп Olympus Provis AX70. Этот микроскоп представляет собой новейшую современную конструкцию, которая включает в себя несколько осветителей (эпископический и диаскопический), анализаторы и поляризаторы, призмы ДИК, флуоресцентные насадки и возможности фазового контраста. Микрофотографическая система отличается высочайшей сложностью и производительностью, включая точечное измерение, автоматическое управление экспозицией и зум-увеличение для гибкого и простого кадрирования. Y-образная рама спроектирована так, чтобы быть удобной для пользователя, обеспечивая максимальный комфорт оператора и простоту использования.

Предыдущее обсуждение касалось основной концепции того, что такое микроскоп, и коснулось сокращенной истории, начинающейся в семнадцатом веке и продолжающейся в наше время. Есть ряд дополнительных тем, которые имеют первостепенное значение для полного понимания микроскопии и микроскопии. Эти темы будут обсуждаться в последующих разделах учебника.

Практически каждый хоть раз смотрел на мир через оптический микроскоп. Для большинства людей этот опыт возникает во время обучения биологии в средней школе или колледже, хотя некоторые предприниматели в области науки приобретают свои собственные микроскопы либо по отдельности, либо в составе научного набора. Фотография через микроскоп, или, чаще, микрофотография, долгое время была полезным инструментом для ученых. В течение многих лет биологические и медицинские науки в значительной степени полагались на микроскопию для решения проблем, связанных с общими морфологическими характеристиками образцов, а также в качестве количественного инструмента для регистрации конкретных оптических характеристик и данных. В этом отношении оптический микроскоп оказался полезным в бесчисленных исследованиях тайн жизни.

Интерактивное руководство


	Световые пути отраженной микроскопии Исследуйте основные пути прохождения света через микроскоп отраженного (эпископического) света.	gif»>

Совсем недавно микроскопия пережила взрывной рост как инструмент в физических науках и науках о материалах, а также в полупроводниковой промышленности из-за необходимости наблюдать за поверхностными особенностями новых высокотехнологичных материалов и интегральных схем. Микроскопия также становится важным инструментом для судебно-медицинских экспертов, которые постоянно исследуют волосы, волокна, одежду, пятна крови, пули и другие предметы, связанные с преступлениями. Современные достижения в области окрашивания флуорохромом и методов моноклональных антител предвещают взрывной рост использования флуоресцентной микроскопии как в биомедицинском анализе, так и в клеточной биологии.

Интерактивное руководство

	gif»>
	Световые пути для флуоресцентной микроскопии Исследование путей отраженного света и дихроичной фильтрации во флуоресцентной микроскопии.

Основное различие между биомедицинской микроскопией и микроскопией материалов заключается в том, как микроскоп проецирует свет на образец. В классической биологической микроскопии готовят очень тонкие образцы, и свет проходит или проходит через образец, фокусируется с помощью объектива, а затем проходит в окуляры микроскопа. Для наблюдения за поверхностью интегральных схем (которые составляют внутреннюю работу современных компьютеров) свет проходит через объектив и затем отражается от поверхности образца в объектив микроскопа. В научной номенклатуре микроскопия в проходящем и отраженном свете известна как диаскопическая и эпископическая освещенная микроскопия соответственно. Микрофотографии в нашем фотогалереи получены в результате научных исследований в оптической микроскопии как в проходящем, так и в отраженном свете.

Одной из самых серьезных проблем в микроскопии является плохой контраст, возникающий при прохождении света через очень тонкие образцы или при отражении от поверхностей с высокой степенью отражения. Чтобы обойти это отсутствие контраста, ученые усовершенствовали различные оптические «уловки» для увеличения контраста и обеспечения цветовых вариаций образцов. Ассортимент методов в сумке микроскопистов включает: поляризованный свет, фазово-контрастное изображение, дифференциальный интерференционный контраст, флуоресцентное освещение, освещение темного поля, освещение Райнберга, контраст модуляции Хоффмана и использование различных желатиновых оптических фильтров. Подробное обсуждение этих методов представлено в Специализированные методы микроскопии раздела данного учебника. Ссылки представлены как в классической библиографической форме , так и в виде ссылок на веб-сайты на начальной странице учебника по микроскопии. Они должны служить для предоставления заинтересованным читателям более подробной информации о микроскопии и микрофотографии, а также ссылок на дополнительные материалы во всемирной паутине.

Соавторы

Мортимер Абрамовиц — Olympus America, Inc., Two Corporate Center Drive., Мелвилл, Нью-Йорк, 11747.

Майкл В. Дэвидсон — Национальная лаборатория сильного магнитного поля, 1800 г. Восточный Пол Дирак Доктор, Университет штата Флорида, Таллахасси, Флорида, 32310.

ВЕРНУТЬСЯ К АНАТОМИИ МИКРОСКОПА

Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.

Дэвидсон и Государственный университет Флориды. Все права защищены. Никакие изображения, графика, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения владельцев авторских прав. Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми правовыми положениями и условиями, изложенными владельцами.

Этот веб-сайт поддерживается нашей командой

Graphics & Web Programming Team
. в сотрудничестве с Optical Microscopy в
Национальной лаборатории сильного магнитного поля.

Последнее изменение: понедельник, 10 сентября 2018 г., 08:38

Количество обращений с 15 апреля 1999 г.: 447206

Для получения дополнительной информации о производителях микроскопов

используйте кнопки ниже для перехода на их веб-сайты:

Электронный микроскоп | инструмент | Британника

тунеядство

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:: Эрнст Руска Кит Робертс Портер Аарон Клуг Хью Эсмор Хаксли

Похожие темы:: сканирующий туннельный микроскоп просвечивающий электронный микроскоп экологический сканирующий электронный микроскоп сканирующий электронный микроскоп автоэмиссионный микроскоп 908:25

См. все сопутствующие материалы →

электронный микроскоп , микроскоп, в котором достигается чрезвычайно высокое разрешение с использованием электронного луча вместо луча света для освещения объекта исследования.

История

Фундаментальные исследования, проведенные многими физиками в первой четверти 20-го века, показали, что катодные лучи (то есть электроны) можно каким-то образом использовать для увеличения разрешения микроскопа. Французский физик Луи де Бройль в 1924 открыл путь, выдвинув предположение, что электронные пучки можно рассматривать как форму волнового движения. Де Бройль вывел формулу для их длины волны, которая показала, что, например, для электронов, ускоренных на 60 000 вольт (или 60 киловольт [k]), эффективная длина волны будет равна 0,05 ангстрема (Å), т. е. 1/100 000 длины волны зеленого цвета. свет. Если бы такие волны можно было использовать в микроскопе, то это привело бы к значительному увеличению разрешения. В 1926 г. было продемонстрировано, что магнитные или электростатические поля могут служить линзами для электронов или других заряженных частиц. Это открытие положило начало изучению электронной оптики, и к 1931 Немецкие инженеры-электрики Макс Кнолль и Эрнст Руска изобрели двухлинзовый электронный микроскоп, который давал изображения источника электронов. В 1933 г. был построен примитивный электронный микроскоп, который отображал образец, а не источник электронов, а в 1935 г. Нолл получил отсканированное изображение твердой поверхности. Вскоре разрешение оптического микроскопа было превзойдено.

Еще из Britannica

металлургия: электронная микроскопия

Немецкий физик Манфред, фрейхерр (барон) фон Арденн и британский инженер-электронщик Чарльз Оутли заложили основы просвечивающей электронной микроскопии (в которой электронный пучок проходит через образец) и сканирующей электронной микроскопии (в которой электронный пучок выбрасывается из образца). другие электроны, которые затем анализируются), которые наиболее заметны в книге Арденна 9.0848 Электронная микроскопия (1940). Дальнейший прогресс в конструкции электронных микроскопов задержался во время Второй мировой войны, но получил толчок в 1946 г. с изобретением стигматора, компенсирующего астигматизм объектива, после чего производство стало более массовым.

Просвечивающий электронный микроскоп (ПЭМ) позволяет получать изображения образцов толщиной до 1 микрометра. Высоковольтные электронные микроскопы похожи на ПЭМ, но работают при гораздо более высоких напряжениях. Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ), в котором пучок электронов сканирует поверхность твердого объекта, используется для построения изображения деталей структуры поверхности. Сканирующий электронный микроскоп окружающей среды (ESEM) может генерировать сканированное изображение образца в атмосфере, в отличие от SEM, и подходит для изучения влажных образцов, включая некоторые живые организмы.

Комбинации методов привели к появлению сканирующего просвечивающего электронного микроскопа (STEM), который сочетает в себе методы TEM и SEM, и электронно-зондового микроанализатора, или микрозондового анализатора, который позволяет проводить химический анализ состава материалов, которые необходимо выполнить. использование падающего электронного луча для возбуждения испускания характеристического рентгеновского излучения химическими элементами в образце. Эти рентгеновские лучи обнаруживаются и анализируются спектрометрами, встроенными в прибор. Микрозондовые анализаторы способны генерировать электронно-сканированное изображение, так что структуру и состав можно легко сопоставить.

Другим типом электронного микроскопа является автоэмиссионный микроскоп, в котором сильное электрическое поле используется для вытягивания электронов из проволоки, закрепленной в электронно-лучевой трубке.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Принципы работы

Хотя в принципе между оптическим и электронным микроскопами есть сходство, на практике они сильно различаются. Обычный электронный микроскоп требует, чтобы электронный пучок находился в вакууме, потому что электроны обычно не могут перемещаться на заметное расстояние в воздухе при атмосферном давлении. Колонка электронного микроскопа откачивается насосами, а образцы и другая необходимая аппаратура вводятся в вакуум с помощью воздушных шлюзов. В отличие от оптического микроскопа, в котором линзы имеют фиксированный фокус и расстояние между образцом и объективом варьируется, электронный микроскоп имеет линзы с переменным фокусом, а расстояние между образцом и объективом и расстояние между линзами остаются постоянными. Увеличение определяется в основном величиной тока (для магнитных линз) через промежуточную и проекционную катушки линз. Изображение фокусируется изменением тока через катушку объектива. Еще одно отличие состоит в том, что оптический микроскоп обычно работает так, что изображение является виртуальным, тогда как в электронном микроскопе конечное изображение неизменно реально и визуализируется на флуоресцентном экране или записывается для изучения на фотопластинку в традиционных приборах или— чаще в сегодняшней лаборатории — на системе цифровой обработки изображений.

В оптическом микроскопе изображение формируется за счет поглощения света образцом; в электронном микроскопе изображение возникает в результате рассеяния электронов атомами в образце. Тяжелый атом более эффективен в рассеянии, чем атом с низким атомным номером, а присутствие тяжелых атомов увеличивает контрастность изображения. Для этой цели электронный микроскоп может включить в образец более тяжелые атомы.

В первых микроскопах использовались электростатические линзы, а в современных приборах используются электромагнитные линзы. Они состоят из соленоида из проволоки вместе с магнитным полюсом, который создает и концентрирует магнитное поле. Линзы, используемые для конденсорно-проекционной системы микроскопа, отличаются от линз объектива только в деталях. Например, производственные и рабочие допуски для конденсора или объектива проектора менее требовательны, чем для объектива.

Попытки улучшить разрешающую способность электронного микроскопа привели к созданию однопольного конденсорно-объективного объектива с малыми аберрациями. В таком объективе верхняя часть выступает в роли конденсора, а нижняя — в роли объектива; образец помещается в центр линзы, где аксиальное магнитное поле (поле вдоль оси прибора) максимально.

Все электронные линзы демонстрируют сферическую аберрацию, дисторсию, кому, астигматизм, кривизну поля и хроматическую аберрацию из-за различий в длинах волн электронного луча. Такие изменения скорости электронов могут быть связаны либо с изменением подачи высокого напряжения на электронную пушку, либо с потерями энергии при столкновениях электронов с атомами в образце. Первый эффект можно свести к минимуму тщательной стабилизацией высоковольтного источника питания; а для очень тонких образцов и обычно используемых высоких энергий электронов вторым эффектом обычно можно пренебречь. В конечном итоге разрешающая способность микроскопа ограничена сферической аберрацией объектива. Эту аберрацию невозможно исправить, добавив вторую линзу с противоположными характеристиками, как это можно сделать для оптического микроскопа, потому что магнитоэлектронные линзы всегда сходятся. Компьютерное проектирование линз привело к значительному улучшению характеристик, но электронные линзы по-прежнему требуют гораздо меньших числовых апертур, чем оптические линзы, для оптимальной работы.

"ДИС-Протект"