Все, когда-то сталкиваются с потребностью увеличить и подробнее рассмотреть какой-либо объект. Причиной этому может быть, как простое любопытство, так возрастное ухудшение зрения.
Первый оптический инструмент, с которым мы чаще всего встречаемся – обычная линза или увеличительная лупа. Однако у большинства луп кратность увеличения линзы не выше 5Х - 10Х. Поэтому в основном они пригодны лишь для решения простых бытовых задач таких как: чтение мелкого текста, вдевание нитки в иголку, изучение поверхности кожи.
Но если нужна большая кратность увеличения или требуется более удобный и комфортный инструмент для работы, то следует посмотреть на микроскопы.
Какой микроскоп купить? Ряд приборов и функционала может сбить с толку любого не подготовленного человека.
Какие типы микроскопов бывают, на что стоит обратить внимание при выборе, как подобрать прибор с тем функционалом, который нужен именно вам, обо всем об этом мы расскажем в этой статье.
 Время чтения: 13 минут
|
Наибольшее распространение получили оптические или световые микроскопы. Небольшие размеры, простота конструкции, низкая цена делают их доступными для любой области применения.
Существует два основных типа оптических световых микроскопов: составные с большим увеличением и стереоскопические - с малым.
Для просмотра очень большого увеличения внутренних структур клеток или микроорганизмов, лучше всего подходит составной микроскоп. Они имеют не только высокое увеличение, но также очень высокое оптическое разрешение. Это позволяет различать даже очень мелкие детали изображения изучаемого объекта.
Но если вам не нужно очень большое увеличение, а важно иметь большое поле зрения (это видимая площадь изучаемого вами объекта), то здесь лучше всего подойдёт стереомикроскоп.
У стереомикроскопов большое поле зрения, это позволяет рассмотреть большой объект. Составные микроскопы создают малое поле зрения с большим увеличением, это позволяет различать более мелкие детали объекта.
Вот пример того, как выглядят под разными приборами образцы:
При исследовании светопрозрачных объектов, лучше всего подойдут составные. У них подсветка расположена снизу, а объектив собирает прошедший через исследуемый объект свет.Самый простой способ определить, какой тип прибора вам нужен, - это понять с какими объектами вы хотите работать.
А вот стереомикроскопы, чаще всего имеют только верхнюю подсветку, в них объектив принимает отраженный от объекта свет, поэтому такие приборы лучше подходят для исследования непрозрачных объектов.
Например, если вы хотите рассмотреть монету, то составной вам не подойдет. Во-первых, так как подсветка у него расположена снизу, а монета – не прозрачный объект, то вы ничего не увидите в микроскопе так как свет не проходит через монету. Во-вторых, даже если вы монету осветите сверху, то из-за сильной кратности, вы не сможете определить какую часть монеты вы осматриваете.
В противовес этому, если вы хотите узнать, как выглядит бактериальная клетка, то стереомикроскоп вам не подойдет. Его низкая кратность не позволит подробно разглядеть изучаемый вами объект. А из-за малого отражения, сильного рассеивания света в верхних слоях микропрепарата вы можете вообще ничего не увидеть.
Однако к любому типу оборудования можно применить более высокие требования. В этом случае прибор будет иметь расширенный функционал и сможет, например, использовать несколько методов микроскопии.
Существуют некоторые составные микроскопы, которые используют отраженный свет для просмотра твердых объектов, а также ряд стереомикроскопов, использующих проходящий свет, предназначенных, для просмотра прозрачных, полупрозрачных образцов.
Поэтому при очень специфическом, уникальном применении, вам может потребоваться узкоспециализированное устройство или специальные аксессуары для него.
Это то, что большинство людей представляют, когда думают о микроскопах. Они доступны в монокулярном, бинокулярном, тринокулярном исполнении, что соответствует количеству окулярных тубусов.
Монокулярные составные, как правило, лучше всего подходят для молодой аудитории или для тех, кто планирует использовать только камеру.
Бинокулярные составные лучше всего подходят для подростков, взрослых, так как при просмотре оба глаза открыты, что гораздо удобнее, чем постоянно закрывать один.
Тринокулярные составные работают так же, как бинокулярные, однако у них есть специальный окуляр для установки камеры. Это удобно, так как позволяет пользоваться микроскопом и камерой во время просмотра микропрепарата.
Составные микроскопы имеют несколько объективов различного увеличения, установленных на вращающейся насадке (револьверная головка). Поскольку в составных одновременно может использоваться только один объектив и свет проходит по одному пути, то пользователь видит плоское изображение микропрепарата.
Диапазон объективов в таких микроскопах – от 2X до 100X, однако общая кратность - это произведение всех увеличивающих элементов на пути проходящего света. Например, с 100-кратным объективом и с 10-кратным окуляром общая кратность составит 1000-крат.
Обычно диапазон общей кратности на составном микроскопе составляет от 40X до 1600X, хотя некоторые из них могут иметь большую или меньшую кратность.
100-кратные объективы используют только в иммерсионных методах исследования, для этого между предметным стеклом и объективом размещают специальную жидкость – иммерсионное масло. Это уменьшает рассеивание проходящего света.
Некоторые составные микроскопы также имеют под предметным столиком линзу – конденсор, которая фокусирует свет от источника, через образец в объектив. Недорогие приборы также снабжаются дисковой диафрагмой, которая имеет отверстия различного размера. Она позволяет ступенчато изменять количество падающего на микропрепарат света. Более дорогие имеют ирисовую диафрагму, она позволяет плавно регулировать силу света.
Также если в составном приборе заменить конденсор, то это позволит использовать более продвинутые методы микроскопии, например, такие как темное поле, фазовый контраст.
В отличие от составного, который дает плоское двумерное изображение, стереомикроскопы позволяют наблюдателю видеть прямое (не перевернутое) объёмное изображение.
Это связано с тем, что на каждый окуляр передается разное изображение, которое получают под небольшим углом к осматриваемому объекту.
Название «стерео» происходит от термина «стереоскопический», что как раз означает использование двух разных углов обзора для создания впечатления глубины и прочности.
Из-за этой особенности стереомикроскопы выпускаются только в бинокулярном, тринокулярном исполнении, однако также существует специальный тип, называемые «промышленными». По своей природе они очень похожи на стереомикроскопы, однако у них есть только одна окулярная трубка, поэтому они обеспечивают плоское изображение крупных непрозрачных объектов, а не создают истинное стереоскопическое изображение. Мы классифицируем их здесь, поскольку они могут просматривать те же типы образцов, что стереомикроскопы.
- Биолог, выполняющий вскрытие;
- Техник, ремонтирующий печатные платы;
- Палеонтолог, чистящий, исследующий окаменелости;
- Ювелир, выполняющий ремонт, изготовление украшений;
- Минералог, изучающий состав, структуру горных пород.
А также всем тем, кому нужно выполнять работы вручную или с применением инструментов над небольшими объектами, но эти объекты достаточно крупные, чтобы использовать мощный составной микроскоп.
Таким образом, стереомикроскопы применяются во многих отраслях.
Также существует деление стереомикроскопов в зависимости от типа штатива или основания: с фиксированным рабочим расстоянием и с переменным рабочим расстоянием.
Стереомикроскопы с фиксированным рабочим расстоянием имеют кратность в установленном диапазоне, меняют рабочее расстояние также в определенном диапазоне.
Они лучше всего подходят для использования так как просты в фокусировке, это делает более молодую аудиторию и любителей отличными кандидатами для этих типов стереомикроскопов. Однако таким стереомикроскопам не хватает гибкости по сравнению с другим типом.
Стереомикроскопы с переменным рабочим расстоянием обладают большой подвижностью, а расстояние до объекта может быть различным.
Они имеют гораздо большую гибкость, поскольку линзы объектива можно перемещать на любое расстояние от образца. Это показывает целый ряд вариантов увеличения в пределах максимального, минимального значений.
Однако такие стереомикроскопы требуют более тонкой перефокусировки при изменении кратности, что делает их сложнее в использовании, но это предоставляет гораздо большую гибкость в получении рабочего расстояния, увеличения, ширины поля зрения.
Большинство стереомикроскопов используются с кратностью от 2X до 45X, но с помощью подходящих принадлежностей можно достичь до 90X и более. Это достигается с помощью насадки, называемой линзой Барлоу, окулярами с разным увеличением (окуляры с 15Х, 20Х, 25Х, 30Х).
Линза Барлоу является вспомогательной линзой, которая устанавливается на стереомикроскоп, изменяет диапазон его увеличения согласно кратности самой линзы. Она может работать как на увеличение, так на уменьшение, это позволяет уменьшить поле зрения и рабочее расстояние за счет увеличения изображения, либо увеличить поле обзора и рабочее расстояние за счет уменьшения изображения, соответственно.
Однако, чем больше используется кратность, тем меньше будет поле зрения, тем ближе должен быть объектив микроскопа к объекту для фокусировки. А это означает, что будет меньше места для использования инструментов самого объекта. Поэтому оборудование выбирают не только с подходящим увеличением, но с учетом необходимого для вас рабочего расстояния.
Все же основным плюсом стереомикроскопов выделяют их модульность. Это означает, что независимо от того, используете ли вы готовый комплект, или подбираете собственную комплектацию любой стереомикроскоп может быть изменен путем добавления любого количества линз Барлоу и заменой окуляров, для расширения диапазона увеличения.
А если нужно исследовать большой объект, то различные варианты стоек и штативов помогут модифицировать ваш прибор под любые нужды.
Часто наличие возможности захвата, сохранения, вывода на экран изображений, более важна чем фактический просмотр исследуемого образца через окуляры.
Уже много лет фотосъемка применяется в микроскопии, но разработка недорогих видео-, цифровых камер на ПЗС-матрице значительно повысила доступность и популярность микросъемки.
Теперь не нужно демонстрировать слайды во время лекции, а учителя и преподаватели университетов теперь могут выводить изображение в реальном времени на телевизор или проектор; геологи, нефтяники могут отправлять через интернет изображения образцов пород и керна в свои лаборатории из удаленных мест; врачи-онкологи, чтобы быстрее поставить диагноз, могут обращаться к электронным базам, сравнивать изображения клеток.
Существует много цифровых камер для захвата, отображения, записи изображений, получаемых с устройства, каждое из них имеет свои достоинства и недостатки. Некоторые из них представляют собой USB-камеры, для взаимодействия с которыми требуется компьютер, но они также включают в себя расширенное программное обеспечение, способное выполнять измерения, анализ получаемого изображения.
Другие представляют собой камеры с VGA или HDMI-выходом это позволяет проецировать данные непосредственно на монитор или телевизор, без использования громоздкого компьютера, что удобно использовать во время обучения.
Третьи снабжены слотом под SD-карту или встроенным хранилищем. Это позволяет без использования ПК вести микросъемку, а затем выполнять массовую обработку или просмотр сохраненных данных.
Также существуют камеры, которые, например, имеют высокую чувствительность к свету, обеспечивая лучшие результаты микросъемки при слабом освещении, для таких методов как например темнопольная или флуоресцентной микроскопия или снабжены системами охлаждения для высокой производительности сенсора камеры.
Хотя камеру можно установить через адаптер, как на монокулярный, так на бинокулярный, но гораздо лучше использовать тринокулярный, предназначенный именно для работы с камерой. Эта модель обеспечит вам не только комфортную работу с двумя окулярами, но при этом работа камеры не будет вам мешать.
Тринокулярные микроскопы подходят для фото-, цифровых или видео приложений.
Если у вас остались вопросы с выбором микроскопа или дополнительных комплектующих к нему, свяжитесь с нами, отправьте нам электронное письмо или позвоните. Мы будем рады помочь вам.
