Видове микроскопи. Рентгенов микроскоп са

МИКРОСКОП- оптично устройство за получаване на увеличени изображения на обекти или детайли от тяхната структура, които не се виждат с просто око; е едно от най-разпространените устройства, използвани в биологията и медицината.

Историческа справка

Способността на системи от две лещи да увеличават изображението на предмети е била известна на занаятчиите, които са правили очила (виж). Занаятчийските оптици в Холандия и Север знаеха за такива свойства на полусферичните и плоско-изпъкналите лещи. Италия през 16 век. Има информация, че около 1590 г. в Холандия е построено устройство тип М от Z. Jansen.

Първо се появиха прости лещи, състоящи се от една леща (виж Лупа), а след това бяха проектирани по-сложни лещи, които освен леща имат и окуляр.

Бързото разпространение и усъвършенстване на телескопа започва, след като Галилей (G. Galilei), подобрявайки телескопа, който е проектирал, започва да го използва като вид телескоп (1609 -1610), променяйки разстоянието между лещата и окуляра.

По-късно, през 1624 г., след като постига производството на лещи с по-късо фокусно разстояние, Галилей значително намалява размерите на своя микроскоп.

През 1625 г. И. Фабер, член на римската „Академия на бдителността“ („Academia dei lincei“), предлага термина „микроскоп“.

Първите успехи, свързани с използването на М. в научните биологични изследвания, са постигнати от Р. Хук, който пръв описва растителна клетка(около 1665 г.).

А. Левенгук, с помощта на М., открива и скицира сперматозоиди, различни протозои, структурни детайли костна тъкан (1673 - 1677).

През 1668 г. B]. Diviney, като прикрепи полева леща към окуляра, създаде модерен тип окуляр; през 1673 г. Хавелиус въвежда микрометърен винт, а Хертел предлага поставянето на огледало под масата на микроскопа. Така М. започва да се сглобява от тези основни части, които са част от съвременната биол. М.

В началото на 18в. М. се появи в Русия; Тук Ойлер (Z. Euler) за първи път разработи методи за изчисляване на оптичните компоненти на микроскоп.

През 18 и 19в. М. продължи да се подобрява. През 1827 г. Г. В. Амичи е първият, който използва потапящ обектив във фотографията.

В края на 18 - началото на 19 век. Предложен е дизайн и са направени изчисления за ахроматични лещи за микроскопия, поради което техните оптични качества са значително подобрени, а увеличението на обектите, осигурено от такива лещи, се е увеличило от 500 до 1000 пъти.

През 1850 г. англичаните. оптикът Н. С. Сорби проектира първия микроскоп за наблюдение на обекти в поляризирана светлина.

През 1872-1873г Абе (E. Abbe) разви това, което стана класическа теорияформиране на изображения на несамосветещи обекти в М. Proceedings of English. оптиката на J. Sirks (1893) полага основите на интерферентната микроскопия.

През 1903 г. R. Zsigmondy и H. Siedentopf създават ултрамикроскоп, през 1911 г. M. Sagnac описва първия двулъчев интерферентен микроскоп, през 1935 г. F. Zernicke предлага използването на метода на фазовия контраст за наблюдение на прозрачни, слабо разпръскващи светлина обекти в М. В средата на 20в. Изобретен е електронният микроскоп, а през 1953 г. финландският физиолог А. Вилска изобретява аноптралния микроскоп.

Голям принос в развитието на проблемите на теоретичната и приложната оптика, подобряването на оптичните системи и микроскопска технологияс принос от М. В. Ломоносов, И. П. Кулибин, Л. И. Манделщам, Д. С. Рождественски, А. А. Лебедев, С. И. Вавилов, В. П. Линник, Д. Д. Максутов и др.

Устройство за биологичен микроскоп

Биологичният М. (фиг. 1) е монтиран на масивен статив (основа), най-често с форма на подкова. Основата е снабдена със скоба, вътре в която има кутия за микромеханизъм за фина настройка на тръба М. Освен това кутията за микромеханизъм има водач за конзолата на кондензатора. Въртяща се центрираща маса е прикрепена към горната част на кутията на микромеханизма с помощта на специална скоба. Дъговидният тубодържач в долната си част е снабден с макровинт с две крила, който служи за грубо движение на тубуса. Горна частДържачът на тръбата е снабден отдолу с глава за закрепване на револвер с гнезда за обективи, а отгоре със специална монтажна гнездо за закрепване на сменяеми тръби: бинокулярна приставка за визуални изследвания и монокулярна права тръба за фотография.

Предметът на М. има устройство за преместване на въпросния образец в посоки, перпендикулярни една на друга. Движението на лекарството в една или друга посока може да се измери с нониусни везни с точност до 0,1 mm.

Ориз. 2. Схематична оптична диаграма на биологичен микроскоп с осветител: 1 - око на наблюдателя; 2 - окуляр; 3 - въпросният предмет (дрога); 3 - въображаемо обърнато изображение на обект, образувано от окуляра, лъчите от които, преминавайки през оптичните системи на окото на наблюдателя, създават реално изображение на обекта върху ретината; 3" - обърнато и увеличено реално изображение на обекта; 4 - леща; 5 - кондензатор, концентриращ лъч светлина, отразен от огледалото върху обекта; 6 - апертурна диафрагма; 7 - огледало; 8 - полева диафрагма; 9 - осветител леща-колектор; 10 - източник на светлина; 11 - предметно стъкло, върху което се поставя въпросният обект; D - разстояние на най-добро виждане; стрелките показват пътя на лъчите в оптичната система на микроскопа.

Основна оптична схема на биол. M. е показано на фигура 2.

Отразените от огледалото светлинни лъчи се събират от кондензатор. Кондензаторът (фиг. 3) се състои от няколко лещи, монтирани в метална рамка, закрепени с винт във втулката на скобата на кондензатора, и представлява късофокусен обектив с висока апертура. Апертурата на кондензатора зависи от броя на лещите. В зависимост от методите на наблюдение се използват различни видове кондензатори: кондензатори със светло и тъмно поле; кондензатори, които създават наклонено осветление (под ъгъл спрямо оптичната ос на М.); кондензатори за изследване по метода на фазовия контраст и др. Тъмнополеви кондензатор за преминаваща светлина осигурява осветяване на препарата с кух светлинен конус с голям ъгъл; Кондензаторът за отразена светлина представлява пръстеновидно огледало или система огледало-леща около лещата, т.нар. епикондензатор

Между огледалото и кондензатора има диафрагма на ириса (диафрагма на ириса), иначе наречена диафрагма на апертурата, тъй като степента на нейното отваряне регулира апертурата на кондензатора, ръбовете винаги трябва да са малко по-ниски от апертурата на използвания обектив. Диафрагмата в кондензатора може да бъде разположена и между отделните му лещи.

Основният оптичен елемент на лещата е лещата. Той осигурява наистина обърнат и увеличен образ на обекта, който се изследва. Лещите са система от взаимно центрирани лещи; Лещата, която е най-близо до обекта, се нарича предна леща. Действителното изображение на обекта, което дава, страда от редица аберации (вижте), характерни за всяка проста леща, които се елиминират от покриващи коригиращи лещи. Повечето от тези лещи са доста сложни: направени са от различни сортовестъкло или дори други оптични материали (напр. флуорит). Лещите се разделят на няколко групи според степента на коригиране на аберациите. Най-простите са ахроматичните лещи; те коригират хроматичната аберация за две дължини на вълната и запазват само леко остатъчно оцветяване на изображението (ореол). Полуапохроматичните или флуоритни системи имат малко по-малки хроматични аберации: тяхната хроматична аберация се коригира за три дължини на вълната. Планахроматичните и планапохроматичните системи елиминират кривината на изображението (т.е. създават плоско поле на изображението) и хроматичните аберации. Всяка леща се характеризира със собствено присъщо увеличение, фокусно разстояние, числова апертура и някои други константи. Собствено увеличениезависи от предното фокусно разстояние на обектива, според чийто размер обективите се делят на силни (с фокусно разстояние 1,5-3 mm), средно силни (с фокусно разстояние 3,5 mm), средни (с фокусно разстояние 5-12 mm) и слаб (фокусно разстояние 12-25 mm) и най-слаб (фокусно разстояние над 25 mm).

Числената апертура на лещите (и кондензаторите) се определя от произведението Sin на половината от ъгъла на отваряне, под който обектът „вижда“ центъра на предната леща на лещата (неговата „зеница“) и предната част на лещата на кондензатора , и индексът на пречупване на средата, затворена между тези оптични системи. Ако тази среда е въздух, редуващ се с плоча от предметно стъкло, върху което лежи обектът, тогава числовата апертура не може да бъде по-висока от 0,95, тъй като индексът на пречупване на въздуха е равен на 1. За да се увеличи числовата апертура, лещата е потопени (потопени) във вода, глицерин или имерсионно масло, т.е. в такава среда индексът на пречупване на среза е по-висок от 1. Такива лещи се наричат ​​потапящи лещи. М. лещи за изучаване на обекти в преминаваща светлина са предназначени за използване на покривни стъкла; лещи за изучаване на обекти в падаща светлина позволяват да се изследва обект без покривно стъкло.

Ориз. 4. Схематично изображение на окуляра на Хюйгенс (I) и пътя на лъчите в него, формиращи изображението (II): 1.9 - полева леща; 2.6 - бленда; 3 - рамка на окуляра; 4.8 - очна леща; 5 - главна оптична ос; 7 - изходна зеница; 10 - първично изображение; H и H" са основните равнини.

Изображението, създадено от лещата, се гледа през оптична система, наречена окуляр. Изображението в окуляра е увеличено виртуално. Увеличението на окулярите обикновено е указано върху рамката им, напр. 5x, 10x, 15x и т.н. Окулярите могат да бъдат разделени на две основни групи: нормални, с нормално зрително поле и широкоъгълни. от различни системиНай-разпространените окуляри са окулярът на Хюйгенс и окулярът на Рамсден. Окулярът на Хюйгенс (фиг. 4), който се състои от две плоско изпъкнали лещи, обърнати с изпъкналата си страна към лещата, се използва при работа с ахроматични и планароматични лещи при малки увеличения. Окулярът Ramsden (фиг. 5) също се състои от две плоско изпъкнали лещи, но с изпъкнали страни една срещу друга. Този окуляр може да се използва и като лупа (виж).

За коригиране (компенсиране) на остатъчните хроматични аберации на обектива се използват т. нар. аберации. компенсационни окуляри; най-силните от тях дават увеличение от 20 пъти.

Компенсиращите окуляри се състоят от комбинация от свързани и единични лещи, избрани така, че тяхната хроматична грешка да е обратна на остатъчния хроматичност на апохроматичен обектив и следователно компенсира остатъчната цветност на обектива. Фотоокулярите и прожекционните окуляри се използват за прожектиране на изображение върху фотографски филм или екран. В някои случаи при М. вместо окуляри се използват т.нар. Gomals са оптични системи, които коригират кривината на изображението на апохроматичните лещи и са предназначени за прожектиране на изображения и фотография. За измерване на размерите на изследваните микроскопични обекти се използва окулярен микрометър (виж).

Микроскопски осветители

Голямо разнообразие от лампи могат да служат като източник на светлина за M.: лампи с нажежаема жичка, живачно-кварцови и др.

При работа с мощни източници на светлина, за да се предпазят лекарствата от прегряване или изсушаване, се използват топлозащитни филтри (изцяло стъклени или пълни с течност полупрозрачни плочи), които абсорбират светлинни лъчи с неизползвани дължини на вълната (например лъчи с дълга дължина на вълната). част от спектъра) и топлинни лъчи. При изследване на лекарството в пропускаща светлина източникът на светлина се намира под обекта, при изследване в отразена светлина - над обекта или отстрани на него. В някои случаи гл. обр. изследвания, М., напр. MBI-6, MBI-15 и др., специални осветители са част от дизайна M. В други случаи се използват индустриално произведени осветители от различни марки. Някои от тях имат трансформатори, които стабилизират напрежението, подавано към лампата, и реостати за регулиране на интензитета на лампата.

Най-простият дизайн е осветителят OS-14. Използва се при наблюдение на микрообекти в пропускаща светлина в светло поле. Осветителят OI-19 е с по-интензивен източник на светлина и се използва за наблюдения в светли и тъмни полета, по метода на фазовия контраст и др., както и за микрофотография в светло поле. Осветителят OI-25 е предназначен за наблюдения в пропускаща светлина. Монтира се директно под кондензатора вместо огледало. Този осветител често се използва при работа с преносими модели M. Осветителят OI-9M се използва в гл. обр. при работа в пропускаща светлина с поляризирани лещи; Осветител OI-24 се използва при работа с биологични и поляризационни лещи.Предназначен е за снимане на микрообекти и има набор от светлинни филтри. Флуоресцентният осветител SI-18 се използва за работа с биологични, луминесцентни и други материали.Източникът на светлина в него е живачно-кварцова лампа, която ви позволява да работите със светлина от UV частта на спектъра, както предавана, така и отразена.

Оптична конструкция и принцип на действие на микроскопа

Изграждането на изображение в магнетизма може да се обясни от гледна точка на геометричната оптика. Светлинните лъчи от източника на светлина достигат до обекта през огледалото и кондензатора. Лещата изгражда реален образ на обекта. Това изображение се гледа през окуляр. Общото увеличение M. (G) се определя като произведение от линейното увеличение на лещата (β) и ъгловото увеличение на окуляра (G ok): G = β*G ok; β = Δ/f" около, където Δ е разстоянието между задния фокус на лещата и предния фокус на окуляра, а f" около е фокусното разстояние на лещата. Увеличение на окуляра G approx = 250/f" approx, където 250 е разстоянието от окото до изображението в mm, f" approx е фокусното разстояние на окуляра. Увеличението на лещите обикновено варира от 6,3 до 100, а окулярите - от 7 до 15. Общото увеличение на М. е в диапазона 44-1500; може да се изчисли чрез умножаване на стойностите, характеризиращи увеличението на окуляра и обектива. Технически е възможно да се създаде М., лещите и окулярите да дадат общо увеличение, значително надвишаващо 1500. Но обикновено това е нецелесъобразно. Явленията дифракция и интерференция на светлината имат значителен принос за изграждането на образ в М. всеки малка точкаосветеният обект, според теорията на Хюйгенс, сам по себе си се превръща в център на нова светлинна вълна, разпространяваща се във всички посоки. В този случай всички възникващи вълни се намесват, образувайки дифракционни спектри, докато се появяват тъмни и светли области (минимуми и максимуми). Според теорията на Абе изображение в леща е подобно на обект само ако всички достатъчно интензивни максимуми попадат в лещата. Колкото по-малко максимуми участват в конструирането на изображението на даден обект, толкова по-малко сходно е изображението с обекта.

Видове микроскопи

В допълнение към биологичните микроскопи има стереоскопични, контактни, тъмнополеви, фазово-контрастни, интерферентни, ултравиолетови, инфрачервени, поляризационни, луминесцентни, рентгенови, сканиращи, телевизионни, холографски, сравнителни микроскопи и други видове микроскопи. тях, например, фазово-контрастни и луминесцентни, могат, ако е необходимо, да бъдат създадени на базата на конвенционални биол. М. с помощта на подходящи префикси.

Стереоскопичен микроскопе всъщност две лещи, обединени от един дизайн по такъв начин, че лявото и дясното око виждат обекта от различни ъгли. Това дава стереоскопичен ефект, което улеснява изучаването на много триизмерни обекти. Този М. се използва широко в различни полетабиомедицински изследвания. Това е особено необходимо при извършване на микроманипулации по време на наблюдение (биологични, изследвания, микрохирургични операции и др.). Удобството на ориентацията в зрителното поле на обектива се създава чрез включването на призми в неговия оптичен дизайн, които играят ролята на обгръщащи системи: изображението в такива стереоскопични лещи е директно, а не обърнато.

Стереоскопичните лещи, като правило, имат малко увеличение, не повече от 120 пъти. Произвежданите обективи могат да бъдат разделени на две групи: обективи с две лещи (BM-56 и др.) и камери с един обектив (MBS-1, MB S-2, MBS-3 и др.). Бинокъл M. BM-56 е най-простият от стереоскопичните M. и се състои от две независими оптични системи, всяка от които осигурява отделно изображение.

Стереоскопичният M. MBS-1 работи в пропусната и отразена светлина (фиг. 6). Stereoscopic M. MB S-2 има универсален статив, който ви позволява да работите с големи обекти. Stereoscopic M. MBS-3 се различава от предишните по своя оптичен дизайн, при който сферохроматичната аберация е значително намалена и кривината на изображението е коригирана.

Има и специални бинокулярни микроскопи, монтирани на глава, предназначени за микрохирургични операции (виж Микрохирургия, Микрохирургия) и операционен микроскоп (виж).

Сравнителни микроскописе състои от две структурно комбинирани конвенционални лещи с една система от окуляри. В такъв М. изображенията на два обекта се виждат едновременно в две половини на зрителното поле, което прави възможно сравняването им по цвят, структура, разпределение на елементи и др. М. от този тип се използва за сравнително изследваневсякакви обекти в нормални и патологични състояния, в прижизнено състояние и след фиксация или оцветяване различни методи. М. сравнения се използват и в съдебната медицина.

Контактен микроскоп, използван за интравитално изследване на различни биологични структури, се различава от други М. в наличието на специални контактни лещи, които са модифицирани потапящи лещи. Към тях първоначално се залепва тънка стъклена пластина и се създава пряк контакт с повърхността на обекта, който се изследва. През 1963 г. A. P. Grammatin предлага и проектира лещи, предназначени специално за контактна микроскопия. Фокусирането в контактните лещи се извършва от специална оптична система, тъй като лещата се притиска неподвижно към обекта. При флуоресцентна контактна микроскопия областта на изследвания обект се осветява с късовълнови лъчи през контактна леща, като се използва непрозрачен осветител с интерферентен разделител на лъча.

Микроскоп с тъмно поле, използван при работа с помощта на метода на тъмното поле (виж Микроскопия на тъмното поле), ви позволява да наблюдавате изображения на прозрачни обекти, които не поглъщат светлина, които не се виждат при осветяване по метода на светлото поле. Такива обекти често са биологични. обекти. При тъмнополевата М. светлината от осветителя и огледалото се насочва към препарата чрез специален кондензатор, т.нар. кондензатор на тъмно поле. При излизане от кондензатора основната част от светлинните лъчи, които не са променили посоката си при преминаване през прозрачен препарат, образува лъч под формата на кух конус, който не попада в лещата, разположена вътре в този конус. Изображението в М. с тъмно поле се създава само от малка част от лъчите, разпръснати от микрочастици на лекарството вътре в този кух конус и преминаващи през лещата. Микроскопията в тъмно поле се използва за микрохирургични операции върху отделни клетки, за изследване на механизма на възстановителния процес и за регистриране на различни състояния. клетъчни елементии т.н. Методът на микроскопията в тъмното поле може да се използва и за изследване на обекти, чиито размери са много по-малки от разделителната способност на светлинния микроскоп (виж Ултрамикроскоп).

Микроскоп с фазов контрасти неговата разновидност, аноптралният микроскоп, се използват за получаване на изображения на прозрачни и безцветни обекти, които не се виждат при наблюдение с помощта на метода на светлото поле. Обикновено тези предмети не могат да бъдат боядисани, тъй като оцветяването има пагубен ефект върху тяхната структура и локализацията на химикалите. съединения в клетъчни органели и др. (виж Фазово-контрастна микроскопия). Този метод се използва широко в микробиологията. В клиничните диагностични лаборатории се използва за изследване на урина и нефиксирани тъкани (например при диагностика злокачествени тумори), някои фиксирани гистол. лекарства (вж. Хистологични методи на изследване).

Ориз. 7. Оптична диаграма на фазово-контрастен микроскоп с осветител: 1 - осветител; 2 - апертурна диафрагма; 3 - кондензатор; 4 - обект на изследване; 4" - изображение на обекта, който се изследва; 5 - леща; 6 - фазова плоча, на повърхността на която има пръстеновидна издатина или пръстеновиден жлеб, така нареченият фазов пръстен (плътните стрелки показват хода на обикновените лъчи, пунктирани стрелките показват лъчите на блендата).

Във фазово-контрастния М. (фиг. 7) в предния фокус на кондензатора е монтирана апертурна диафрагма, отворът има формата на пръстен. Изображението, изградено от него, се формира близо до задния фокус на обектива и там се монтира фазовата пластина. Може да се инсталира не във фокуса на обектива (често фазовият пръстен се прилага директно върху повърхността на една от лещите на обектива), но светлинните лъчи от осветителя, преминаващи през обекта, трябва напълно да преминат през фазовия пръстен , което значително ги отслабва и променя фазата им с една четвърт дължина на вълната. Лъчите, дори леко отклонени (разпръснати) в препарата, не влизат във фазовия пръстен и не претърпяват фазово изместване. Като се вземе предвид фазовото изместване на светлинните лъчи в материала на препарата, фазовата разлика между отклонените и неотклонените лъчи се увеличава; В резултат на интерференцията на светлината в равнината на изображението лъчите се усилват или отслабват един друг, давайки контрастен образ на структурата на лекарството.

Промишлеността произвежда различни фазово-контрастни устройства за М. Фазово-контрастното устройство KF-4 се състои от кондензатор и набор от лещи. Може да се използва с биол., поляризационни, луминесцентни и други М. Фазово-контрастното устройство KF-5 се различава от KF-4 по това, че фазовите пластини на неговите лещи са нанесени под формата на два пръстена, контрастът на изображението също е малко по-висока. Устройството за фазов контраст MFA-2 се различава от KF-4 по размера на фазовите пръстени и начина на тяхното приложение.

Аноптрал M. е вид фазово-контрастен микроскоп и дава възможност за изследване на нискоконтрастни живи обекти (протозои, бактерии, вируси), но осигурява по-контрастно изображение от конвенционалния фазово-контрастен микроскоп. Когато се използва аноптрална М., появата в някои случаи на ореоли около изображението на обекти може да се счита за нежелана. Индустрията произвежда комплект за аноптрална микроскопия KAF-2 и др.

Интерферентен микроскопе предназначен да решава същите проблеми като фазово-контрастния М., но между тях също има значителни разлики. В интерферентната фотография е възможно да се наблюдават области от обекти не само с големи, но и с малки градиенти на индекса на пречупване или дебелина, т.е. възможно е да се изследват детайлите на прозрачни обекти, независимо от тяхната форма и размер, а не само техните контури, както при фазово-контрастния М.

Принципът, който е в основата на дизайна на интерферентната микроскопия, е, че всеки лъч, влизащ в микроскопа, е раздвоен: единият от получените лъчи се насочва през наблюдаваната частица на обекта, а другият - покрай него по същия или допълнителен оптичен клон на микроскопа ( Фиг. 8). В очната част на такава леща двата лъча се свързват отново и се намесват един в друг.

Интерференцията М. е подходяща за изследване на живи и нефиксирани тъкани; позволява използването на различни устройства за извършване на измервания, въз основа на които е възможно да се изчисли например масата на сухото вещество на растителна или животинска клетка, концентрация, размер на обекта, белтъчно съдържание в живи и неподвижни обекти и др. (фиг. 9).

Индустрията произвежда голямо числоразлични смущения М. предназначени за биологични, медицински, металографски и други изследвания. Пример за това е интерференционният биомикроскоп MBIN-4, предназначен за изследване на проби в пропусната светлина по метода на интерференцията. Освен това ви позволява да измервате разликите хода на лъчитевъзникващи при преминаването им различни областиобект.

Методът на интерферентен контраст често се комбинира с други микроскопски техники, напр. с наблюдение на обекти в поляризирана светлина, в UV светлина и др., което позволява например да се определи съдържанието на нуклеинови киселини в общата суха маса на обекта.

Ултравиолетови и инфрачервени микроскопипредназначен за изследване на обекти в ултравиолетови (UV) и инфрачервени (IR) лъчи. Тези М. са оборудвани с камери, флуоресцентни екрани или електронно-оптични преобразуватели за фиксиране на изображението. Разделителната способност на UV микроскопите е много по-висока от тази на обикновените микроскопи, тъй като тяхната гранична разделителна способност, която зависи от дължината на вълната, е по-ниска. Дължината на вълната на светлината, използвана в UV микроскопията, е 400-250 nm, докато дължината на вълната на видимата светлина е 700-400 nm. Въпреки това, основното предимство на UV микроскопите е, че частиците на много вещества, които са прозрачни във видимата светлина, силно абсорбират UV радиация с определени дължини на вълната и следователно са лесно видими в UV изображения. Редица вещества, съдържащи се в растителните и животинските клетки, имат характерни спектри на поглъщане в UV областта на спектъра. Тези вещества са протеини, пуринови бази, пиримидинови основи, ароматни аминокиселини, някои липиди, витамини, тироксин и други биологично активни съединения.

Изследователският UF-микроскоп MUF-6 (фиг. 10) е предназначен за био, изследвания в преминаваща и отразена светлина. Позволява фотографиране на обекти, както и фотографско записване на спектрите на оптичната плътност и абсорбцията на пробни зони при осветяване с монохроматична светлина.

Микрофотометричната ултравиолетова инсталация MUF-5 е предназначена за изследване на биологични обекти в преминаваща светлина. Може да се използва за автоматично записване на спектри на поглъщане, с помощта на сканиращо предметно стъпало, за записване на промени в оптичната плътност по избрана посока в желания спектрален диапазон и за фотографиране на флуоресценцията на обекти.

Наблюдаването на обекти с помощта на инфрачервен микроскоп също изисква преобразуване на невидимо за окото изображение във видимо чрез фотографиране или използване на електронно-оптичен преобразувател. Инфрачервен микроскоп, напр. MIC-1 (фиг. 11) ви позволява да изучавате вътрешната структура на обекти, непрозрачни за видимата светлина (например зоол., палеонтол., антропол., препарати и др.). Инфрачервеният микроскоп MIK-4, произведен от индустрията, ви позволява да изследвате обекти в светлина с дължини на вълните от 750 до 1200 nm, включително в поляризирана светлина.

Поляризационен микроскопви позволява да наблюдавате изследваните обекти в поляризирана светлина и се използва за изследване на препарати, чиито оптични свойства са разнородни, т.нар. анизотропни обекти (виж Анизотропия). Такива обекти са мио- и неврофибрилите, колагеновите влакна и др. Светлината, излъчвана от осветителя в системата на такъв микроскоп, преминава през поляризатор; поляризацията (виж), придадена на светлината, се променя по време на последващото преминаване през препарата (или отражението от него). Това дава възможност за идентифициране на различни елементи в препарата и тяхната ориентация в пространството, което е особено важно при изучаване на медико-биол. обекти. При поляризационната микроскопия изследванията могат да се извършват както в пропусната, така и в отразена светлина. Поляризационните микроскопи са предназначени за прецизни количествени измервания: окулярите имат мерник, микрометрични скали и др.; Въртящият се етап има гониометричен циферблат.

Индустрията произвежда поляризирани лещи за различни цели. Пример за такъв микроскоп е универсалният поляризационен микроскоп МИН-8 (фиг. 12), който разполага с необходимото оборудване и допълнителни принадлежности за други поляризационни изследвания, с изключение на микроскопичните. Най-добрите чуждестранни устройства от този тип са универсалните микроскопи "Ortolux-Pohl" от Leitz (Германия) и "Pohl" от Opton.

Луминесцентен микроскоп.Устройството на луминесцентната М. се основава на някои физико-хим. Закони на луминесценцията (виж Луминесцентна микроскопия). Висока чувствителностлуминесцентната М. се използва в микробиологични, имунологични, цитолни и биофизични изследвания.

Флуоресцентният микроскоп ML-3, произведен от индустрията, е предназначен за наблюдение и фотографиране на обекти в светлината на тяхната видима флуоресценция в отразена светлина. Флуоресцентният микроскоп ML-2 се различава от ML-3 по възможността да наблюдава обекти в пропускаща светлина. Луминесцентните устройства, по-често използвани заедно с конвенционалните лампи, съдържат осветител с живачна лампа, набор от светлинни филтри и т.нар. непрозрачен осветител за осветяване на препарати отгоре. В комбинация с конвенционалните флуоресцентни М. се използва фотометричната настройка FMEL-1, която се използва за количествено измерване на интензитета на видимата флуоресценция. Микрофлуориметърът MLI-1 се използва за изследване на ултравиолетова и видима флуоресценция в отразена светлина. Устройството позволява количествени измервания на флуоресценция, фотография, измерване на флуоресцентни спектри и възбуждане на флуоресценция.

Рентгенов микроскоп предназначен за изследване на обект в рентгенови лъчи. Фокусирането на лъчите в рентгеновата микроскопия има свои собствени характеристики: за тази цел те използват извити огледални равнини. Рентгеновата микроскопия също така съдържа микрофокален източник на рентгеново лъчение и детектори на изображения: фотографски филми или електрооптични преобразуватели. Рентгеновите микроскопи от този тип имат редица недостатъци, свързани със структурните несъвършенства на монокристалите и трудностите при прецизната обработка на огледалата, поради което не намират широко приложение.

Принципът на проекцията или "сенчестата" рентгенова микроскопия се основава на метода на проекция в разминаващ се лъч от лъчи от точков супермикрофокален източник на рентгенови лъчи. Такива микроскопи имат и камери за микрообекти и записващо устройство. Линейната разделителна способност на този тип микроскоп е до 0,1 микрона.

Рентгеновите М. се използват при изследване на обекти, различни области от които избирателно абсорбират рентгенови лъчи, както и обекти, които са непрозрачни за други лъчи. Някои модели рентгенови микроскопи са оборудвани с преобразуватели на рентгеново към видимо лъчение и телевизионни устройства.

Сканиращ микроскоппозволява последователна проверка на обект във всяка точка или неговото изображение с помощта на фотоелектрически преобразувател с измерване на интензитета на светлината, преминала през обекта или отразена от него. Сканирането на обект се свежда до последователно измерване на пропускливостта или отражението на светлинните лъчи от обекта във всяка точка и преобразуването му в електрически сигнал. Видът на характеристиките на микроструктурите, получени в резултат на обработка на видеосигнали, се определя от алгоритми (виж), въведени в съответните изчислителни устройства; По този начин сканирането на М. е комбинация от самата М. и система за сканиране на информация. Той е интегрална частпроекти на анализатори и броячи на частици, телевизионни микрофотометри, сканиращи и интегриращи микрофотометри и др. Сканиращите микрофотометри се използват в микробиологията, цитологията, генетиката, хистологията, физиологията и други области на биологията и медицината.

Обещаващо е да се използват сканиращи М. или структури, които включват: диагностични цели, за изследване на структурата и структурата на тъканите, включително кръвта, за идентифициране на свързани с възрастта и патологични промени в тях, за откриване на атипични клетки в тъканни участъци и др. В експерименталната медицина сканирането на М. се използва за контрол на растежа и развитието на тъкани и клетки в култури и др.

Индустрията произвежда сканиращи устройства, направени под формата на приставки към светлинен микроскоп.

Сканиращите системи могат да бъдат телевизионни и механични. Телевизията се използва главно за анализ на геометрични и статистически характеристикии класификация на микрообекти. Механичните са по-универсални и точни. Те ви позволяват да работите в даден спектрален диапазон в UV областта на спектъра и често се използват за фотометрични измервания.

ТВ микроскопконструктивно съчетава М. с телевизионната техника. Телевизионните камери работят по схема на микропроекция: изображението на обект се преобразува в последователни електрически сигнали, които след това възпроизвеждат това изображение в увеличен мащаб на екрана на кинескопа. В зависимост от метода на осветяване на обекта, който се изследва, телевизионните камери се делят на два вида: камери с предавателна тръба и камери с движещо се петно.

Телевизионна М. с предавателна тръба е проста комбинацияоптичен М. и телевизионен канал. Изображението, дадено от М., се проектира върху екрана на кинескопа. В този случай изображението на сигналите може да се наблюдава на голям екран дори при слаба осветеност на самия обект.

При телевизионната микроскопия с движещо се петно ​​се използва оптично сканиране на обект с движещ се лъч светлина.

Телевизионните устройства често се използват в комбинация с фазово-контрастен М. Това постига най-висок контраст на изображението. Високата яркост на изображенията в телевизионните камери позволява те да се използват за фотографиране и заснемане както на неподвижни, така и на движещи се обекти. Телевизионните радиоприемници могат да се използват и като дистанционно устройство, тоест самият телевизионен приемник може да бъде инсталиран на значително разстояние от радиото, което е особено важно при изучаване на обекти, чиято близост до Крим е опасна за наблюдател (например, радиоактивни предмети). В телевизионен микроскоп е възможно да се изследват обекти в UV и IR лъчи; използва се и като телевизионен микроспектрофотометър. При използване на допълнителни електронни системи е възможно да се получи цветно изображение. На базата на телевизионни микрочастици са създадени автоматични броячи на микрочастици (виж Автоанализатори). В този случай изображението се преобразува в серия от електрически сигнали с помощта на специални устройства за броене, което прави възможно просто и висока скоростпреброяване на броя на различните частици в препарата (червени кръвни клетки и левкоцити в кръвта, бактериални колонии, аерозолни частици във въздуха, кристали и зърна в минерали и др.), както и цял набор от други измервания.

Индустрията произвежда телевизия M. различни видове. Ултравиолетова телевизия M. amer. Newtronics Research е телевизионен микроспектрофотометър. Той създава трицветно изображение на обект, съответстващо на три избрани дължини на вълната в UV частта на спектъра. Този тип микроскопия позволява да се правят измервания на абсорбцията.

Количествена телевизия М. "КТМ" англ. от Metals Research дава възможност за отделно измерване на елементи на изображението с различна осветеност в рамките на шест нива на интензитет, определяне на процента на площта, заета от определен компонент на структурата, определяне на средния брой частици за изчисляване на средния им размер и оценка на разпределението на частици по размерни групи.

Холографски микроскопслужи за конструиране на изображения на обекти с помощта на холографски метод, т.е. метод за получаване на триизмерно изображение на обект на базата на вълнова интерференция (виж Холография). Холограмата ви позволява да получите изображение, което е резултат от записване не само на амплитуди (както във фотографията), но и на фазите на светлинните вълни, разпръснати от обект. В холографския магнетизъм източникът на вълна е лазерен лъч (виж Лазер). При използване на импулсни лазерни източници е възможно да се получат холограми на движещи се обекти. Конструктивната комбинация от холографски устройства с конвенционална микроскопия позволява обектът да бъде позициониран вертикално, което е необходимо при изследване, например, на клетъчни суспензии. Холограмата се получава от изображението, създадено от лещата. Реконструираната холограма възпроизвежда изображението, което се наблюдава през окуляра М. Използването на холографския метод е перспективно за изследване на прозрачни (фазови) обекти; може да се използва и за изобразяване на микрообекти, съдържащи бавно движещи се области в статична среда (кръвообращение, абсорбция на въздушни мехурчета в капиляри и др.). Холографската М. е намерила приложение в криоскопията за изучаване различни клеткинормално и по време на замразяване (например наблюдение на процесите на вътреклетъчна кристализация). В холографски М. е възможно да се получи резолюция от прибл. 1 микрон, както и черно-бели и цветни холограми.

Холографските устройства все повече се използват като автоматизирани анализатори на микрочастици. Разпознаването на микрочастици с този метод се ускорява десетки хиляди пъти. Търсенето на обект се извършва едновременно в цялата холограма. За контрол на работата и обработка на резултатите холографските инсталации са свързани към компютър.

Библиография:Барски И. Я., Поляков Н. И. и Якубенас В. А. Контактна микроскопия, М., 1976, библиогр.; Bernshtein A. S., Johad-z e Sh. R. и Perova N. I. Фотоелектрични измервателни микроскопи, М., 1976, библиогр.; Воронин В. В. Основи на теорията на микроскопа, Тбилиси, 1965 г.; Мистров Л. Е. Устройства и инструменти с историческо значение, Микроскопи, М., 1974; Машинен анализ на микроскопични обекти, изд. Г. М. Франк, М., 1968; Панов V. A. и A n dr e e в L. N. Оптика на микроскопи, L., 1976, библиогр.: Технология на сканиране при изследване на клетъчни популации, клетки, органели и макромолекули, изд. Г. М. Франка, Пущино на Ока, 1973; Скворцов Г. Е. и др., Микроскопи, Л., 1969, библиогр.; Федин Л. А. Микроскопи, принадлежности и лупи, М., 1961, библиогр.; ЧернухА. M. et al., Някои въпроси на използването на холографията в биомедицинските изследвания, Med. Техн., № 1, стр. 30, 1976, библиогр.

Ю. В. Агибалов, Н. Г. Будковская, А. Б. Ципин.

Междинна връзка между устройства от начално ниво и професионално оборудване. В тях визуалната приставка може да бъде представена както от монокъл, така и от бинокъл, а някои продукти са допълнително оборудвани с инструменти за визуализация, което значително разширява възможностите им. Като свържете цифров фотоапарат към окуляра, можете да правите снимки и видео изследвания, както и да наблюдавате обекти на екрана на компютъра.

Кулата е предназначена за три обектива: 4X, 10X и 40X, което заедно с увеличение на окуляра 10X или 20X дава от 40 до 800 пъти общо увеличение. Понякога образователните микроскопи са оборудвани с един обектив със 100x потапяне. Имерсионните лещи се различават от конвенционалните по това, че между предната им леща и обекта, който се изследва, има течност, напр. Кедрово масло. Това увеличава разделителната способност на микроскопа и подобрява контраста и яркостта на изображението.

В училищните микроскопи има поне един вид настройка на остротата на изображението - грубо фокусиране, понякога се допълва с микровинт за фино фокусиране.

Обикновено образователните микроскопи са оборудвани с долна светлина, но има модели с два вида осветяване - долна и горна. При слаба светлина изследванията се извършват в пропускаща светлина, което позволява изследване на филмови препарати под формата на намазки и тъканни срезове. Горното осветление е предназначено за работа с непрозрачни проби, например парчета плат и хартия, монети. Повечето образователни микроскопи са свързани към мрежа от 220 V, но има и автономни модели, захранвани от батерии.

Биологични микроскопи

Обхватът на биологичните микроскопи е лабораторно изследване в медицински институции или изследователски институти.

Биологичните микроскопи могат да бъдат монокулярни, бинокулярни и дори тринокулярни. Монокулярните устройства не са предназначени за продължителна употреба и се използват при извършване на рутинни лабораторни изследвания или за обучение в медицински и фармацевтични факултети. За дългосрочни наблюдения използвайте приставка за бинокъл. Тринокълът е приставка за бинокъл, която има допълнителен оптичен порт за фото и видео оборудване.

Както подобава на изследователски микроскопи, биологичните устройства са оборудвани с широкоъгълни окуляри с голямо зрително поле. Така че, ако на тялото е изписано WF10X/18, това означава, че този окуляр увеличава 10 пъти, а видимата площ на образеца е ограничена до 18 mm. Микроскопът може да бъде оборудван с други широкоъгълни окуляри, например WF15X/13, WF15X/15, WF20X/11. Маркировката, съдържаща буквата „K“, показва, че това е компенсационен окуляр, използван за микрофотография с цифрови устройства. Има и микрометрични окуляри с измервателна скала за определяне на дължината и площта на обекта, който се изследва.

Биологичните микроскопи най-често са оборудвани с лещи с увеличение 4Х, 10Х, 40Х, 60Х, 100Х. За работа с мощни лещи (над 40x) е необходимо използването на масло, вода или глицеринова имерсия.

Инструментални микроскопи

Инструменталните микроскопи са стереоскопични устройства, които осигуряват директно и триизмерно изображение и се характеризират с увеличено работно разстояние (разстоянието между предната част на лещата и предметната площадка), ниско общо увеличение, голяма дълбочина на рязкост, яснота на изображението и голямо зрително поле. Този микроскоп е удобен за работа с непрозрачни предмети: монети, бижута, дърво, минерали, електронни табла.

Основният пакет на инструменталния стереомикроскоп включва окуляри с 10-кратно увеличение, но те могат да бъдат заменени с други, например 5X, 15X, 20X. Увеличението на дискретния микроскоп (с фиксирано фокусно разстояние) рядко надвишава 100Х, а това на панкратичния микроскоп (с увеличение) варира от 3,75Х до 200 – 250Х.

В стереоскопичните микроскопи, в допълнение към долната и горната светлина, се използва странична светлина, за която устройството е оборудвано с допълнителни LED източници на светлина.

Помощна статия, базирана на експертно мнениеавтор.

Микроскопът, както знаете, се използва с една цел - да се получат увеличения на малки обекти. Увеличено изображение на обект в микроскоп се получава с помощта на оптична система, която включва леща и окуляр. Микроскопът ви позволява да определите размера, формата и структурата на най-малките частици. Поради тази причина обхватът на неговото използване е доста широк. Независимо дали става въпрос за ботаника, биология или медицина и изследователски проекти. Днес има няколко вида микроскопи. Основните им разлики се основават на техните механизми за увеличение. Трябва да се отбележи, че закупуването на микроскопи не е толкова лесно. На руски пазарТази възможност се предоставя от отделни производители.

Оптичният микроскоп е първият и най-старият от всички. Понякога се нарича и светлина. Работи въз основа на светлина и система от лещи, която увеличава изображението на малки обекти.

Бинокулярните микроскопи осигуряват 2 изображения на обект. Те са оборудвани със специална бинокулярна приставка, която дава възможност да се наблюдава обект с двете очи. Именно този тип най-често може да се намери в професионалните институции. Бинокулярният микроскоп може да се похвали с контраст на изображението и механизъм за фина настройка.

Стерео микроскопите могат да работят в пропусната и отразена светлина. Основната им разлика е обърнатото изображение, тъй като оптичното не "обръща" изображението.

Металографският микроскоп ви позволява да работите със структурата на повърхностите на непрозрачни тела.

Поляризационният микроскоп облъчва обект с поляризирани лъчи, които се произвеждат от обикновена светлина и специално устройство. Такива микроскопи се използват за изследване на широк спектър от свойства и явления, които не са достъпни за конвенционален оптичен микроскоп. Принципът на работа на флуоресцентния микроскоп се основава на флуоресцентно лъчение. Микроскопите се използват за изследване на прозрачни и непрозрачни обекти. Едни от приоритетните направления на работа са фармацевтиката, ветеринарната медицина, растениевъдството и др.

Измервателен микроскоп измерва ъгловите и линейните размери на обектите. Той се отличава от другите микроскопи с универсалните си дизайнерски характеристики.

Електронният микроскоп е с максимално увеличение. Неговата разделителна способност надвишава тази на светлинен микроскоп 1000-10000 пъти. Това може да стане със специални магнитни лещи.

Има и сканиращ сондов микроскоп. Принципът на работа се основава на сканиране на повърхността със сонда.

Рентгеновите микроскопи използват електромагнитно лъчение. Рентгеновите микроскопи могат да бъдат проекционни или отразяващи.

И накрая, диференциален интерференционен контрастен микроскоп, който работи на базата на интерференция. Този тип микроскоп ви позволява да създадете триизмерно релефно изображение.

В тази статия ще се запознаем с широко разработена техника за изследване на различни микроелементи на нашия свят - микроскопия. Тук ще разгледаме описанието на микроскопа, неговото предназначение, устройство, правила за работа и исторически факти.

Въведение в микроскопските инструменти

Микроскопът е машина, чиято цел е да получи увеличено изображение на обект, както и да измери структурни детайли, които не могат да се наблюдават с просто око.

Изобретяване и създаване различни видовемикроскопите направиха възможно създаването на микроскопия - технологичен метод за практическа работа на тези устройства.

Историческа информация

Доста трудно е да се определи кой е създал първия микроскоп в човешката история. За първи път такъв механизъм е изобретен в началото на шестнадесети и седемнадесети век. Вероятният изобретател се счита за Захари Янсен, холандски учен.

Докато е още дете, Янсен, използвайки инчова тръба, монтира една изпъкнала леща на двата й края. Това, което видя, принуди изобретателя да създаде нещо ново и да го подобри. Това може да е довело до изобретяването на първия микроскоп в света, което се случи около 1590 г.

Въпреки това през 1538 г. италианецът Г. Фракасторо, работещ като лекар, изложи идеята за комбиниране на две лещи, за да създаде още по-голямо увеличение на изображенията. Следователно работата му може да бъде началото на първия микроскоп. Въпреки че терминът е въведен много по-късно.

Галилео Галилей се счита за друг откривател. След като чул за появата на такова увеличително устройство около 1609 г. и разбрал общата идея на неговия механизъм, още през 1612 г. италианският физик създава собствено масово производство на микроскопи. Името на това устройство е дадено от академичния приятел на Галилей Джовани Фабер през 1613 г.

Още през шейсетте години на 17 век са получени данни за използването на микроскопа в научните изследвания. Първият, който направи това, беше Робърт Хук, който се занимаваше с наблюдение на структурата на различни растения. Именно той прави скици на изображенията, видени под микроскопа в работата си „микрография“. Той установява, че растителните организми са изградени от клетки.

Резолюция

Един от параметрите на микроскопа е неговата разделителна способност. Различни видовемикроскопите имат съответно различни показатели за тази характеристика. И така, какво е това?

Разделителната способност е способността на устройството да показва ясно и висококачествено изображение, картина на два съседни фрагмента от изследвания обект. Индикаторът за степента на задълбочаване в микросвета и общата възможност за неговото изучаване се основават именно на тази способност. Тази характеристикаопределя дължината на вълната на радиацията, използвана в микроскопа. Основното ограничение е невъзможността да се получи изображение на обект, чиито размери са по-малки от радиационната дължина.

С оглед на горното става очевидно, че благодарение на разделителната способност можем да получим ясно изображение на детайлите на обекта, който се изследва.

Основни настройки

Други важни параметри при проектирането на микроскопа включват неговото увеличение, приспособления, размер на етапа, възможности за осветяване, оптично покритие и др.

Нека разгледаме основния индикатор, посочен в този параграф - увеличение.

Увеличението е обща способностмикроскоп за показване на изследваните обекти големи размериотколкото са в действителност. Този параметър може да се изчисли чрез умножаване на обективното увеличение по очното увеличение. Тази възможност при оптичните микроскопи достига до 2000 пъти, а електронните микроскопи имат увеличение стотици пъти по-голямо от светлинните микроскопи.

Основната характеристика на микроскопа е неговата разделителна способност и увеличение. Ето защо, когато избирате такова устройство, трябва да обърнете специално внимание на тези показатели.

Компоненти

Микроскопът, както всеки друг механизъм, се състои от определени части, сред които са:

• предметна маса;
• дръжка за смяна;
• окуляр;
• тръба;
• държач за тръби;
• микрометър винт;
• груб насочващ винт;
• огледало;
• стойка;
• лещи;
• стойка;
• бинокулярна приставка;
• оптична глава;
• кондензатор;
• светлинен филтър;
• ирисова диафрагма.

Нека се запознаем с основните характеристики на формиращите структури на микроскопа.

Обективът е средство за определяне на полезното увеличение. Създаден от определен брой лещи. Възможностите за увеличение са обозначени с цифри на повърхността му.

Окулярът е елемент на микроскоп, състоящ се от две или три лещи, чието увеличение е обозначено с цифри върху него. Общото увеличение на устройството се определя чрез умножаване на увеличението на обектива по увеличението на окуляра.

Осветителните устройства включват огледало или електрическа светлина, кондензатор и диафрагма, светлинен филтър и маса.

Механичната система е оформена от стойка, кутия с микрометърен механизъм и винт, държач за тръба, груб насочващ винт, кондензатор, винт за движение на кондензатора, револвер и предметно стъпало.

Оптична микроскопия

Между съществуващи видовеИма няколко основни групи микроскопи, характеризиращи се с определени особености на конструкцията и предназначението си.

Човешкото око е вид естествено оптична системас определени параметри, например разделителна способност. Разделителната способност от своя страна се характеризира с най-малката разлика в разстоянието между съставните компоненти на наблюдавания обект. Най-важното тук е наличието на визуални разлики между наблюдаваните фрагменти. С оглед на факта човешко оконеспособни да наблюдават естествено микроорганизми, точно затова са създадени такива увеличителни устройства.

Оптичните микроскопи позволиха да се работи с радиация в диапазона от 400 до 700 nm и близо до ултравиолетовото. Това продължи до средата на ХХ век. Такива устройства не позволяват получаване на разделителна способност, по-малка от полупериода на еталонната радиационна вълна. В резултат на това микроскопът дава възможност да се наблюдават структури, разстоянието между които е около 0,20 μm, което означава, че максималното увеличение може да достигне 2000 пъти.

Бинокулярни микроскопи

Бинокулярният микроскоп е устройство, с което можете да получите триизмерно увеличено изображение. Друго име за такива устройства е стереомикроскопи. Те позволяват на човек ясно да различи детайлите на изследваните обемни обекти.

В бинокулярния микроскоп обектът се наблюдава през две лещи, които са независими една от друга. В момента се използват едновременно 2 окуляра и 1 предмет. Работете добре в условия на пропусната и отразена светлина.

Електронна микроскопия

Появата на електронния микроскоп направи възможно използването на електрони, които имат свойствата както на частици, така и на вълни, в микроскопията.

Електронът има дължина на вълната, която зависи от неговия енергиен потенциал: E = Ve, където V е големината на потенциалната разлика, e е електронният заряд. Дължината на вълната на електрона при преминаване през потенциална разлика от 200 000 V ще бъде около 0,1 nm. Електронът лесно се фокусира с помощта на електромагнитни лещи, което се определя от неговия заряд. След това електронната версия на изображението се преобразува във видима.

Сред такива увеличителни устройства цифровият микроскоп придоби широка популярност. Позволява ви да свържете адаптери към устройството, за да прехвърлите изображението на компютър и да го запазите. При работа с такива устройства камерата записва наблюдаваното изображение и след това го прехвърля на компютър чрез USB кабел.

Цифровият микроскоп може да бъде класифициран според неговия режим на работа, увеличение, брой осветявания и разделителна способност на камерата. Основните им предимства са възможността за прехвърляне на изображение на компютър и запазването му, възможността за изпращане на получената информация на големи разстояния, редактиране, подробен анализи съхранение на резултати от изследвания, както и възможност за проектиране на изображения с помощта на проектори.

Електронните микроскопи имат разделителна способност 1000-10000 пъти по-голяма от светлинните микроскопи.

Сканиращи сонди

Друг вид микроскоп е сканираща сонда. Сравнително нов клон в развитието на такива устройства.

Наричат ​​се съкратено - ZSM. Изображението се възпроизвежда чрез записване на взаимодействието между сондата и повърхността, която изследва. В съвременния свят такива механизми позволяват да се наблюдава взаимодействието на сонда с атоми. Разделителната способност на ZSM е сравнима с микроскопите електронен тип, а в някои параметри дори по-добре.

Рентгенова микроскопия

Рентгеновият микроскоп е създаден, за да наблюдава изключително малки обекти, чийто размер е сравним с рентгеновите вълни. Основава се на използването на електромагнитно излъчване, при което дължината на вълната не надвишава един нанометър.

Разделителната способност на такива микроскопи е междинна между оптичните и електронните. Теоретичен r.s. Такова устройство може да достигне 2-20 nm, което е много повече от възможностите на оптичните микроскопи.

Общи сведения за работа с микроскоп

Когато работите с това устройство, трябва да знаете правилата за работа с микроскоп:

1. Работата трябва да се извършва в седнало положение.
2. Трябва да проверите устройството и да избършете огледалото, обектива и окуляра от прах с меки кърпи.
3. Когато работите с микроскоп, не е желателно да го премествате и да го поставяте отляво.
4. Отворете диафрагмата и поставете кондензатора в горна позиция.
5. Работата трябва да започне с малко увеличение.
6. Доближете лещата до един сантиметър от стъклото с наблюдавания обект.
7. Равномерно разпределете осветяването на зрителното поле с помощта на окуляр, в който трябва да гледате с окото си и вдлъбнато огледало.
8. Преместете микропрепарата върху стола на микроскопа. Наблюдавайки отстрани, спуснете обектива до ниво от 4-5 мм над изследвания обект, като използвате макровинт за това.
9. Докато гледате в окуляра, правете въртеливи движения на грубия винт, за да поставите лещата в позиция, в която изображението ще бъде ясно видимо.
10. Премествайки стъклото с препарата, намерете място, където изследваният обект ще бъде разположен в центъра на вашето зрително поле в микроскопа.
11. Ако няма изображение, повторете стъпки от шест до девет.
12. С помощта на микрометърен винт постигнете необходимата яснота на изображението. Обърнете внимание дали точката между маркировките на микрометърния механизъм излиза извън маркировките. Ако го направи, върнете го в стандартна позиция.
13. Заключваме правилата за работа с микроскоп и почистване на работното място. Необходимо е да върнете увеличението от високо на ниско, да повдигнете лещата, да извадите образеца и да избършете микроскопа, след което да го покриете с полиетилен и да го върнете в шкафа.

Тези правила се отнасят в по-голяма степен за оптичните микроскопи. Структурата на микроскопа, например електронен или рентгенов, се различава от светлинния и следователно основните правила за работа също могат да се различават. Характеристиките на работата с такива устройства могат да бъдат намерени в инструкциите за тях.

Сравнително наскоро в Русия се появи модерна тенденция - да имате микроскоп у дома. Това се доказва от внезапен скокв горната част на диаграмата за обем на продажбите. Можете да си купите универсален микроскоп и сами да изучавате микросвета у дома. Но основното приложение на микроскопа остава същото - използване в лаборатории, институти, образователни институциии сервизни центрове за научни или индустриални изследвания.

Какво е микроскоп?

Микроскопът е оптико-механично устройство за откриване, наблюдение и изследване на малки обекти, които не се виждат с просто око. Микроскопите позволяват да се определи формата, размерите, структурата и структурата на изследваните обекти.

Общоприето е, че изобретателят на микроскопа е Антъни Ван Льовенхук (Холандия), който през 17 век конструира своето устройство с една леща, с помощта на която започва да изучава растителни и животински тъкани. Льовенхук се занимава с производството на малки лещи, които въпреки микроскопичните си размери увеличават изображението 200-300 пъти.

Какви видове микроскопи има?

Има няколко вида микроскопи, като най-често срещаните са оптичните микроскопи, които използват светлинни лъчи (обикновена светлина или осветление с помощта на лампи) и с помощта на комбинация от лещи могат да увеличат изображението. Обикновено микроскопът се състои от обективна леща и окуляр. Има също електронни микроскопи, операционни микроскопи и ултрамикроскопи.

Верига магазини ПРОФИ разполага с широка гама микроскопи в своя асортимент: електронен микроскоп, дигитален микроскоп, оптичен микроскоп. От нас винаги можете да изберете и закупите микроскоп за определена област на приложение - за медицински, биологични, геоложки и индустриални лаборатории. В нашите магазини можете да закупите микроскопи за кабинети по химия и биология, благодарение на които учителите ще могат да обяснят нещата по-ясно учебен материал. Сервизите могат да закупят специализирани електронни и цифрови микроскопи, необходими за ремонт на мобилни телефони и друго сложно оборудване.
Как да изберем микроскоп

За да изберете и закупите микроскоп, трябва да определите целта на последващата му употреба, като вземете предвид това важен показател, като степен на увеличение. Този параметър се определя съвсем просто: ако увеличението на окуляра е 10, а увеличението на обектива е 30, тогава коефициентът на увеличение на микроскопа е 300. Училищните и детските микроскопи, предназначени за образователни и любителски наблюдения, имат коефициент на увеличение от 40 до 400. Друга важна характеристика на микроскопа е неговата разделителна способност: колкото по-висок е този показател, толкова повече малки детайли могат да се видят.

Електронният микроскоп, за разлика от оптичните модели, е оборудван с магнитни или електростатични лещи. Електронният микроскоп може да осигури увеличение от 2 милиона пъти, докато оптичните микроскопи са проектирани за максимално увеличение от 2 хиляди пъти. Електронният микроскоп ви позволява да видите най-малките детайли, които са недостъпни за конвенционален оптичен микроскоп, и това свойство е абсолютно необходимо за сериозни биологични изследвания на структурата на материята, анализ на частици и фармацевтичен контрол на качеството.

Последният напредък в съвременната микроскопия е цифровият микроскоп, който се използва широко за различни фотометрични измервания. Това е единичен цифров модул, използван за измерване на оптичните параметри на обект, което се постига чрез комбинация от камера, микроскоп и компютър със специален софтуер. Системите за въвеждане на изображения са свързани към микроскопа с помощта на адаптери, които не само закрепват камерите, но и предават изображението без изкривяване. Ако планирате да закупите микроскоп от този клас, трябва да обърнете внимание на нивото на използваната оптика и разделителната способност на фото или видео камерата. Цифровият микроскоп има редица неоспорими предимства, тъй като позволява визуални и екранни наблюдения, използване на възможности за компютърен анализ и редактиране на изображения, като същевременно запазва междинни резултати.

МИКРОСКОП, оптичен уред с една или повече лещи за получаване на увеличени изображения на обекти, които не се виждат с просто око. Микроскопите могат да бъдат прости или сложни. Простият микроскоп е система с една леща. Прост микроскоп може да се счита за обикновена лупа - плоско-изпъкнала леща. Сложният микроскоп (често наричан просто микроскоп) е комбинация от два прости микроскопа. Сложният микроскоп осигурява по-голямо увеличение от обикновения и има по-голяма разделителна способност. Разделителната способност е способността да се разграничат детайлите на пробата. Уголемено изображение без видими детайли предоставя малко полезна информация.

Сложният микроскоп има двустепенна конструкция. Една система от лещи, наречена обектив, се приближава до пробата; тя създава увеличено и разрешено изображение на обекта. Изображението се увеличава допълнително от друга система от лещи, наречена окуляр, която се поставя по-близо до окото на зрителя. Тези две системи от лещи са разположени в противоположните краища на тръбата.

Нараства. Увеличението на микроскопа е равно на произведението от увеличението на обектива и увеличението на окуляра. За типичен изследователски микроскоп увеличението на окуляра е 10, а увеличението на обективите е 10, 45 и 100. Следователно увеличението на такъв микроскоп варира от 100 до 1000. Увеличението на някои микроскопи достига 2000. Увеличаване увеличаването още повече няма смисъл, тъй като резолюцията в същото време не се подобрява; напротив, качеството на изображението се влошава.

Преносими микроскопи

Микроскопът е доста сложен оптичен инструмент, който използва много постижения на оптичната наука и оптичната технология. Дори един обикновен микроскоп трябва да „види“ това, което предписва теорията на дифракцията на микроскопа, така че дори детският микроскоп е прецизна оптика, оптимална система за осветление, проекция и визуални системи.

Днес можете да закупите удобен и лесен за използване преносим видеомикроскоп, чиито основни характеристики са малките му размери, простотата и лекотата на работа. Преносим дигитален микроскоп прецизно улавя формите, границите и цветовете на микросвета. Представлява обикновен оптичен микроскоп, затворен в компактен пластмасов (алуминиев) корпус с вградена CCD матрица (камера). Алуминиевият корпус осигурява добра защита срещу външни влияния. С помощта на USB микроскоп е възможно да се правят висококачествени снимки, видеозаписи и бърза фотография на микрообекти.

Преносимият микроскоп има както ръчно фокусиране, така и автоматично фокусиране по пряка видимост. Прехвърлянето на данни към компютъра и захранването на микроскопа се осъществява чрез USB кабел.

Преносимите микроскопи са идеални за проверка и ремонт на печатни платки и микроелементи за запояване. Цифровите USB микроскопи са чудесни за индустриална инспекция, научно образование, печатарска индустрия, криминалистични разследвания, производство на бижута, текстилна индустрия и различни хобита. С помощта на този инструмент е лесно да проверите автентичността на всеки документ или банкнота и да прочетете микрошрифта, който често се използва за защитата им. Можете лесно да различите документ, отпечатан на висококачествен мастиленоструен принтер, от такъв, произведен чрез индустриален печат. Разликите между истинския печат и подпис и нарисуваните или отпечатани на компютър ще станат очевидни.

Много успешна комбинация от полезност и забавление. Най-добрият подарък за вашето дете, което е жадно за знания. С помощта на USB микроскоп можете да изследвате проби, приготвени от всичко, което можете да съберете в къщата, на двора, на масата или в хладилника. Тези микроскопи улесняват увеличаването на различни обекти, за да задоволите любопитството си и да научите за света около вас. Работата с микроскоп обещава много интересни открития както за възрастни, така и за деца.

Универсалният видеомикроскоп CT-2395 е лесен за използване, лек и има регулируеми лещи. Лещите на CCD камерата на микроскопа са монтирани на специална гъвкава тръба, позицията й може да се променя, така че обектът да може да се разглежда от всякакъв ъгъл. Този видеомикроскоп има цветна CCD камера, вътрешен баланс на бялото и автоматична настройкапечалба, всички тези фактори гарантират яснота на изображението и жизненост на цветовете. Можете да регулирате яркостта на светодиодите вътре в лещите, така че да можете да използвате видеомикроскопа при всякакви условия на осветление. Осем-инчовият цветен дисплей е свързан към лещите на CCD камерата през основата на видеомикроскопа.

Видеомикроскопът CT-2398 има функция за стоп-кадър. Този видеомикроскоп е лесен за използване; когато е свързан към компютър чрез USB2.0 порт, той може да прехвърля изображения на екрана. Този микроскоп има и специален софтуер. Видеомикроскопът CT-2398 има функцията за автоматично прехвърляне на изображения на екрана; за да направите това, просто натиснете бутон на дръжката. Изображението може да се коригира и е доста ясно.

Преносимият видеомикроскоп CT-2399 с автоматично фокусиране е лесен за използване; когато е свързан към компютър чрез USB2.0 порт, изображенията могат да се прехвърлят на екрана. Микроскопът има и специален софтуер, който позволява на потребителя да избере да работи с микроскопа със или без драйвери. Когато сте свързани към компютър, можете да правите снимки или да записвате DV изображения на екрана. След това такива снимки или записи могат да бъдат обработени и записани на компютър или прехвърлени. Видеомикроскопът CT-2399 има автофокус на линията на видимост, което улеснява правенето на снимки, отколкото ръчното фокусиране.