Биологический микроскоп
Если вы изучали биологию или смотрели телевизор, вы знакомы с основным составным микроскопом. Он может достигать увеличения до 2000х, при этом большинство работ выполняется в диапазоне 400-500х. Благодаря своим мощным возможностям, он в основном широко используется в биологических и научных ситуациях. Детали клеток начинают проявляться уже при 40х, а при 400х можно увидеть значительные детали. Для изучения бактерий вам понадобится как минимум 100х.
Биологический микроскоп относится к оптической системе, которая обеспечивает высокое увеличение. Объективы начинаются от 4x и обычно доходят до 100x. С правильными окулярами нетрудно понять, как возможно увеличение в 2 000 раз. Свет проходит один путь от источника света до окуляра - даже если используется бинокулярная насадка, - поэтому изображения кажутся двумерными. При взгляде через окуляр изображение не корректируется, поэтому оно кажется перевернутым и обратным. Это означает, что при перемещении предметного стекла вправо изображение будет смещаться влево, а при перемещении вперед - назад. В целом, при рассмотрении образцов на клеточном уровне это не вызывает путаницы или дискомфорта - просто в начале работы к этому нужно привыкнуть.
Стереомикроскоп
Это маломощные приборы с двумя окулярами, которые используются в основном для осмотра. Они обычно находятся в диапазоне 10-40х и могут достигать 100х, чтобы рассмотреть детали больших твердых образцов, таких как окаменелости, марки, монеты или печатные платы. В отличие от составного микроскопа, стереомикроскоп чаще всего использует свет от источника, установленного сверху, для освещения образца или предмета - в отличие от освещения снизу и через образец, как в составном микроскопе. Два независимых, или стерео, световых пути создают истинное трехмерное изображение, когда вы смотрите через бинокулярную головку. Это обеспечивает глубину изображения и дает пользователю лучшее разрешение и перспективу по сравнению с составным микроскопом, который дает двухмерное изображение благодаря системе с одним световым путем.
Строение стереомикроскопа практически идентична анатомии биологического, за исключением некоторых ключевых различий.
Стереомикроскоп имеет пару объективов одинаковой мощности. Это необходимо для того, чтобы получить два независимых световых пути.
Из-за типичного использования этого типа микроскопа изображения будут скорректированы - перемещение образца влево приведет к перемещению изображения влево, а перемещение образца вперед - к перемещению изображения вперед.
Большинство микроскопов имеют встроенный или прикрепленный источник света в верхней части, поскольку образцы обычно твердые; хотя некоторые модели имеют нижний источник света. Более дешевые модели могут не иметь источника света, и пользователям придется полагаться на внешние лампы для освещения.
Часто вся оптическая система носовой насадки/головки может быть отрегулирована вверх и вниз для правильного расположения относительно образца, с перемещением до нескольких дюймов. Многие модели имеют встроенный в основание штатив для лучшей устойчивости образца. Деталь, на которую устанавливается оптическая система, называется "стойка" и имеет механизм блокировки для удержания оптической системы на нужной высоте.
Цифровые микроскопы
Как и все в наши дни, цифровой век оказал влияние на микроскопы. Помимо различных типов цифровых микроскопов, которые сейчас предлагаются, произошла революция в возможности просмотра и обмена микроскопическими изображениями. Как мы увидим ниже, после перевода изображений в цифровой формат возможности обмена ими между группой людей, классом или лекционным залом, а также через Интернет становятся практически безграничными. Всего несколько лет назад школам и институтам требовалось приобретать десятки микроскопов, а те, кто не мог себе этого позволить, были вынуждены заставлять большие группы студентов ютиться вокруг одного прибора по очереди. В наши дни школа или учебное заведение может значительно сократить закупки и просто транслировать изображения на проекционные экраны, компьютеры, смартфоны и планшеты. Врачи, направляющиеся в район стихийного бедствия, могут передавать изображения коллегам на другом континенте для диагностики и лечения. Современные средства связи, которыми мы пользуемся каждый день, улучшили микроскопию и нашу способность просматривать ее и обмениваться ею.
Гибридные/дополнительные устройства формирования изображений
Как уже говорилось выше, окуляры могут быть съемными и сменными. Многие производители выпустили цифровые окулярные камеры, которые подходят к обычным креплениям окуляров. Это позволяет превратить аналоговый составной микроскоп в цифровой, просто установив на место окуляра ПЗС-матрицу. Эти устройства часто имеют объектив с малым увеличением, например, 10x, чтобы обеспечить оптическое увеличение до того, как изображение попадет в камеру. Разрешение камеры может достигать Full HD 1080p. Такие камеры часто имеют цифровой зум до нескольких сотен крат, что позволяет увеличить изображение сверх того, что практически может быть достигнуто оптически. Полезность цифрового зума во многом зависит от разрешения камеры.
Камера обычно подключается к USB-порту компьютера для передачи изображения и питания камеры. Программное обеспечение для обработки изображений, загруженное на компьютер, позволяет пользователю регулировать настройки и производительность камеры, снимать фотографии или видео, а также манипулировать изображением с помощью параметров суммирования, фильтрации и улучшения цвета.
Некоторые окулярные камеры оснащены ЖК-экранами разного размера. Как правило, размер экрана зависит от разрешения камеры. Наличие экрана позволяет легко обмениваться мнениями между членами небольшой группы. Часто эти устройства имеют выход для USB-подключения к компьютеру или возможности Wi-Fi. Поскольку эти корпуса больше, многие из них оснащены слотами для карт памяти, позволяющими сохранять изображения для последующего просмотра, обмена или работы с ними на компьютере.
В последние пару лет беспроводные технологии позволили отказаться от USB-кабеля и предоставляют еще больше возможностей для обмена изображениями. Окулярные камеры теперь могут генерировать локальные сети Wi-Fi и передавать изображения на компьютеры, смартфоны и планшеты с поддержкой Wi-Fi. Если пять лет назад студентам приходилось по очереди смотреть в окуляр, то теперь профессор может манипулировать образцом, а целая лекционная аудитория студентов может передавать и захватывать изображения на свои компьютеры или мобильные устройства.
Цифровые микроскопы
Полностью цифровые микроскопы имеют такую же конфигурацию объектива, как и традиционные микроскопы, с датчиком в качестве окуляра или полагаются исключительно на камеры высокого разрешения для увеличения изображения. Они могут быть настольными моделями с объективами, как у традиционных микроскопов, или гораздо меньшими портативными версиями. Поскольку образец все равно необходимо освещать и удерживать в нужном положении, для получения качественных изображений, как правило, предпочтительнее использовать традиционный тип установки. Цифровой микроскоп может быть привязан к компьютеру, использоваться автономно, с ЖК-экраном, или беспроводным, с помощью сигнала Wi-Fi.
Микроскопы с поддержкой Wi-Fi
Как упоминалось выше, следующее поколение микроскопических приборов будет включать в себя цифровые микроскопы с поддержкой Wi-Fi, которые будут передавать изображение образца на устройства с поддержкой Wi-Fi. Такие микроскопы генерируют собственный локальный сигнал Wi-Fi, к которому вы подключаете компьютер, смартфон или планшет напрямую, без необходимости использования маршрутизатора. Количество поддерживаемых подключенных устройств зависит от модели, но по мере распространения технологии количество одновременно подключенных пользователей будет расти. Использование приложений от производителя или сторонних разработчиков позволяет просматривать объект на больших экранах, которые имеются на многих планшетных устройствах. Это новое поколение микроскопов идеально подходит для инспекции, криминалистики и изучения в классе.
USB-микроскопы
USB-микроскопы, являющиеся подмножеством цифровых микроскопов, становятся все более популярными. Как правило, они имеют низкую цену и небольшое увеличение. Как следует из названия, они подключаются к компьютеру и питаются от него через USB-кабель. Большинство USB-микроскопов - это портативные модели, поэтому они просты в использовании. Технология схожа со стандартной веб-камерой, но цифровой микроскоп включает в себя конфигурацию объектива вместе с датчиком изображения для увеличения объекта. Многие модели оснащены собственной светодиодной подсветкой, интенсивность которой можно регулировать. Разрешение зависит от размера и массива пикселей датчика изображения. Диапазон увеличения зависит от конфигурации объектива, некоторые модели могут увеличивать объект до 500 раз.
Хотя они обычно рекламируются как экономичная альтернатива обычным микроскопам, они обладают значительными преимуществами. Они легкие и портативные, а при подключении к ноутбуку могут быть очень эффективны в полевых условиях. Их можно использовать для исследования отдельных участков крупных объектов, например, произведений искусства или скульптур, которые нельзя вынести из помещения или взять с них образцы. USB-микроскопы могут оказаться бесценными при исследовании древних рукописей, деликатного текстиля, при расследовании подделки документов и валют, оценке монет и марок, изучении драгоценных камней и геологических исследований, а также при промышленном контроле. Поскольку они фактически не воздействуют на образцы, их можно использовать на животных или для судебно-медицинской документации, не нарушая место преступления. Их малые размеры также позволяют вводить их в организм пациента в качестве эндоскопа для медицинских целей.
Металлургические микроскопы
Основное различие между обычным микроскопом и металлургическим заключается в способе освещения. Поскольку образцы в основном непрозрачны, их необходимо освещать сверху. Обычно источник света находится в оптической трубе и проецируется вниз на образец через объектив. Источником света может быть зеркало, отражающее внешний источник света, но с развитием технологий все чаще используются светодиоды и волоконная оптика. Такие микроскопы обычно используются для инспекции или в исследовательских лабораториях для увеличенного изучения или измерения полированного металла, блестящего пластика или других ярких материалов.
Флуоресцентные микроскопы
Эти микроскопы имеют специализированную систему освещения, которая проецирует на образец свет определенной длины волны или комбинацию определенных длин волн (что означает различные цвета в отличие от белого света), используя ксеноновые дуговые лампы, ртутно-паровые лампы и, в последнее время, светодиоды и лазеры. Свет поглощается, а обратно отражается свет другого цвета. Для использования этого типа микроскопа образец должен быть флуоресцентным - либо с помощью флуоресцентных красителей, либо с помощью самофлуоресцирующих образцов. Этот тип микроскопа используется для анализа ДНК или для получения изображения специфических особенностей мелких образцов, например, микробов. Он также используется для визуального увеличения трехмерных характеристик в малых масштабах.
Фазовый контраст
Обычно используются для просмотра деталей живых клеток. Обычно при рассмотрении их с помощью микроскопов с ярким полем различия незначительны, поскольку различные части клетки либо полупрозрачны, либо окрашены одинаково. Модель фазового контраста использует совершенно разные преломляющие свойства различных компонентов клетки, чтобы показать невероятное количество деталей, не выявленных обычными методами. Это работает по тому же принципу, что и метод темного поля, но вместо того, чтобы модифицировать обычный микроскоп для достижения эффекта, его специально конструируют, часто с возможностью проецировать различные длины волн с помощью фильтров или излучателей для освещения различных органических веществ.
Сканирующий электронный микроскоп
Это высокоспециализированная разновидность микроскопа. Вместо света он использует пучок электронов для создания увеличенных изображений. Использование этой альтернативной системы увеличения позволяет микроскопу достигать разрешения до 5 нанометров, увеличения от 15-кратного до более 200 000-кратного, с практически неограниченной глубиной резкости. При использовании SEM изображения отображаются с высокой контрастностью и очень подробными 3D-изображениями, но в черно-белом варианте. Из-за уникального способа увеличения изображений образцы должны быть тщательно подготовлены, чтобы они могли выдержать вакуум внутри микроскопа и были способны проводить электричество. Часто биологические образцы необходимо покрывать тонким слоем металла, например, золота. Неудивительно, что внешний вид и функциональность SEM значительно отличаются от всех других микроскопов, рассмотренных в этой статье, а цена на них считается астрономической по сравнению даже с высококлассными составными или цифровыми моделями.
Портативный микроскоп
Помимо адаптера для смартфона и USB-микроскопа, существует целый класс портативных микроскопов. Их возможности и применение столь же разнообразны, как их качество и цена. На нижнем уровне находятся недорогие пластиковые микроскопы, которые имеют ограниченное увеличение и, как правило, фиксированное фокусное расстояние, с ограниченным или нерегулируемым освещением. Они часто поставляются с фиксированной подставкой или прозрачной чашкой, прикрепленной к нижней части, которая помещает объект на правильное расстояние, чтобы он был в фокусе. Такие микроскопы считаются микроскопами начального уровня для молодых студентов и лучше всего подходят для изучения воды в пруду, насекомых, листьев или других подобных образцов.
На другом конце спектра находятся высококачественные прецизионные приборы. Это микроскопы медицинского класса с увеличением до 1000х, со светодиодной подсветкой, сменными окулярами, сверхточной фокусировкой, шарнирными ступенями и часто могут быть адаптированы к смартфонам для мгновенного обмена файлами. Эти высококлассные модели часто используются врачами и исследователями в развивающихся странах или после стихийных бедствий, где нет электричества и возможности ограничены. Обычно они работают от аккумуляторов и могут быть установлены на штативы для повышения устойчивости.
Купить биологический микроскоп или стереомикроскоп для лаборатории в интернет-магазине FotoFOX.com.ua