Klasyfikacja i zastosowanie mikroskopów optycznych
Istnieje wiele metod klasyfikacji mikroskopów optycznych: w zależności od liczby użytych okularów można je podzielić na mikroskop dwuokularowy i mikroskop jednookularowy; w zależności od tego, czy obraz ma efekt stereo, można go podzielić na mikroskop stereoskopowy i mikroskop niestereograficzny; w zależności od obiektu obserwacji można go podzielić na mikroskop biologiczny i mikroskop metalograficzny itp.; zgodnie z zasadą optyczną można go podzielić na mikroskop światła spolaryzowanego, mikroskop kontrastu fazowego i mikroskop różnicowy; w zależności od rodzaju źródła światła można je podzielić na światło zwykłe, fluorescencyjne, ultrafioletowe, podczerwone i laserowe itp.; w zależności od typu odbiornika można go podzielić na mikroskopy wizualne, cyfrowe (wideo) itp. Dlatego przed zakupem mikroskopu musisz zdecydować, który mikroskop jest dla Ciebie odpowiedni. Powszechnie stosowane mikroskopy optyczne obejmują mikroskopy biologiczne, mikroskopy stereoskopowe, mikroskopy metalograficzne, mikroskopy ze światłem spolaryzowanym, mikroskopy fluorescencyjne, mikroskopy z kontrastem fazowym i mikroskopy odwrócone.
Mikroskop
Powiększenie mikroskopu biologicznego wynosi na ogół 40X-2000X, a źródło światła jest przepuszczane przez światło. Mikroskopy biologiczne są używane w instytucjach medycznych i zdrowotnych, na uczelniach wyższych i w instytutach naukowo-badawczych do obserwacji mikroorganizmów, komórek, bakterii, kultur tkankowych, zawiesin, osadów itp. Jednocześnie inne przezroczyste lub półprzezroczyste przedmioty, proszki i drobne można zaobserwować cząstki. Proces proliferacji i podziału komórek, bakterii itp. w pożywce hodowlanej może być stale obserwowany. Szeroko stosowany w cytologii, parazytologii, onkologii, immunologii, inżynierii genetycznej, mikrobiologii przemysłowej, botanice i innych dziedzinach. Jest to sprzęt inspekcyjny dla fabryk żywności i fabryk wody pitnej do przeprowadzania certyfikacji QS i HACCP.
Mikroskop stereoskopowy
Mikroskop stereoskopowy, zwany również „mikroskopem stałym” lub „lustrem preparacyjnym”, jest instrumentem wizualnym z pionowym efektem trójwymiarowym. Powiększenie mikroskopu stereoskopowego wynosi około 7X-45X i można go również powiększyć do 90X, 180X i 225X. Szeroko stosowany w chirurgii plastrowej i mikrochirurgii w dziedzinie biomedycyny; w przemyśle do obserwacji, montażu i kontroli małych części i układów scalonych. Wykorzystuje dwukanałową ścieżkę optyczną. Wiązki światła lewa i prawa w tubusie nie są równoległe, ale mają określony kąt - stereoskopowy kąt widzenia (zwykle 12-15 stopni), który zapewnia stereoskopowy obraz dla lewego i prawego oka. Są to w zasadzie dwa jednorurkowe mikroskopy umieszczone obok siebie. Osie optyczne dwóch tubusów obiektywu tworzą kąt widzenia tworzony, gdy ludzie używają lornetki do obserwowania obiektów, tworząc trójwymiarowy obraz stereoskopowy.
Obecnie struktura optyczna mikroskopów stereoskopowych składa się ze zwykłych soczewek obiektywu podstawowego. Po zobrazowaniu obiektu, dwie wiązki są rozdzielone dwoma zestawami pośrednich soczewek obiektywu, soczewką zmiennoogniskową, a kąt widzenia jest integrowany, a następnie obrazowany przez odpowiednie okulary. Jego powiększenie zmienia się poprzez zmianę pośredniej grupy soczewek. Jest również nazywany „mikroskopem stereoskopowym z ciągłym zoomem”. Mikroskopy stereoskopowe mogą być wyposażone w wiele opcjonalnych akcesoriów zgodnie z wymaganiami aplikacji, takich jak fluorescencja, fotografia, obrazowanie, źródła zimnego światła itp.
mikroskop metalograficzny
Powiększenie mikroskopu metalograficznego mieści się w zakresie 50X-1000X. Służy głównie do obserwacji różnych materiałów nieprzezroczystych, takich jak metal, identyfikacji i analizy wewnętrznej struktury i organizacji. Nadaje się do fabryk i kopalń, szkół wyższych i uniwersytetów, badań naukowych i innych wydziałów. Przyrząd jest wyposażony w urządzenie z kamerą, które może zbierać schematy metalograficzne, mierzyć i analizować schematy oraz wykonywać funkcje takie jak edycja obrazu, wyjście, przechowywanie i zarządzanie. Mikroskop metalograficzny to mikroskop używany specjalnie do obserwacji obiektów nieprzezroczystych, takich jak metale i minerały. Tych nieprzezroczystych obiektów nie można zaobserwować w zwykłych mikroskopach w świetle przechodzącym, dlatego mikroskopy metalograficzne skupiają się głównie na świetle odbitym. W mikroskopie metalurgicznym wiązka oświetlająca jest rzutowana z soczewki obiektywu na powierzchnię obserwowanego przedmiotu, odbijana przez powierzchnię przedmiotu, a następnie zwracana do soczewki obiektywu w celu obrazowania. Ta metoda oświetlenia odbitego jest również szeroko stosowana w kontroli płytek krzemowych z obwodami scalonymi. Teraz mikroskopy metalograficzne mogą również wybrać przepuszczanie światła, co jest wygodne przy obserwowaniu przezroczystych obiektów i niektórych sproszkowanych próbek cząstek.
Mikroskop polaryzacyjny
Mikroskop polaryzacyjny to mikroskop używany do badania tzw. przezroczystych i nieprzezroczystych materiałów anizotropowych. Celem mikroskopów polaryzacyjnych jest dodanie polaryzatorów i analizatorów. W przypadku próbek odblaskowych lub dwójłomnych jest to równoznaczne z odcięciem części rozproszonego światła, aby produkt był przejrzysty, np. rudy, kryształu itp. Każda substancja z dwójłomnością może być wyraźnie rozdzielona pod mikroskopem polaryzacyjnym. Oczywiście substancje te można również zaobserwować poprzez barwienie, ale niektóre są niemożliwe i należy je obserwować pod mikroskopem polaryzacyjnym. Przekształcenie zwykłego światła w światło spolaryzowane to metoda stosowana w mikroskopie w celu określenia, czy dana substancja jest pojedynczo załamująca (anizotropowa) czy dwójłomna (anizotropowa). Dlatego mikroskopy polaryzacyjne są szeroko stosowane w minerałach, chemii i innych dziedzinach. Ma również zastosowanie w biologii i botanice.
mikroskop fluorescencyjny
Mikroskop fluorescencyjny wykorzystuje światło ultrafioletowe jako źródło światła do oświetlania badanego obiektu w celu wyemitowania fluorescencji, a następnie obserwuje kształt i położenie obiektu pod mikroskopem. Mikroskopia fluorescencyjna służy do badania absorpcji i transportu substancji wewnątrzkomórkowych, dystrybucji i lokalizacji substancji chemicznych itp. Niektóre substancje w komórkach, takie jak chlorofil, fluoryzują pod wpływem światła UV; niektóre substancje nie mogą same fluoryzować, ale mogą również fluoryzować w świetle UV, jeśli są zabarwione barwnikami fluorescencyjnymi lub przeciwciałami fluorescencyjnymi. Mikroskopia fluorescencyjna jest właściwym narzędziem do jakościowych i ilościowych badań takich substancji.
Mikroskopy fluorescencyjne dzielą się generalnie na dwa typy: typ transmisyjny i typ epitaksji. Typ transmisji: Światło wzbudzenia pochodzi spod badanego obiektu, kondensor jest kondensorem ciemnego pola, światło wzbudzenia nie wchodzi do soczewki obiektywu, a fluorescencja wchodzi do soczewki obiektywu. Jest jasna przy małym powiększeniu i ciemna przy dużym powiększeniu. Trudności w operacjach zanurzania w oleju i regulacji. Trudno określić zakres oświetlenia przy małych powiększeniach, ale można uzyskać bardzo ciemne tło pola widzenia. Typ transmisyjny nie jest używany do sprawdzania obiektów nieprzezroczystych. Typ Epi: Obecnie typ transmisji został w zasadzie wyeliminowany. Większość nowych mikroskopów fluorescencyjnych to mikroskopy z emisją zewnętrzną. Źródło światła pochodzi znad badanego obiektu. Posiada rozdzielacz wiązki na drodze światła, dzięki czemu nadaje się do kontroli zarówno obiektów przezroczystych, jak i nieprzezroczystych. Ponieważ soczewka obiektywu działa jak kondensor, jest nie tylko łatwa w obsłudze, ale także umożliwia równomierne oświetlenie całego pola widzenia od małego powiększenia do dużego powiększenia.
Mikroskop z kontrastem fazowym
W rozwoju mikroskopu optycznego, wynalazek mikroskopu z kontrastem fazowym jest ważnym osiągnięciem nowoczesnej technologii mikroskopowej. Wiemy, że ludzkie oko rozróżnia tylko długość fali (kolor) i amplitudę (jasność) fal świetlnych. W przypadku bezbarwnych i przezroczystych próbek biologicznych po przejściu światła długość fali i amplituda niewiele się zmieniają i trudno jest obserwować preparat w jasnym polu. Mikroskop kontrastu fazowego wykorzystuje różnicę ścieżki optycznej obiektu, który ma być kontrolowany w celu kontroli mikroskopowej, to znaczy skutecznie wykorzystuje zjawisko interferencji światła do konwersji różnicy faz, której ludzkie oko nie może odróżnić od ludzkiego oka, w rozróżnialną różnicę amplitud, nawet dla substancji bezbarwnych i przezroczystych. mogą stać się wyraźnie widoczne. To znacznie ułatwia obserwację żywych komórek, dlatego mikroskopia z kontrastem fazowym jest szeroko stosowana w mikroskopach odwróconych.
Mikroskop odwrócony
Skład odwróconego mikroskopu jest taki sam jak zwykłego mikroskopu, z wyjątkiem tego, że soczewka obiektywu i system oświetlenia są odwrócone. Pierwsza znajduje się pod sceną, a druga na scenie, która nadaje się do mikroskopowej obserwacji hodowli tkankowej, hodowli komórkowej in vitro, planktonu, ochrony środowiska, kontroli żywności itp. w dziedzinie biologii i medycyny. Ze względu na ograniczenia wyżej wymienionych cech próbek, badane przedmioty umieszcza się na szalkach Petriego (lub butelkach do hodowli), a odległość robocza między obiektywem mikroskopu odwróconego a kondensorem musi być duża, a kontrola obiekty na szalkach Petriego mogą być bezpośrednio kontrolowane. obserwacje i badania. Dlatego pozycje soczewki obiektywu, soczewki kondensora i źródła światła są odwrócone, dlatego nazywa się to „mikroskopem odwróconym”. Ze względu na ograniczenia odległości roboczej, maksymalne powiększenie obiektywów mikroskopu odwróconego wynosi 60X. Mikroskopy odwrócone do badań ogólnych są wyposażone w obiektywy z kontrastem fazowym 4X, 10X, 20X i 40X, ponieważ mikroskopy odwrócone są najczęściej używane do bezbarwnej i przezroczystej obserwacji organizmów. Jeśli użytkownik ma specjalne potrzeby, można również wybrać inne akcesoria do pełnej obserwacji, takie jak interferencja różnicowa, fluorescencja i prosta polaryzacja.
