Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Make: Science Room - Mikroskoopin valitseminen

Olemme parhaillaan tekemässä uutta Make: Online -alueen aluetta, josta olemme todella innoissamme. Sitä kutsutaan nimellä Make: Science Room. Meillä on täydellinen ilmoitus ja käynnistys muutaman viikon kuluttua. Sillä välin ajattelimme, että annamme teille tarjontaamme sisällön, jota tarjoamme. Seuraavan artikkelin, jonka esittelijä on Bob Thompson, Illustrated Guide to Home Chemistry Experiments, auttaisi sinua päättämään, minkä tyyppinen mikroskooppi on sinulle parhaiten sopiva. Jos et halunnut / usko, että tarvitsit mikroskoopin ennen, näet sen jälkeen, kun olet nähnyt kaikki mitä me olemme tallentaneet Make: Science -huoneeseen ja Maker-turvakodiin! Pysy kanavalla…


Mikroskoopin valinta Robert Bruce Thompsonilta

Pyydä jokaista tutkijaa nimeämään yksi tärkein tieteellisen tutkimuksen väline. Mahdollisuudet ovat, vastaus on mikroskooppi. Ilman mikroskooppia olemme rajoittuneet siihen, mitä näemme paljaalla silmällä. Mikroskoopin avulla paljastuu koko maailma, joka muuten olisi meille näkymätön. On selvää, että mikroskooppi on välttämätön biologian ja oikeuslääketieteen vakavassa tutkimuksessa. Vähemmän ilmeistä mikroskooppi on myös tärkeä työkalu niin monipuolisissa tieteenaloissa kuin kemia, maa- ja fysiikka.

Jokaisen kotitieteilijän tulisi tehdä hyvä prioriteetti hyvän mikroskoopin hankkimisesta. Kysymys kuuluu, kumpi? Tässä artikkelissa kerrotaan, mitä sinun tarvitsee tietää mikroskoopin valitsemiseksi tarpeisiisi ja budjettiin. Hinta

Ensinnäkin puhutaan hinnasta. Mikroskoopit ovat saatavilla uskomattomassa hintaluokassa, 25 dollarin lelu-mikroskoopista aina saksalaisten ja japanilaisten valmistajien ammattimaisiin malleihin, jotka voivat maksaa yhtä paljon kuin uusi Mercedes-Benz-auto. Kirjaimellisesti. Lelumallit ovat ilmeisesti sopimattomia vakavaan käyttöön, mutta harvoilla lukijoillamme on taipumus (tai budjetti) käyttää tuhansia ammatilliseen malliin. Onneksi on onnellinen keskitaso edullisia, laadukkaita mikroskooppeja, jotka myyvät 150 dollarin ja 1200 dollarin välillä. Keskitymme tähän luokkaan.

Kaikki nämä mikroskoopit ovat kiinalaisia. Kiinan parhaat mikroskoopit ovat erittäin hyviä sekä optisesti että mekaanisesti. Valitettavasti kiinalaiset tehtaat tuottavat myös lastikuormia roskat mikroskooppeja, ja on mahdotonta kertoa eroa vain tarkastelemalla laajuuksia tai vertaamalla hintoja. Paras tapa saada hyvä on ostaa hyvämaineinen jälleenmyyjä. (Ja arvaa kuka nyt myy mikroskooppeja? Meidän oma Maker Shed.)

Mikroskooppityypit

Yleisesti ottaen kahden tyyppiset mikroskoopit ovat hyödyllisiä kotitieteen laboratorioissa. Kuviossa 1 esitetty yhdistelmämikroskooppi on se, mitä useimmat ihmiset ajattelevat mikroskoopiksi. Voit käyttää pientä näytettä katsomalla lähetettyjä valoja kolmella tai neljällä keskikorkealla ja suurella suurennuksella, tyypillisesti 40X, 100X, 400X ja joskus 1000X. Hyvä yhdistelmämikroskooppi on välttämätön biologian tai oikeuslääketieteen vakavassa tutkimuksessa ja hyödyllinen monille muille tieteille.

Kuva 1. Tyypillinen yhdistelmämikroskooppi (kuva kohteliaisuus National Optical & Scientific Instruments, Inc.)

Kuviossa 2 esitetty stereomikroskooppi käyttää kahta okulaaria, joista jokaisella on oma objektiivilinssi, 3D-kuvan aikaansaamiseksi näytteestä. Stereomikroskooppi (jota kutsutaan myös leikkausmikroskoopiksi tai tarkastusmikroskoopiksi) toimii alhaisilla suurennoksilla, yleensä 10X - 50X alueella. Joissakin malleissa on kiinteä suurennus, yleensä 10X, 15X tai 20X. Muissa malleissa on kaksi suurennusta, usein 10X tai 15X ja 30X tai 40X. Zoom-mallit tarjoavat jatkuvasti muuttuvaa suurennusta.

Kuva 2. Tyypillinen stereomikroskooppi (kuva kohteliaisuus National Optical & Scientific Instruments, Inc.)

Stereomikroskooppi on hyödyllinen tarkastelemaan suhteellisen suuria kiinteitä esineitä matalalla suurennuksella heijastamalla pikemminkin kuin läpäisevää valoa. Useimmissa stereomikroskoopeissa on ylävalaisin, joka ohjaa valoa alaspäin näytteelle. Paremmat mallit tarjoavat usein myös alavalaisimen, jonka avulla näytteitä voidaan tarkastella läpäisevällä valolla.

Kotilaboratoriossa stereomikroskooppi on hyödyllinen, mutta ei välttämätön. Osta yksi, jos sinulla on siihen varaa, mutta älä viettele mikroskoopilla.On parempi ostaa hyvä yhdistelmämikroskooppi eikä mikroskooppi kuin ostaa halpoja malleja. Jos sinulla ei ole stereomikroskooppia, voit korvata suurennuslasin tai taskumikroskoopin, tai joissakin tapauksissa yksinkertaisesti käyttää yhdistelmämikroskooppia alimmalla suurennuksella.

Head Style

Yhdistetyt mikroskoopit voivat olla saatavilla missä tahansa tai kaikissa neljässä päätyylissä, jotka on esitetty kuviossa 3.

  • Monokulaarinen pää tarjoaa vain yhden okulaarin. Tämä on halvin neljästä päätyylistä ja sopii yleiseen käyttöön.
  • Kaksoispää tarjoaa kaksi okulaaria, yksi pystysuora ja yksi kulma. Toinen okulaari sallii kahden henkilön tarkastella näytettä samanaikaisesti, esimerkiksi opettaja ja opiskelija. Kaksoispää on myös erittäin kätevä, jos haluat asentaa still- tai videokameran kuvien näytteisiin. Dual head -mallit maksavat yleensä 50–100 dollaria enemmän kuin vertailukelpoiset monokulaariset mallit.
  • Binokulaarinen pää sisältää kaksi okulaaria, jotka mahdollistavat näytteiden katsomisen molemmilla silmillä. Yksi okulaari on yksilöllisesti tarkennettavissa, jotta laite voidaan asettaa yhden henkilön visioon. Binokulaarisen pään etuna on se, että se on vähemmän väsyttävää käyttää pitkiä aikoja ja saattaa nähdä näytteitä yksityiskohtaisemmin. Haittana on, että tarkennettava okulaari on säädettävä joka kerta, kun toinen henkilö haluaa käyttää suojapiiriä. Binokulaariset mallit maksavat yleensä 150 - 250 dollaria enemmän kuin vertailukelpoiset monokulaariset mallit.
  • Trinokulaarinen pää tarjoaa kaksi okulaaria binokulaarista katselua varten ja erillinen yksi okulaari toisen henkilön katseluun tai kameran asentamiseen. Trinokulaariset mallit maksavat tyypillisesti 300 - 400 dollaria enemmän kuin vastaavat monokulaariset mallit.

Kaikissa tietyissä hintapisteissä monokulaarinen päämallisto tarjoaa pisaran suurimman mahdollisen bangin. Saat parempaa optista ja mekaanista laatua monokulaarisen pään kanssa kuin mikään monipään malli.

Kuva 3. Monokulaariset, kaksoispäät, binokulaariset ja kolmiulotteiset päätyylit (National Optical & Scientific Instruments, Inc.)

Pään tyylistä riippumatta useimmat paremmat mallit mahdollistavat pään kääntämisen 360 °: n tarkkuudella mihin tahansa katseluasentoon. Kuvion 3 vasemmanpuoleinen kuva näyttää perinteisen katseluasennon, jossa tukivarsi on käyttäjän ja vaiheen välillä. Kolme muuta kuvaa näyttävät käänteisen katselupaikan, jossa on vaihe käyttäjän ja tukivarren välillä. Useimmat ihmiset suosivat viimeksi mainittua asemaa, mikä helpottaa dioja, tavoitteiden muuttamista ja niin edelleen.

Valaistuksen tyyppi ja virtalähde

Aikaisilla mikroskoopeilla ja joillakin edullisilla nykyisillä malleilla ei ole sisäänrakennettua valaisinta. Sen sijaan he käyttävät peiliä suoraan päivänvaloon tai keinotekoiselle valolle lavan läpi ja objektiivilinssiin. Koska mikä tahansa peili, joka on tarpeeksi pieni mikroskoopin vaiheen alle, sopii riittämättömään valoon kirkkaiden kuvien aikaansaamiseksi suurilla suurennuksilla, tällaiset alueet on rajoitettu käytettäviksi pienissä ja keskisuurissa suurennuksissa, elleivät ne ole varustettu lisävarustevalaisimella. Useimmissa mikroskoopeissa on sisäänrakennettuja valaisimia, jotka ovat jonkin seuraavista tyypeistä: suurin piirtein suurempaan toivottavuuteen:

  • Volframi - halvin menetelmä ja tavallisimpia matalien pisteiden kohdalla, volframivalaisimet käyttävät tavallisia hehkulamppuja. Ne ovat suhteellisen kirkkaita, mutta ne tuottavat kellertävän valon ja huomattavan lämmön. Erityisesti kun valo on himmeä, se siirtyy edelleen kohti oranssia. Tämä lämmin väritasapaino voi peittää näytteiden todelliset värit. Hehkulampun tuottama lämpö voi tappaa eläviä näytteitä ja kuivaa nopeasti vedellä tehdyt tilapäiset märät kiinnikkeet. Lampun käyttöikä on suhteellisen lyhyt.
  • Fluoresoiva - maksaa hieman enemmän kuin volframi, ja se oli melko suosittu ennen LED-valaisimien tuloa. Fluoresoivat valaisimet antavat kirkkaan valon, joka näyttää valkoiselta ihmisen silmältä, mutta se koostuu useista eri erillisistä väreistä, jotka sekoitetaan valkoiseksi. Näin ollen värinsiirto voi poiketa merkittävästi päivänvalon antamasta todellisesta värintoistosta. Loistelamput säteilevät paljon vähemmän lämpöä kuin hehkulamput, joten ne soveltuvat hyvin elävien yksilöiden tarkkailuun. Jotkut fluoresoivat valaisimet ovat paristokäyttöisiä, mutta useimmat käyttävät verkkovirtaa. Lampun käyttöikä on suhteellisen pitkä.
  • LED-valaisimet ovat samanarvoisia kuin fluoresoivat valaisimet, LED-valaisimet ovat tulleet erittäin suosituiksi, jotka korvaavat suurelta osin fluoresoivia valaisimia. LED-valaisimilla on samat värintoisto-ongelmat kuin fluoresoivilla valaisimilla, mutta ne ovat muuten ihanteellisia moniin tarkoituksiin. LED-valaisimet piirtävät hyvin vähän tehoa ja emittoivat oleellisesti lämpöä. Niiden alhainen tehonkulutus tarkoittaa, että ne ovat paras vaihtoehto akkukäyttöiselle mikroskoopille ja soveltuvat ihanteellisesti kannettaviin mikroskooppeihin, joita voidaan käyttää kentällä. Lampun käyttöikä on oleellisesti rajoittamaton.
  • Quartz-halogeeni - kallein valaisimen tyyppi ja useimpien mikroskooppien suosima. Ne tarjoavat loistavan valkoisen valon, jota tarvitaan suurten suurennosten tekemiseen, mikä paljastaa yksilöiden todelliset värit. Valitettavasti kvartsihalogeenilamput tuottavat myös enemmän lämpöä kuin mikään muu valaisin. Niiden suuri tehonsiirto tarkoittaa, että ne ovat vain AC-laitteita. Lampun käyttöikä on suhteellisen lyhyt.

Valitse kvartsi-halogeeni, jos se on saatavana ostamallesi mallille. Muussa tapauksessa valitse LED. Volframi soveltuu vain lähtötason soveltamisalaan.

Nukkapää, tavoitteet ja okulaari (okulaari)

nokkakappaleen, jota kutsutaan myös nimellä torni, on pyörivä kokoonpano, jossa on 3, 4 tai (harvoin) 5 objektiivilinssiä. Kääntämällä nukkapäätä voit tuoda toisenlaisen objektiivilinssi (yleensä kutsutaan vain tavoite) paikalleen ja vaihda suurennusta, jota käytät näytteen katseluun. Halvat mikroskoopit käyttävät kitkapäällysteisiä holkkia; paremmissa malleissa käytetään kuulalaakereita, joissa on positiivinen napsautus-pysäytin. Kuvio 4 esittää tyypillistä nukkapäätä, jossa on kolme tavoitetta.

Kuva 4. Tyypillinen mikroskooppinen suutin, jossa on objektiiviset linssit

Nukkapää voidaan asentaa eteenpäin (kallistettu pois tukivarresta) tai taaksepäin. Jos käytät laajuutta etukäteen katsottavassa asennossa (kun tukivarsi on sinun ja vaiheen välissä), kun nosto-osa on asennettu eteenpäin, on tavoitteiden muuttaminen hieman helpompaa. Jos käytät taaksepäin katsottavaa asentoa, on helpompi käyttää kääntöasentoon asennettu suutin.

Objektiiviset linssit ovat yleensä värikoodattuja, jotta niistä käy ilmi, mikä niistä on tällä hetkellä käytössä. Normaalit värikoodit ovat punaisia ​​(4X), keltaisia ​​(10X), vihreitä (20X), vaaleansinisiä (40X tai 60X) ja valkoisia (100X). Kaikki valmistajat eivät noudata tätä standardia.

Halvat mikroskoopit tarjoavat yleensä kolme objektiivilinssiä, 4X, 10X ja 40X. Parempi mikroskooppi sisältää tavallisesti neljännen, 100X: n objektiivilinssin. Mikroskoopin yleinen suurennus on objektiivisen objektiivin suurennuskertoimen ja okulaarin (okulaarisen) suurennuskerroin. Jos esimerkiksi mikroskoopissa on 10X okulaari ja 4X, 10X ja 40X tavoitteet, käytettävissä olevat suurennokset ovat 40X, 100X ja 400X. Jos sinulla on myös 100-kertainen tavoite, sinulla on myös 1000-kertainen suurennus. Jos vaihdat tavallisen 10X-okulaarin 15-kertaisella okulaarilla, käytettävissä olevat suurennoksesi tulevat 60X, 150X, 600X ja 1500X, mikä on noin optisen mikroskoopin käytössä oleva suurennus.

Mikroskoopin objektiivilinssit vaihtelevat kahdessa tärkeässä suhteessa: värikorjaus ja kentän tasaisuus.

Värikorjaus

Värikorjauksen taso on määritelty joko akromaattinen tai apochromatic. Akromaattiset linssit korjataan kromaattisen poikkeaman suhteen kahdella valon aallonpituudella, yleensä punaisella ja vihreällä. Achromat tuo nämä kaksi aallonpituutta samaan tarkennukseen, muiden aallonpituuksien ollessa hyvin epätarkkoja. Apokromatti korjataan kolmelle valon - tavallisesti punaisen, vihreän ja sinisen - aallonpituudelle ja tuo nämä kolme aallonpituutta samaan tarkennukseen, jolloin kuvat ovat hieman terävämpiä kuin achromat. Apokromaattiset tavoitteet ovat erittäin kalliita, jotkut maksavat yli 10 000 dollaria, ja niitä löytyy vain ammattimaisista mikroskoopeista. Mikään mikroskooppi, joka on edullinen kotilaboratoriossa, käyttää akromaattisia tavoitteita.

Kentän tasaisuus

Tavallisilla tavoitteilla on rajoitettu sfäärisen poikkeaman korjaus, mikä tarkoittaa, että vain 60 - 70% näkökentästä on hyväksyttävässä terävässä tarkennuksessa. Puolisuunnitelman tavoitteet niillä on lisäkorjaus, joka laajentaa terävän tarkennusalueen keskelle 75–90% näkökentästä. Suunnitelman tavoitteet laajenna terävän tarkennuksen alue 90%: iin tai enemmän kentästä. Tämä lisäkorjaus kentän tasaisuuteen on täysin riippumaton värinkorjauksesta. Voit esimerkiksi ostaa puolisuunnitelmia apokromaattisia tavoitteita ja suunnitella achromat-tavoitteita.

Lopuksi jotkut toimittajat tarjoavat valinnaisia ​​päivityksiä parempiin linssipäällysteisiin, usein sellaisten nimien alla kuin Super High Contrast tai jotain vastaavaa. Nämä erinomaiset pinnoitteet eivät paranna värien korjausta tai kentän tasaisuutta, mutta ne lisäävät kuvan kontrastia huomattavasti.

Useimmissa kotikäyttöön tarkoitetuissa tavallisissa akromaattisissa tavoitteissa on täysin hyväksyttäviä kuvia ja ne ovat ylivoimaisesti edullisimmat. Omalla mikroskoopillani, kuvassa 3 esitetyllä mallilla 161, kaksoispääyksiköllä, on päivitetyt ASC-tavoitteet, jotka ostin, koska suunnittelin tehdä paljon valokuvausta mikroskoopin kautta. Muuten olisin ostanut tavalliset akromaattiset tavoitteet.

Parfokaalisuus ja parcentraliteetti

Kaikki lelu-mikroskoopit ovat parfokaalisia ja parcentered. Parfocal tarkoittaa, että kaikilla tavoitteilla on sama painopiste. Kun tarkennat näytteen esimerkiksi 40X: iin ja vaihdat sen jälkeen 100X: ksi, näyte pysyy tarkennettuna. (Saatat joutua koskettamaan tarkennusta tarkennuspainikkeella, mutta tarkennuksen pitäisi olla hyvin lähellä aloittaa.) Parcentered tarkoittaa, että jos sinulla on kohde, joka on keskitetty näkökenttään yhdellä tavoitteella ja vaihdat eri tavoite, kohde pysyy keskellä näkökentässä. Ammattilaatuiset mikroskoopit säätävät sekä parfokaalisuutta että parcentraliteettia, mutta opiskelija- ja harrastajalaatuiset mikroskoopit asetetaan tehtaalla, eikä käyttäjä voi säätää niitä. Tämä tarkoittaa, että on tärkeää tarkistaa nämä asetukset heti, kun avaat uuden mikroskoopin laatikon.

Parfokaalisuuden tarkistamiseksi aseta litteä näyte (ohut osio tai linssi on hyvä, jos sinulla on sellainen, muuten litteä näyte) ja kohdista siihen kriittisesti pienimmällä suurennuksella. Siirry sitten seuraavaan korkeimpaan suurennokseen ja tarkista tarkennus. Sen pitäisi olla tarkennettuna tai lähes niin, että se vaatii korkeintaan tarkkaa tarkennuspainiketta osittain kääntämällä sitä kriittiseen tarkennukseen. Vaihda seuraavaan suurempaan suurennokseen ja tarkista tarkennus uudelleen. Jälleen pitäisi vaatia, että hieno-tarkennusnupilla on pieni piikki, jotta näyte saadaan teräväksi.

Parcentraliteetin tarkistamiseksi keskitä kohde näkökenttään pienimmällä suurennuksella ja vaihda sitten tavoitteet seuraavaan suurempaan suurennokseen. Objektin tulisi pysyä keskellä tai lähes niin. Toista, kunnes katsot objektia suurimmalla suurennoksellasi. Koska on helpompi arvioida, onko kohde keskitetty suurelle suurennokselle, keskitä kohde korkeimpaan suurennokseen ja tee sitten matalampi suurennus. Jos kohde pysyy keskellä (tai lähes niin), parcentraliteetti on hyväksyttävä. Jos kohteen sijainti näkökentässä muuttuu dramaattisesti, kun muutat tavoitteita, parcentrality on pois päältä. Ainoa ratkaisu on palauttaa mikroskooppi korvaamaan. (Kaikki Maker Shedin myymät alueet tarkistetaan manuaalisesti parfokaalisuuden ja parcentraliteetin suhteen ennen toimitusta ja niiden pitäisi olla hienoja, ellei niitä ole vaurioitunut merenkulussa, mikä tapahtuu hyvin harvoin.)

Okulaari (tai okulaari) suurentaa ja keskittää objektiivilinssin antaman kuvan ja esittää sen silmäsi. Standardimikroskooppiset okulaariset tynnyrit ovat joko 23,2 mm (yleensä lyhennettynä 23 mm: iin) tai halkaisijaltaan 30 mm, mikä tarkoittaa, että okulaareja on helppo vaihtaa, jos tarvitset eri suurennusalueen. Silmämääräinen suurennuskerroin on 10X, mutta 15X okulaari on helposti saatavilla, jotta voit suurentaa käytettävissä olevia suurennuksia. Vältä zoom-okulaareja, jotka tuottavat aina huonompia kuvia.

Useimmissa lelu-mikroskoopeissa on yksiosainen okulaari, joskus valmistettu muovista, jotka tarjoavat vääristyneen, himmeän ja kapean näkymän. Paremmat mikroskoopit, mukaan lukien kaikki Maker Shedin tarjoamat mallit, tarjoavat monielementtisiä optisia lasisilmukoita, jotka tarjoavat tasaisen, kirkkaan ja leveän näkökentän, jossa on mahdollisimman vähän vääristymiä.

Useimmat standardin okulaarit ovat esteettömiä, mutta joissakin on vakio- tai valinnainen osoitin tai verkko (ruudukko tai asteikko). Osoitin on ensisijaisesti hyödyllinen opetus- tai yhteistyöympäristössä, jossa yksi henkilö voi sijoittaa osoittimen kiinnostavaan kohteeseen, jotta toinen henkilö voi tunnistaa sen yksiselitteisesti. Asteikolla varustettu asteikko on hyödyllinen biologiassa ja oikeuslääketieteessä esineiden koon mittaamiseksi näkökentässä, ja ruudukko on hyödyllinen laskettaessa suuria määriä pieniä esineitä näkökentässä.

tarkennus

Mikroskoopit käyttävät yhtä kahdesta menetelmästä tarkennukseen. Useimmat vanhemmat mallit ja jotkin nykyiset mallit pitävät vaiheen kiinteässä asennossa ja siirtävät pään ylös ja alas keskittymisen saavuttamiseksi. Suurin osa nykyisistä malleista ja joistakin vanhemmista malleista kääntää tämän, pitäen pään kiinteässä asennossa ja siirtämällä vaiheen ylös ja alas keskittymisen saavuttamiseksi. Kumpikin menetelmä toimii hyvin.

Lelu-mikroskoopeilla ja vähiten kalliilla harrastus- / koulumalleilla on yksi tarkennuspainike, joka muuttaa tarkennusta välinopeudella, minkä vuoksi kriittisen fokuksen saavuttaminen on vaikeaa. Midrange-malleissa on erilliset karkeat tarkennus- ja tarkennuspainikkeet. Kallisimmissa malleissa on yleensä koaksiaalitarkennusnuppi, joka on usein yksi mikroskoopin kummallakin puolella, ja karkea tarkennus ulommalle nupille ja hieno tarkennus sisäpuolelle, kuten kuvassa 5 on esitetty.

Kuva 5. Koaksiaalinen tarkennusnappi, jossa on karkea tarkennus (ulkorengas) ja hieno tarkennus

Käytät karkean tarkennuksen valitsinta tuodaksesi näytteen kohtuullisen tarkkaan tarkennukseen ja kääntämällä tarkennuspainiketta hieman tarkennuksen saavuttamiseksi. Jos tarkastelet kolmiulotteista objektia, erityisesti suuremmilla suurennoksilla, huomaat, että et voi tuoda objektin koko syvyyttä samanaikaisesti. Säädä tarkennusta hieman tarkennuspainikkeella katsellessasi kohdetta tarkastellaksesi sen eri viipaleita.

Monet koaksiaalitarkennuspainikkeet, mukaan lukien kuviossa 5 esitetyt, antavat asteittaisen asteikon. Yksi ilmeinen käyttö tässä mittakaavassa on yhteistyössä. Yksi henkilö voi keskittyä kriittisesti, huomata asteikon asetuksen ja kääntää sitten mikroskoopin toiselle henkilölle, joka suuntaa tarpeen mukaan uudelleen. Kun ensimmäinen henkilö palaa okulaariin, vain mittakaavan palauttaminen alkuperäiseen arvoon asettaa näytteen kriittiseen tarkennukseen. Vähemmän ilmeinen asteittaisen asteikon käyttö on määrittää näytteen osien suhteelliset syvyydet. Asettamalla perusviivakohdan näytteen yhdelle tasolle ja huomaten sitten, kuinka paljon muutoksia mittakaavassa tarvitaan, jotta keskitytään näytteen osiin eri syvyyksissä, saat suhteellisen käsityksen näytteen eri osien syvyydestä .

Mekaaninen vaihe

Halvat mikroskoopit käyttävät mikroskoopin liukukappaleen kiinnittämiseen leikkeitä. Vaikka tämä menetelmä on käyttökelpoinen matalilla suurennuksilla, se tulee yhä vaikeammaksi suurennusta nostettaessa. Ongelmana on, että mikroskoopin liukun hyvin pieni liike muuttuu valtavaksi liikkeenäkymäksi. Pienellä suurennuksella pienin liike, jonka voit tehdä manuaalisesti, voi siirtää objektin näkökentän yhdeltä puolelta toiselle. Suuremmilla suurennuksilla pienin liike, jonka voit tehdä manuaalisesti, voi siirtää objektin kokonaan näkymän ulkopuolelle. Jos katsot elävää, liikkuvaa kohdetta (esim. Paramecium), voi olla lähes mahdotonta pitää esine näkökentässä.

Ratkaisu tähän ongelmaan on a mekaaninen vaihe, joka on esitetty kuvassa 6. Mekaanisessa vaiheessa kiinnität liukukappaleen kokoonpanoon, joka tarjoaa hammaspyörästön hammaspyörästön, jonka avulla voit kääntää nuppeja siirtämään liukua jatkuvasti X-akselia pitkin (vasen tai oikea) ja Y -axis (sinua kohti tai poispäin) erittäin pienissä pienin välein.

Kuva 6. Tyypillinen mekaaninen vaihe (huomaa X- ja Y-akselien vernierit ja Abbe-lauhduttimen ylälinssi vaiheen alapuolella)

Objektin keskittäminen on triviaalisesti helppoa, samoin kuin liikkuvan objektin pitäminen näkökentässä. Koska mekaaninen vaihe tarjoaa X-akselin ja Y-akselin vernierit, on helppo palata tiettyyn paikkaan liukumäessä, vaikka olet siirtänyt sen kokonaan näkökentän ulkopuolelle. Emme edes harkitse mikroskoopin käyttämistä ilman mekaanista vaihetta. Elämä on liian lyhyt.

Substage-komponentit

Huolimatta siitä, että ne sijaitsevat vaiheen alapuolella (ja sen vuoksi näytteen alapuolella), kahdella ala-ainesosalla on merkittävä vaikutus kuvan laatuun.

pallea

Kalvoa käytetään säätämään valon kartion halkaisijaa, jossa se leikkaa katsottavan näytteen. Ihannetapauksessa haluat, että valon kartion halkaisija on sama koko kuin käytetyn objektiivilinssin näkökenttä. Pienellä suurennuksella, jossa näkökenttä on suhteellisen suuri, haluat suuremman valon kartion; suuremmalla suurennuksella, jossa näkökenttä tulee vastaavasti pienemmäksi, haluat pienemmän valon kartion. Jos valon kartio on pienempi kuin näkökenttä, kenttä ei ole täysin valaistu. Jos valo kartio on suurempi kuin näkökenttä, “jätteen” valo näkökentän ulkopuolella vähentää kontrastia ja kuvan laatua.

Lelu-mikroskoopeissa ei ole kalvoa. Perusmalleissa on levykalvo, joka on yksinkertaisesti metallilevy, jossa on useita (yleensä viisi tai kuusi) eri halkaisijaltaan avattavaa reikää. Levyn kalvot tarjoavat vain kompromisseja, mutta ne ovat yleensä melko käyttökelpoisia. Paremmilla mikroskoopeilla on iiris-kalvot, jotka voidaan asettaa jatkuvasti antamaan minkä tahansa kokoisia aukkoa, pinhole-levystä auki.

lauhdutin

Lauhdutin sijoittuu kalvon ja vaiheen väliin, tarkentamalla valaisimen valoa näytteelle kirkkaamman ja terävämmän kuvan saamiseksi. Lelu-mikroskoopeilla ja lähtötason opiskelija- / harrastajamikroskoopeilla ei ole lauhdutinta.Hieman paremmat mikroskoopit käyttävät yksinkertaista kiinteän tarkennuksen lauhdutinta, jonka nimellisarvo on 0,65 NA (numeerinen aukko, jossa kondensaattorin NA: n on oltava vähintään yhtä suuri kuin objektiivilinssien NA). 0,65 NA kondensaattori voidaan käyttää enintään 40 x tavoitteen kanssa. Öljy-upotus 100X tavoitteet 1,25 NA: n luokitus edellyttää 1,25 NA: n lauhdutinta.) Midrange-mikroskoopit käyttävät tarkennettavaa Abbe-lauhdutinta, yleensä 0,65 NA: ta ja tavallisesti kierre- tarkennusjärjestelyä. Paremmat mallit tarjoavat teline- ja hammaspyörästön tarkennettavan Abbe-lauhduttimen, jossa on 1,25 NA, joka on tarkoitettu käytettäväksi minkä tahansa tavoitteen kanssa jopa 100-kertaiselle öljy-upotustavoitteelle.

Köllerin valaistus

Jos poistat jonkin perusmikroskopian kirjan, kohtaat pian termin Köllerin valaistuksen. Elokuun Köllerin vuonna 1893 valmistama valaistusmenetelmä tarjoaa erittäin tasaisen valaistuksen ja korkeimman mahdollisen kontrastin. Köllerin valaistuksen asettaminen vaatii valitettavasti fyysisiä ominaisuuksia, joita ei ole saatavilla kohtuuhintaisilla alueilla, mukaan lukien asennettava lamppu ja tarkennettava lampun lauhdutin. Hyvin harvat alle 1000 dollarin mikroskoopit sisältävät ominaisuuksia, joita tarvitaan Köllerin valaistuksen määrittämiseen.

Onneksi vaihtoehto, jota kutsutaan kriittiseksi valaistukseksi, on täysin käyttökelpoinen useimmille visuaalisille töille. (Itse asiassa monet kokeneet mikroskoopit suosivat kriittistä valaistusta Köllerin valaistukselle visuaaliseen työhön suurella suurennuksella.) Köllerin valaistuksen äärimmäinen tasaisuus on tärkeää ammattilaatuisten tulosten kannalta, kun otat kuvia mikroskoopilla, mutta muuten kriittiset valaistus toimii hieno.

Lopullinen päätös

Joten, mitä kaikki tämä sanoi, mikä malli pitäisi saada? On selvää, että se riippuu sekä tarpeistasi että budjetistasi, mutta voimme tarjota neuvoja, jotka auttavat sinua tekemään hyvää päätöstä.

Entry Level 400X -mikroskooppi: mikroskoopilla on niin helppo käyttää liian vähän, koska se viettää liikaa. Suosittelemme, että vältät lelu-mikroskoopit kokonaan. Ne ovat rahan tuhlausta. Jos tarvitset 400X: n perusalueen mahdollisimman pienellä kustannuksella, valitse Maker Shed -malli 109. Tämä soveltamisala sopii mainiosti harrastuksiin tai peruskoululaisille, ja hyppysissä voi palvella keskikoulun kautta. 119 dollaria, sillä ei ole mekaanista vaihetta ja se tarjoaa vain perusominaisuuksia, mutta optiikka ja mekaaniset laitteet ovat kiinteitä.

Midrange 400X soveltamisala: Jos tarvitset keskikokoisen 400X: n laajuuden, valitse Maker Shed Model 131. Tämä laajuus on hyvä harrastuskäyttöön, ja se voi palvella keskiasteen tai yläasteen lukiota lukion kautta lukuun ottamatta AP-biologiaa. Tällä $ 235: lla tämä soveltamisala tarjoaa erittäin hyvän optiikan ja mekaaniset ominaisuudet. Ainoa merkittävä puuttuva ominaisuus on 100X-öljy-upottamistavoite, jota tarvitaan solubiologian opinnoissa lukion AP-biologian kursseilla.

Entry Level 1000X soveltamisala: Jos tarvitset lähtötason 1000X laajuuden, valitse Maker Shed Model 134. Tämä soveltamisala on erinomainen harrastuskäyttöön, ja se on ainoa ulottuvuus, jota opiskelija tarvitsee lukion tai keskiasteen lukiosta AP: n kautta biologia. 359 dollaria, tämä soveltamisala tarjoaa erittäin hyvän optiikan ja mekaaniset ominaisuudet, ja se on pohjimmiltaan malli 131, joka on päivitetty sisällyttämään 100X öljynsiirtokyky, tarkennettava 1,25 NA Abbe-lauhdutin, iiris-kalvo ja vakio mekaaninen vaihe.

”Lifetime” 1000X -alue: Jos haluat tehdä ensimmäisen mikroskoopin ostamaan viimeisen, valitse yksi Maker Shed 160-sarjan malleista, $ 479 Model 160 (monocular), $ 539 Model 161 (dual-head), $ 629 Model 162 ( binokulaarinen) tai $ 819 Model 163 trinocular). Mikroskoopista voi tietysti maksaa paljon enemmän, mutta ainoa merkittävä ominaisuus, joka puuttuu 160-sarjasta, on Köllerin valaistuksen tuki. Mikä tahansa 160-sarjan mikroskoopeista on erinomainen valinta harrastuskäyttöön, ja se on ainoa ulottuvuus, jota opiskelija tarvitsee lukio- tai yläasteelta aina yliopiston ja jatko-koulun läpi. Optiikka ja mekaaniset laitteet ovat erinomaisia, ja ominaisuusluettelo on vaikuttava. Myös ihmiset, jotka käyttävät joka päivä ammattikäyttöön tarkoitettuja mikroskooppeja, ovat aina järkyttyneitä 160-sarjan mikroskooppien mekaanisten ja optisten laatujen perusteella tässä hintapisteessä. Ainoat päivitykset, joita tarjoamme näillä alueilla, ovat ASC (korkea kontrasti) tai achromaattiset tavoitteet.

Makerissa:

Tarkista kaikki suuret mikroskoopit, joita me nyt kuljemme Maker Shedissä. Lisäämme paljon enemmän työkaluja, kemikaaleja ja kemikaaleja seuraavien viikkojen aikana, jotka johtavat suuriin Make: Science Room -tuotteisiin, joten pidä silmällä Mark: Online -tuotetta kaikilla uusimmilla ilmoituksilla!

Osake

Jättänyt Kommenttia