Co je laboratorní mikroskop
Laboratorní mikroskop vytvoří zvětšený obraz vzorku, který je na přímé prohlížení příliš malý, a všechno ohledně toho, který pořídit, vychází ze dvou otázek: z čeho vzorek je, a zda jím světlo projde. Mikroskop není jeden přístroj, ale rodina, jejíž členové se liší méně zvětšením než tím, jak osvětlují preparát a kde v optické cestě leží vzorek.
Základním dělením je rozdíl mezi propustným světlem, kdy osvětlení prochází tenkým preparátem k oku, a odraženým světlem, kdy dopadá na povrch neprůhledného preparátu a vrací se. Biologický mikroskop se dívá do buněk a tkání na podložním sklíčku; metalografický mikroskop se dívá na povrch kovu, povlaku nebo minerálu, kterým světlo neprojde. Optika je v obou případech táž a právě odlišná cesta světla je tím, co z jednoho dělá pro druhou práci nepoužitelný přístroj.
Druhým dělením je geometrie stojanu. U svislého uspořádání hledí objektiv shora na vzorek, který leží na stolečku pod ním, a vzorek musí být dost malý a dost plochý, aby se tam vešel. U invertovaného uspořádání hledí objektiv zdola a stolek nese preparát nad ním, takže těžký, silný nebo nepravidelný předmět lze položit a projet jím bez zmenšování. O volbě mezi těmito dvěma rozhoduje obvykle příprava vzorku, nikoli zvětšení.
Jak laboratorní mikroskop měří
Složený mikroskop tvoří obraz ve dvou stupních: objektiv ze preparátu sbírá světlo a vytváří zvětšený mezobraz, a okulář tento mezobraz zvětšuje pro oko. Součin obou údajů dává celkové zvětšení, které je nejméně informativním číslem na listu, protože zvětšení bez rozlišení dá jen větší rozmazání. O rozlišení detailu rozhoduje numerická apertura objektivu, tedy míra kužele světla, který objektiv dokáže sebrat, spolu s vlnovou délkou použitého světla.
Optický systém proto znamená víc než zvětšení tištěné na přístroji. Koregovaný objektiv, který uvede několik barev do společného ohniska a vyrovná pole, je to, co umožňuje při velkém zvětšení hranu posoudit, nikoli jen vidět. Osvětlení musí správně vyplnit aperturu - k tomu slouží kondenzor a clona pole i clona otvoru - a přístroj s lampou, která není sladěna a soustředěna, podléhá i slabšímu přístroji, který je správně seřízen.
Kde se prohlídka musí zaznamenat nebo změřit, stává se kamera druhým optickým kanálem s vlastní specifikací. Rozlišení senzoru, velikost pixelu v poměru k obrazu a optika, která kameru k mikroskopu připojuje, spolu určují, co zaznamenaný obraz ukáže, a obraz může být na displeji dokonale ostrý a přesto nést málo pixelů na přesné změření prvku. Kalibrace podle mikrometrického pravítka na stolku je to, co převádí vzdálenost v pixelech na vzdálenost v mikrometrech, a platí pro každý objektiv zvlášť.
Možnosti konfigurace
Většinu specifikace určují tato rozhodnutí, nikoli třída přesnosti. Každé omezuje to další, proto se projednávají v pořadí.
| Konfigurace | Co je možno upravit | Co skutečně rozhoduje |
| Cesta osvětlení | Propustné světlo skrz preparát, nebo odražené světlo z jeho povrchu | Které vzorky přístroj vůbec může prohlížet. Rozhoduje o tom preparát a není to otázka preference. |
| Geometrie stojanu | Svislý stojan hledící dolů, nebo invertovaný hledící zdola pod stolem | Zda lze velký, silný nebo nepravidelný preparát položit bez krájení a jak se dosáhne na ovladače posuvu. |
| Pozorovací hlava | Monokulární, binokulární, nebo trinokulární hlava s otvorem pro kameru | Zda je přístroj pro jednoho pozorovatele, pro pohodlnou rutinu, nebo pro současné sledování a snímání. Právě otvor z kamery dělá trvalou součást přístroje. |
| Sada objektivů | Stupně zvětšení, korekční třída a pracovní vzdálenost každého objektivu | Použitelné pásmo zvětšení, jak ploché je pole u okrajů a jak velká je vůle mezi objektivem a preparátem. |
| Stolek a posuv | Rozměr stolku, jeho dráha a zda je posuv ruční, nebo poháněný | Zda lze preparát systematicky projít a vrátit se k značenému bodu; to mění sledování v měření. |
| Osvětlení a kontrast | Zdroj světla a zda se jasné pole doplňuje technikami temného pole, polarizovaného nebo šikmého osvětlení | Zda nízkokontrastní preparát vůbec bývá vidět. Mnoho preparátů je v jasném poli neviditelná a potřebují techniku, nikoli větší zvětšení. |
| Snímání a analýza | Kamera, její rozlišení a software používaný k zachytávání, měření a vykazování | Zda z prohlídky vznikne záznam a zda se z něj dají vyjmout měření. Software, který nelze kalibrovat, je displej, nikoli přístroj. |
Cesta osvětlení a geometrie stojanu jsou dány preparátem. Všechno za nimi je otázka toho, jak pohodlně se dá prohlídka provést i zaznamenat.
Jak vybrat: laboratorní mikroskop
| Rozhodnutí | Co o tom rozhoduje | Na co se zeptat |
|---|
| Zda světlo prochází preparátem | Tenký řez nebo rozmaz, nebo neprůhledný kus | Tím je dána cesta osvětlení a tím i rodina a žádné příslušenství z jednoho nedělá druhé. |
| Velikost a tvar preparátu | Založený blok, sklíčko, nebo součástka, kterou nelze rozříznout | Kde nelze vzorek zmenšit, právě invertovaná geometrie umožňuje ho vůbec prohlížet. |
| Měřítko sledovaného prvku | Celá zrna, tloušťka povlaku, nebo jemná sraženina | Pásmo objektivů určuje prvek, nikoli preparát, a k prověření je numerická apertura, kterou vyžaduje. |
| Kontrast, který preparát poskytne | Přírodně zbarvený nebo silně rozptylující vzorek, nebo takřka průsvitný | Nízkokontrastní vzorek je problém techniky a příslušenství k ní se volí spolu s přístrojem, nikoli až dodatečně. |
| Zda je potřeba měřit | Kvalitativní posudek, nebo rozměr či počet | Měření vyžaduje kalibraci podle etalonu a stolek, kterým lze spolehlivě posouvat, a tím se mění, co musí přístroj obsahovat. |
| Zda musí výsledek zůstat zachován | Názor vyslovený při prohlídce, nebo snímek přiložený ke zprávě | Snímání a software k němu se specifikují spolu s optikou, protože otvor pro kameru i spojení jsou součástí stojanu. |
| Kdo ho bude používat | Jeden specialista, nebo několik lidí střídajících se u něj | Snadnost seřízení, nastavení okulářů a opakovatelnost mezi uživateli jsou při sdíleném chodu důležitější než kterýkoli optický údaj. |
Pokud něco z toho ještě není určeno, pošlete to, co znáte. Nabídku lze vydat i podle popisu měřicí úlohy a po doplnění údajů ji upřesnit.
Nejbližší alternativy
laboratorní mikroskop: to jsou typy, o které u poptávky obvykle skutečně jde, a bod, kde se o výběru vážně rozhoduje.
| Nejbližší alternativa | Jak se liší od laboratorního mikroskopu |
| Tvrdoměry | Vytvoří vtištěnou stopu a ta se měří, takže měření je mechanické, nikoli optické, i když se stopa čte přes čočku. Obojí se často používá na týž preparát a odpovídá na zcela různé otázky. |
| Drsnoměry | Profil povrchu přejíždějí nebo měří a vykážou ho jako číselnou hodnotu. Mikroskop ukazuje, jak povrch vypadá; drsnoměr říká, jak se odchyluje od roviny. |
| Tloušťkoměry nátěrů | Tloušťku vrstvy vykážou fyzikální metodou, kdežto mikroskop ji měří z připraveného řezu. Optická cesta je pomalejší a je právě tou, kterou lze druhou metodu kontrolovat. |
| Analyzátory velikosti částic | Z velkého počtu částic v rozptýleném vzorku vykážou rozdělení velikostí. Mikroskop detailně prohlíží vybranou hrstku, což je jiný druh důkazu, a zrnitost posouzená mikroskopem je jiná veličina než rozdělení velikosti zrn prášku. |
| Zařízení pro průmyslovou kontrolu | Obecné označení pro kontrolní zařízení v provozu, jehož jedním příkladem je mikroskop použitý ke kontrole. Je-li požadavkem samo snímání, specifikuje se jako mikroskop, nikoli pod obecným označením. |
Hranice, kterou stojí za to určit jako první, je to, zda světlo prochází preparátem, nebo se od něj odráží, protože tato jediná skutečnost volí přístroj a vylučuje většinu jeho alternativ.
Co by měla obsahovat vaše poptávka
První odpovědí může být nabídka místo souboru otázek, pokud poptávka tyto údaje obsahuje. Pokud hodnota není známa, pošlete popis úkolu a my potvrdíme, co z něj plyne.
- Preparát, zda je průhledný nebo neprůhledný, a jak je velký a silný
- Prvek, který se prohlíží, a měřítko, na němž se musí rozlišit
- Zda lze preparát rozříznout a vypreparovat, nebo ho prohlížet tak, jak je
- Požadovaná kontrastní technika, je-li preparát téměř průsvitný
- Zda se z obrazu musí měřit a podle jakého etalonu
- Zda se snímky musí zachytávat, měřit a vykazovat a kolik uživatelů s nimi pracuje
- Pásmo zvětšení a pracovní vzdálenost potřebná v jeho horním konci
- Osvětlení a napájení dostupné na místě
- Množství, přístav určení a požadovaný termín dodání
