Qu'est-ce qu'un microscope de laboratoire
Un microscope de laboratoire produit une image agrandie d'un échantillon trop petit pour être examiné directement, et tout ce qui décide du modèle à acheter découle de deux questions : de quoi l'échantillon est fait, et si la lumière peut le traverser. Un microscope n'est pas un instrument unique mais une famille, et les membres de cette famille diffèrent moins par le grossissement que par la façon dont ils éclairent le spécimen et par l'endroit où l'échantillon est placé.
La division principale est celle entre la lumière transmise, où l'éclairage traverse un spécimen mince et parvient à l'observateur, et la lumière réfléchie, où il tombe sur la surface d'un spécimen opaque et revient. Un microscope biologique regarde à travers des cellules et des tissus sur une lame ; un microscope métallographique regarde la surface d'un métal, d'un revêtement ou d'un minéral que nulle lumière ne traverse. Les mêmes optiques servent dans les deux cas, et c'est la différence de trajet d'éclairage qui rend l'un inutilisable pour le travail de l'autre.
La division secondaire est la géométrie du statif. Dans un instrument droit, l'objectif regarde vers le bas un échantillon tenu sur une platine au-dessous de lui, et l'échantillon doit être assez petit et assez plat pour y tenir. Dans un instrument inversé, l'objectif regarde vers le haut depuis le dessous et la platine porte le spécimen au-dessus de lui, ce qui permet de placer et de parcourir un objet lourd, épais ou irrégulier sans le découper. C'est la préparation de l'échantillon, plutôt que le grossissement, qui décide habituellement entre les deux.
Comment mesure un microscope de laboratoire
Un microscope composé forme son image en deux étapes : l'objectif recueille la lumière venue du spécimen et forme une image intermédiaire agrandie, et l'oculaire agrandit cette image pour l'observateur. Multiplier les deux chiffres donne le grossissement total, et c'est le nombre le moins informatif de la fiche technique, car un grossissement sans résolution ne produit qu'un flou plus grand. Ce qui sépare un détail, c'est l'ouverture numérique de l'objectif, qui mesure la largeur du cône de lumière qu'il peut recueillir, associée à la longueur d'onde de la lumière utilisée.
Le système optique compte donc davantage que le grossissement imprimé dessus. Un objectif corrigé, qui amène plusieurs couleurs à un foyer commun et aplanit le champ, est ce qui permet de juger un bord à fort grossissement plutôt que de le voir simplement. L'éclairage doit remplir correctement l'ouverture, ce à quoi servent le condenseur et les diaphragmes de champ et d'ouverture, et un instrument dont la lampe n'est pas adaptée et centrée donnera moins qu'un instrument inférieur bien réglé.
Lorsque l'examen doit être enregistré ou mesuré, la caméra devient une seconde voie optique avec sa propre fiche technique. La résolution de son capteur, la taille de ses pixels par rapport à l'image et l'optique de couplage qui la relie au microscope décident ensemble de ce que l'image enregistrée peut montrer, et une image peut être parfaitement nette tout en portant trop peu de pixels pour mesurer un détail avec exactitude. L'étalonnage contre un micromètre objet est ce qui convertit une distance en pixels en une distance en micromètres, et il est propre à chaque objectif.
Choix de configuration
L'essentiel de la spécification est déterminé par ces décisions plutôt que par la classe d'exactitude. Chacune contraint la suivante, c'est pourquoi elles sont tranchées dans l'ordre.
| Configuration | Options à fixer | Ce que cela détermine réellement |
| Trajet d'éclairage | Lumière transmise à travers le spécimen, ou lumière réfléchie par sa surface | Quels échantillons l'instrument peut examiner tout court. Cela est décidé par le spécimen et n'est pas une question de préférence. |
| Géométrie du statif | Un statif droit qui regarde vers le bas, ou un statif inversé qui regarde vers le haut depuis le dessous de la platine | Si un spécimen grand, épais ou irrégulier peut être placé sans être découpé, et comment les commandes de déplacement sont atteintes. |
| Tête d'observation | Tête monoculaire, binoculaire, ou trinoculaire avec une sortie caméra | Si l'instrument est destiné à un seul observateur, à un usage de routine confortable, ou à l'observation et à l'imagerie simultanées. La sortie est ce qui fait de la caméra une installation permanente. |
| Jeu d'objectifs | Les paliers de grossissement, la classe de correction et la distance de travail de chaque objectif | La bande de grossissement utilisable, la planéité du champ sur ses bords, et le dégagement entre l'objectif et le spécimen. |
| Platine et déplacement | La taille de la platine, sa course, et le fait que le mouvement soit manuel ou motorisé | Si un spécimen peut être parcouru systématiquement et ramené à un point repéré, ce qui transforme l'observation en mesure. |
| Éclairage et contraste | La source de lumière, et le fait que le fond clair soit complété par des techniques en fond noir, polarisée ou oblique | Si un spécimen à faible contraste peut être vu tout court. Beaucoup de spécimens sont invisibles en fond clair et demandent une technique plutôt que plus de grossissement. |
| Imagerie et analyse | Une caméra, sa résolution, et le logiciel utilisé pour l'acquisition, la mesure et le compte rendu | Si l'examen produit un enregistrement et si des mesures peuvent en être tirées. Un logiciel qui ne peut pas être étalonné est un afficheur plutôt qu'un instrument. |
Le trajet d'éclairage et la géométrie du statif sont fixés par le spécimen. Tout ce qui vient après eux est une question de confort d'examen et d'enregistrement.
Comment choisir un microscope de laboratoire
| Décision | Ce qui la tranche | Ce qu'il faut demander |
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| Si la lumière traverse le spécimen | Une coupe mince ou un frottis, ou un solide opaque | Cela sélectionne le trajet d'éclairage et donc la famille, et aucun accessoire ne peut convertir l'une en l'autre. |
| La taille et la forme du spécimen | Un bloc enrobé, une lame, ou une pièce qui ne peut pas être découpée | Là où l'échantillon ne peut pas être réduit, c'est la géométrie inversée qui permet de l'examiner tout court. |
| L'échelle du détail recherché | Des grains entiers, une épaisseur de revêtement, ou un précipité fin | C'est le détail, et non le spécimen, qui fixe la bande d'objectifs, et l'ouverture numérique qu'il exige est le chiffre à vérifier. |
| Le contraste que présente le spécimen | Un échantillon naturellement coloré ou fortement diffusant, ou un échantillon presque transparent | Un échantillon à faible contraste est un problème de technique, et les accessoires correspondants doivent être choisis avec l'instrument plutôt qu'ajoutés plus tard. |
| Si une mesure est nécessaire | Un jugement qualitatif, ou une dimension ou un comptage | La mesure exige un étalonnage contre un étalon et une platine qui se déplace de façon fiable, ce qui change ce que l'instrument doit comprendre. |
| Si le résultat doit être conservé | Un avis exprimé sur le moment, ou une image jointe à un rapport | L'imagerie et le logiciel qui l'accompagne sont spécifiés en même temps que l'optique, car la sortie caméra et le couplage font partie du statif. |
| Qui l'utilisera | Un seul spécialiste, ou plusieurs personnes en rotation | La facilité de réglage, l'adaptation de l'oculaire et la répétabilité entre utilisateurs comptent plus en usage partagé que n'importe quel chiffre optique isolé. |
Si l'un de ces points reste ouvert, envoyez ce qui est connu. Un devis peut être établi sur une description de service et affiné une fois les lacunes comblées.
Les alternatives les plus proches
Ce sont les types que recouvre généralement une demande pour un microscope de laboratoire, et le moment où le choix se décide vraiment.
| Alternative la plus proche | Ce qui la distingue d'un microscope de laboratoire |
| Duromètres | Ils produisent une empreinte et la mesurent, si bien que la mesure est mécanique plutôt qu'optique, même lorsque l'empreinte est lue à travers une lentille. Les deux sont souvent employés sur le même spécimen et répondent à des questions entièrement différentes. |
| Rugosimètres | Ils suivent ou jaugent le profil d'une surface et le restituent sous forme d'un chiffre. Un microscope montre à quoi ressemble la surface ; un instrument de rugosité dit de combien elle s'écarte de la planéité. |
| Jauges d'épaisseur de revêtement | Elles indiquent l'épaisseur d'une couche par une méthode physique, alors qu'un microscope la mesure sur une coupe préparée. La voie optique est plus lente et c'est celle qui peut servir à contrôler l'autre. |
| Analyseurs de taille de particules | Ils indiquent une distribution granulométrique à partir d'un grand nombre de particules dans un échantillon dispersé. Un microscope examine en détail quelques particules choisies, ce qui est un autre type de preuve, et une taille de grain évaluée au microscope est une grandeur différente d'une distribution granulométrique de poudre. |
| Équipements d'inspection industriels | Le chapitre général des équipements de contrôle en atelier, dont un microscope utilisé pour l'inspection est un cas particulier. Lorsque le besoin est l'imagerie elle-même, il se spécifie comme un microscope plutôt que sous le chapitre général. |
La frontière à établir en premier est de savoir si la lumière traverse le spécimen ou s'y réfléchit, car ce seul fait sélectionne l'instrument et écarte la plupart de ses alternatives.
Ce qu'il faut inclure dans la demande
La première réponse peut être un devis plutôt qu'une série de questions si la demande contient ces éléments. Lorsqu'un chiffre est inconnu, envoyez la description de l'usage et nous confirmerons ce qu'il implique.
- Le spécimen, s'il est transparent ou opaque, et sa taille et son épaisseur
- Le détail à examiner, et l'échelle à laquelle il doit être séparé
- Si le spécimen peut être coupé et enrobé, ou doit être examiné tel quel
- La technique de contraste requise, si le spécimen est proche de la transparence
- Si une mesure doit être prise à partir de l'image, et contre quel étalon
- Si des images doivent être acquises, mesurées et documentées, et par combien d'utilisateurs
- La bande de grossissement, et la distance de travail nécessaire à son sommet
- L'éclairage et l'alimentation disponibles sur le site
- Quantité, port de destination et date de livraison requise
