Che cos'è un microscopio da laboratorio
Un microscopio da laboratorio produce un'immagine ingrandita di un campione troppo piccolo per essere esaminato direttamente, e tutto ciò che riguarda la scelta discende da due domande: di cosa è fatto il campione, e se la luce può attraversarlo. Un microscopio non è uno strumento ma una famiglia, e i membri di quella famiglia differiscono meno per l'ingrandimento che per il modo in cui illuminano il preparato e per dove il campione è collocato.
La divisione principale è tra luce trasmessa, dove l'illuminazione attraversa un preparato sottile e arriva all'occhio, e luce riflessa, dove cade sulla superficie di un campione opaco e ritorna. Un microscopio biologico guarda attraverso cellule e tessuti su un vetrino; un microscopio metallografico guarda la superficie di un metallo, di un rivestimento o di un minerale che non lascia passare la luce. L'ottica è la stessa, ed è la differenza nel percorso di illuminazione a rendere uno strumento inutile per il lavoro dell'altro.
La divisione secondaria è la geometria del supporto. In uno strumento diretto l'obiettivo guarda verso il basso un campione trattenuto su un tavolino posto sotto di esso, e il campione deve essere abbastanza piccolo e abbastanza piatto da starci. In uno invertito l'obiettivo guarda dal basso verso l'alto e il tavolino porta il preparato sopra di esso, il che permette di posare e percorrere un oggetto pesante, spesso o irregolare senza ridurlo di dimensione. È di solito la preparazione del campione, e non l'ingrandimento, a decidere tra i due.
Come misura un microscopio da laboratorio
Un microscopio composto forma l'immagine attraverso due stadi: l'obiettivo raccoglie la luce dal preparato e forma un'immagine intermedia ingrandita, e l'oculare ingrandisce quell'immagine per l'occhio. Moltiplicare i due valori dà l'ingrandimento totale, che è il numero meno informativo di tutta la scheda, perché un ingrandimento senza risoluzione produce soltanto una macchia più grande. Ciò che risolve il dettaglio è l'apertura numerica dell'obiettivo, che misura quanto è ampio il cono di luce che riesce a raccogliere, insieme alla lunghezza d'onda della luce impiegata.
Il sistema ottico conta quindi più dell'ingrandimento stampigliato sopra. Un obiettivo corretto, che porta più colori a un fuoco comune e appiattisce il campo, è ciò che permette di giudicare un bordo a un ingrandimento elevato e non soltanto di vederlo. L'illuminazione deve riempire correttamente l'apertura, ed è questo il compito del condensatore e dei diaframmi di campo e di apertura; uno strumento la cui lampada non è abbinata e centrata renderà meno di uno strumento minore ma regolato come si deve.
Dove l'esame deve essere registrato o misurato, la videocamera diventa un secondo canale ottico con una specifica propria. La risoluzione del sensore, la dimensione dei pixel rispetto all'immagine e l'ottica di accoppiamento fra videocamera e microscopio decidono insieme cosa l'immagine registrata può mostrare, e un'immagine può essere perfettamente nitida sullo schermo pur portando pochi pixel per misurare una caratteristica in modo attendibile. La taratura su un micrometro da oggetto è ciò che converte una distanza in pixel in una distanza in micrometri, ed è specifica per ciascun obiettivo.
Opzioni di configurazione
La maggior parte della specifica è definita da queste decisioni e non dalla classe di accuratezza. Ognuna vincola la successiva, ed è per questo che si chiariscono in ordine.
| Configurazione | Opzioni da definire | Cosa decide davvero |
| Percorso di illuminazione | Luce trasmessa attraverso il preparato, o luce riflessa dalla sua superficie | Quali campioni lo strumento può esaminare. È deciso dal preparato e non è una questione di preferenza. |
| Geometria del supporto | Un supporto diretto che guarda verso il basso, o uno invertito che guarda verso l'alto dal di sotto del tavolino | Se un preparato grande, spesso o irregolare può essere posato senza essere sezionato, e come si raggiungono i comandi di traslazione. |
| Testa di osservazione | Monoculare, binoculare, o trinoculare con porta per videocamera | Se lo strumento è per un solo osservatore, per un uso di routine comodo, o per osservare e riprendere insieme. È la porta a rendere una videocamera una dotazione fissa. |
| Corredo di obiettivi | I gradini di ingrandimento, la classe di correzione e la distanza di lavoro di ciascun obiettivo | La banda di ingrandimento utilizzabile, quanto è piatto il campo ai suoi bordi e quanto spazio c'è fra l'obiettivo e il preparato. |
| Tavolino e traslazione | Dimensione del tavolino, sua escursione e se lo spostamento è manuale o motorizzato | Se un preparato può essere percorso in modo sistematico e riportato a un punto segnato, che è ciò che trasforma l'osservazione in misura. |
| Illuminazione e contrasto | La sorgente di luce, e se il campo chiaro è integrato da campo oscuro, luce polarizzata o illuminazione obliqua | Se un preparato a basso contrasto è visibile. Molti preparati in campo chiaro non si vedono e hanno bisogno di una tecnica, non di più ingrandimento. |
| Ripresa e analisi | Una videocamera, la sua risoluzione e il software usato per acquisizione, misura e referto | Se l'esame produce una registrazione e se da essa si possono estrarre misure. Un software che non può essere tarato è uno schermo, non uno strumento. |
Il percorso di illuminazione e la geometria del supporto sono fissati dal preparato. Tutto il resto riguarda la comodità con cui l'esame viene eseguito e registrato.
Come scegliere un microscopio da laboratorio
| Decisione | Cosa la determina | Cosa chiedere |
|---|
| Se la luce attraversa il preparato | Una sezione sottile o uno striscio, oppure un solido opaco | Definisce il percorso di illuminazione e quindi la famiglia, e nessun accessorio può convertire l'uno nell'altro. |
| Dimensione e forma del preparato | Un blocco montato, un vetrino o un componente che non può essere tagliato | Dove il campione non può essere ridotto, è la geometria invertita a permettere l'esame. |
| Scala della caratteristica di interesse | Grani interi, uno spessore di rivestimento o un precipitato fine | È la caratteristica, non il preparato, a fissare la banda di obiettivi, e l'apertura numerica che ne risulta è il valore da controllare. |
| Contrasto che il preparato offre | Un campione naturalmente colorato o fortemente diffusivo, o uno quasi trasparente | Un preparato a basso contrasto è un problema di tecnica, e gli accessori relativi vanno scelti insieme allo strumento e non aggiunti dopo. |
| Se serve una misura | Un giudizio qualitativo, o una dimensione o un conteggio | La misura richiede una taratura rispetto a uno standard e un tavolino percorribile in modo affidabile, il che cambia ciò che lo strumento deve comprendere. |
| Se il risultato deve essere conservato | Un'opinione espressa al momento, o un'immagine allegata a un referto | Ripresa e software si specificano insieme all'ottica, perché la porta per la videocamera e l'accoppiamento fanno parte del supporto. |
| Chi lo userà | Un solo specialista, o più persone in rotazione | Nell'uso condiviso facilità di regolazione, compensazione degli oculari e ripetibilità fra un utente e l'altro contano più di qualsiasi singolo dato ottico. |
Se qualcuno di questi punti è ancora aperto, invii quanto è già noto. Un preventivo può essere emesso sulla base della descrizione dell'applicazione e precisato quando i punti in sospeso saranno chiariti.
Le alternative più vicine
Questi sono i tipi in cui una richiesta per un microscopio da laboratorio si risolve di solito, e il punto in cui la scelta si decide davvero.
| Alternativa più vicina | Cosa lo distingue da un microscopio da laboratorio |
| Durimetri | Producono un'impronta e la misurano, quindi la misura è meccanica e non ottica anche quando l'impronta è letta attraverso una lente. I due strumenti sono spesso usati sullo stesso preparato e rispondono a domande del tutto diverse. |
| Rugosimetri | Percorrono o rilevano il profilo di una superficie e lo riportano come valore numerico. Un microscopio mostra che aspetto ha la superficie; un rugosimetro dichiara di quanto si scosta dalla planarità. |
| Misuratori di spessore di rivestimento | Riportano lo spessore di uno strato con un metodo fisico, mentre il microscopio lo misura su una sezione trasversale preparata. La via ottica è più lenta ed è quella con cui si può controllare l'altra. |
| Analizzatori granulometrici | Riportano una distribuzione dimensionale a partire da un gran numero di particelle in un campione disperso. Il microscopio esamina in dettaglio una scelta ristretta, che è un altro genere di evidenza, e la dimensione dei grani valutata al microscopio non è la stessa grandezza di una distribuzione granulometrica di una polvere. |
| Apparecchiature per ispezioni industriali | È la voce generale delle attrezzature di controllo in reparto, di cui un microscopio usato per l'ispezione è una delle manifestazioni. Dove il requisito è la ripresa in sé, la si specifica come microscopio e non sotto la voce generale. |
Il confine da stabilire per primo è se la luce attraversa il preparato o è riflessa dalla sua superficie, perché quel singolo fatto seleziona lo strumento ed esclude la maggior parte delle alternative.
Cosa includere nella richiesta
La prima risposta può essere un preventivo anziché una serie di domande, se la richiesta le contiene. Dove un valore non è noto, invii la descrizione del compito di misura e confermeremo ciò che implica.
- Il preparato, se è trasparente o opaco, e quanto è grande e spesso
- La caratteristica da esaminare e la scala alla quale deve essere risolta
- Se il preparato può essere sezionato e montato, o deve essere esaminato come è
- La tecnica di contrasto necessaria, se il preparato è quasi trasparente
- Se una misura deve essere ricavata dall'immagine, e contro quale standard
- Se le immagini devono essere acquisite, misurate e riportate in un referto, e da parte di quanti utenti
- La banda di ingrandimento e la distanza di lavoro necessaria al suo estremo superiore
- L'illuminazione e l'alimentazione disponibili sul sito
- Quantità, porto di destinazione e data di consegna richiesta
