Czym jest mikroskop laboratoryjny
Mikroskop laboratoryjny daje powiększony obraz próbki zbyt małej, aby badać ją bezpośrednio, i wszystko, co dotyczy doboru, wynika z dwóch pytań: z czego składa się próbka i czy światło może przez nią przeniknąć. Mikroskop to nie jeden przyrząd, lecz rodzina, a jej członkowie różnią się mniej powiększeniem niż sposobem oświetlania preparatu i miejscem, w którym umieszcza się próbkę.
Podstawowy podział to światło przechodzące, gdzie oświetlenie przechodzi przez cienki preparat i do oka, oraz światło odbite, gdzie pada na powierzchnię nieprzezroczystej próbki i wraca. Mikroskop biologiczny patrzy przez komórki i tkanki na szkiełku; mikroskop metalurgiczny patrzy na powierzchnię metalu, powłoki lub minerału, przez który światło nie przenika. Ta sama optyka jest używana w obu, a różnica w drodze oświetlenia sprawia, że każdy jest bezużyteczny do pracy drugiego.
Drugorzędny podział to geometria statywu. W przyrządzie stojącym obiektyw patrzy w dół na próbkę umieszczoną na stoliku pod nim, a próbka musi być na tyle mała i płaska, żeby na nim leżeć. W przyrządzie odwróconym obiektyw patrzy w górę od dołu, a stolik niesie preparat nad nim, co oznacza, że ciężki, gruby lub nieregularny przedmiot można umieścić i przesuwać bez przycinania do wymiaru. Przygotowanie próbki, a nie powiększenie, zwykle rozstrzyga między tymi dwoma.
Jak mikroskop laboratoryjny dokonuje pomiaru
Mikroskop złożony tworzy obraz w dwóch stopniach: obiektyw zbiera światło z preparatu i tworzy powiększony obraz pośredni, a okular powiększa ten obraz dla oka. Przemnożenie obu wartości daje całkowite powiększenie i jest to najmniej informacyjna liczba w specyfikacji, bo powiększenie bez rozdzielczości daje tylko większą plamę. To, co rozdziela szczegóły, to apertura numeryczna obiektywu, czyli miara tego, jak szeroki stożek światła potrafi zebrać, razem z długością fali używanego światła.
Układ optyczny ma więc większe znaczenie niż powiększenie na nim wydrukowane. Obiektyw skorygowany, taki który sprowadza kilka kolorów do wspólnego ogniska i wyrównuje pole, pozwala oceniać krawędź przy dużym powiększeniu, a nie tylko ją widzieć. Oświetlenie musi poprawnie wypełniać aperturę, do czego służą kondensor i przysłony pola i apertury, a przyrząd, którego lampa nie jest dopasowana i wycentrowana, będzie działał słabiej niż prostszy, ale poprawnie ustawiony.
Gdy badanie musi być rejestrowane lub mierzone, kamera staje się drugim kanałem optycznym z własną specyfikacją. Rozdzielczość jej matrycy, rozmiar piksela względem obrazu i optyka pośrednia łącząca ją z mikroskopem razem decydują, co może pokazać zarejestrowany obraz, i obraz może być idealnie ostry na ekranie, a nieść zbyt mało pikseli, żeby zmierzyć detal dokładnie. Kalibracja na mikrometrze stolikowym zamienia odległość w pikselach na odległość w mikrometrach i jest specyficzna dla każdego obiektywu.
Konfiguracje
Większość specyfikacji jest ustalana przez te decyzje, a nie przez klasę dokładności. Każda ogranicza następną, dlatego są rozstrzygane po kolei.
| Konfiguracja | Opcje do ustalenia | Co faktycznie rozstrzyga |
| Droga oświetlenia | Światło przechodzące przez preparat lub światło odbite od jego powierzchni | Jakie próbki przyrząd w ogóle może badać. To jest rozstrzygnięte przez preparat i nie jest kwestią preferencji. |
| Geometria statywu | Statyw stojący patrzący w dół lub odwrócony patrzący w górę od dołu stolika | Czy duży, gruby lub nieregularny preparat można umieścić bez cięcia na sekcje i jak dosięgane są elementy sterujące przesuwem. |
| Głowica obserwacyjna | Monokular, binokular lub trinokular z portem na kamerę | Czy przyrząd jest dla jednego obserwatora, do wygodnej pracy rutynowej, czy do jednoczesnego oglądania i obrazowania. Port sprawia, że kamera staje się stałym elementem. |
| Zestaw obiektywów | Stopnie powiększenia, klasa korekcji i odległość robocza każdego obiektywu | Użyteczny zakres powiększenia, jak płaskie jest pole na krawędziach i ile miejsca jest między obiektywem a preparatem. |
| Stolik i przesuw | Rozmiar stolika, jego zakres ruchu i to, czy ruch jest ręczny czy napędzany | Czy preparat można systematycznie skanować i wracać do zaznaczonego punktu, co zamienia oglądanie w mierzenie. |
| Oświetlenie i kontrast | Źródło światła i to, czy jasne pole jest uzupełnione ciemnym polem, polaryzacją lub technikami ukośnego oświetlenia | Czy niskokontrastowy preparat w ogóle można zobaczyć. Wiele preparatów jest niewidocznych w jasnym polu i potrzebuje techniki, a nie większego powiększenia. |
| Obrazowanie i analiza | Kamera, jej rozdzielczość i oprogramowanie do przechwytywania, pomiaru i raportowania | Czy badanie daje zapis i czy można z niego wyodrębnić pomiary. Oprogramowanie, którego nie można kalibrować, jest ekranem, nie przyrządem. |
Droga oświetlenia i geometria statywu są narzucone przez preparat. Wszystko po nich jest kwestią tego, jak wygodne jest wykonanie i zarejestrowanie badania.
Jak wybrać mikroskop laboratoryjny
| Decyzja | Co to rozstrzyga | O co zapytać |
|---|
| Czy światło przechodzi przez preparat | Cienka sekcja lub rozmaz albo nieprzezroczysta bryła | To wybiera drogę oświetlenia i tym samym rodzinę i żaden akcesorium nie zamieni jednej w drugą. |
| Rozmiar i kształt preparatu | Zamontowany klocek, szkiełko lub element, którego nie można ciąć | Gdy próbki nie można zmniejszyć, geometria odwrócona pozwala ją w ogóle badać. |
| Skala badanego detalu | Całe ziarna, grubość powłoki lub drobny osad | Detal, nie próbka, wyznacza zakres obiektywów, a apertura numeryczna, jakiej wymaga, jest liczbą do sprawdzenia. |
| Kontrast, jaki daje próbka | Naturalnie zabarwiona lub silnie rozpraszająca lub prawie przezroczysta | Niskonakontrastowa próbka to problem techniki i akcesoria do niej muszą być dobrane razem z przyrządem, a nie dodane później. |
| Czy potrzebny jest pomiar | Ocena jakościowa lub wymiar albo liczba | Pomiar wymaga kalibracji względem wzorca i stolika, który można rzetelnie przesuwać, co zmienia to, co przyrząd musi zawierać. |
| Czy wynik trzeba zachować | Opinia wyrażona w momencie lub obraz dołączony do raportu | Obrazowanie i oprogramowanie z nim związane określa się razem z optyką, bo port kamery i sprzężenie są częścią statywu. |
| Kto będzie go używał | Jeden specjalista lub kilka osób na zmianę | Łatwość ustawienia, regulacji okularu i powtarzalność między użytkownikami mają większe znaczenie w użytkowaniu współdzielonym niż jakakolwiek pojedyncza wielkość optyczna. |
Jeśli którakolwiek z tych kwestii pozostaje otwarta, prześlij to, co jest znane. Wycenę można wystawić na podstawie opisu zadania i doprecyzować po uzupełnieniu luk.
Najbliższe alternatywy
To są typy, o które zazwyczaj chodzi w zapytaniu o mikroskop laboratoryjny, i punkt, w którym wybór jest naprawdę rozstrzygany.
| Najbliższa alternatywa | Co ją odróżnia od mikroskopu laboratoryjnego |
| Twardościomierze | Tworzą odcisk i go mierzą, więc pomiar jest mechaniczny, nie optyczny, nawet gdy odcisk jest odczytywany przez soczewkę. Oba są często używane na tej samej próbce i odpowiadają na zupełnie różne pytania. |
| Mierniki chropowatości | Zarysowują lub mierzą profil powierzchni i podają go jako liczbę. Mikroskop pokazuje, jak powierzchnia wygląda; miernik chropowatości mówi, jak odbiega od płaskiej. |
| Mierniki grubości powłok | Podają grubość warstwy metodą fizyczną, podczas gdy mikroskop mierzy ją z przygotowanego przekroju. Droga optyczna jest wolniejsza i jest tą, którą można sprawdzić wynik drugiego. |
| Analizatory wielkości cząstek | Podają rozkład wielkości z dużej liczby cząstek w próbce rozproszonej. Mikroskop bada wybrane kilka szczegółowo, co jest innym rodzajem dowodu, a wielkość ziarna oceniana przez mikroskop to inna wielkość niż rozkład wielkości proszku. |
| Sprzęt do kontroli przemysłowej | Ogólna kategoria przyrządów do kontroli na hali produkcyjnej, z których mikroskop używany do inspekcji jest jednym przykładem. Gdy wymaganiem jest samo obrazowanie, określa się je jako mikroskop, a nie pod ogólnym nagłówkiem. |
Warto najpierw rozstrzygnąć, czy światło przechodzi przez preparat, czy się od niego odbija, bo ten jeden fakt wybiera przyrząd i wyklucza większość alternatyw.
Co powinna zawierać wycena
Pierwsza odpowiedź może być wyceną, a nie zestawem pytań, jeśli zapytanie zawiera te informacje. Jeśli wartość nie jest znana, wyślij opis zastosowania, a my potwierdzimy, co implikuje.
- Preparat, czy jest przezroczysty czy nieprzezroczysty, i jaki jest duży oraz gruby
- Detal do zbadania i skala, w jakiej ma być rozdzielony
- Czy próbkę można pociąć na sekcje i zamontować, czy musi być badana w takiej formie, w jakiej jest
- Wymagana technika kontrastu, jeśli próbka jest bliska przezroczystości
- Czy z obrazu ma być wykonany pomiar i względem jakiego wzorca
- Czy obrazy mają być przechwytywane, mierzone i raportowane i przez ilu użytkowników
- Zakres powiększenia i odległość robocza potrzebna na jego górnym końcu
- Dostępne oświetlenie i zasilanie na miejscu
- Ilość, port docelowy i wymagana data dostawy
