Типы микроскопов

Биологические микроскопы разделяются на три группы:

1) упрощенные, предназначенные для простейших исследований в учебных целей;

2) рабочие - для производственных исследований (МБР-1, МБР-3, дорожный МБД-1, "Биолам 270″ и т. д.). Увеличение у них достигает до 1350^х,

3) исследовательские - для научных работ (МББ-1А, МБИ-6, МБИ-11, MБИ-I5). Увеличение у них до 1900^х при визуальном наблюдении и до 4800^х - при фотографировании.

Рис. 4.1.2-1

Для этого микроскопа характерно увеличение от 56^х до 1350^х, чувствительность точной наводки 0,002 мм и диапазон наводки по глубине 2,4 мм. Состоит из зеркала I, конденсора 2 с ирисовой диафрагмой, предметного столика 3, объектива 4, полупентапризмы 5 и окуляра 6.

Микроскоп имеет грубую и точную наводки по глубине. Подсветка может производится как искусственным источником света, так и естественным светом. Столик может перемещаться в двух направлениях и вращаться вокруг вертикальной оси. В нижней части тубуса закреплено револьверное устройство, в которое устанавливаются три объектива.

Микроскоп предназначен для исследований в медицине, биологии и других областях науки. С помощью его можно наблюдать прозрачные и непрозрачные объекты, производить фотографирование в проходящем свете, в темном поле и при методе фазового контраста, в поляризованном свете и в отраженном свете.

Рис. 4.1.2-2

Для работы в темном поле вместо конденсора с панкратической системой устанавливается конденсор темного поля.

Характеристики микроскопа:

- Увеличение: 17,5^х - 2250^х в проходящем свете,

45^х - 2375^х в отраженном свете.

- Апертура изменяется панкратической системой апланатичеокого

конденсора от 0,16 до 1,4.

- Фотографирование на пленку 24 х 36 мм или пластинку 9 х 12 мм.

- Подсветка искусственная, лампа К ? 30,170 вт, 17в.

Рис. 4.1.2-3

Микроскоп предназначен для наблюдения мелких объектов обоими глазами. Он дает прямое и объемное изображение рассматриваемых объектов в проходящем и отраженном свете. Наблюдаемые объекты могут быть сфотографированы с помощью микрофотонасадки. Широко применяется для приготовления препаратов исследуемых с помощью микроскопов.

Рис. 4.1.2-4

Его технические характеристики:

• увеличение от 3,5^х до 80^х;
• поле зрения от 42 до 2,6 мм;
• система Галилея 3,5^х и 2^х;
• окуляры сменные 6^х, 8^х, 12.5^х;
• расстояние между окулярами от 56 до 75мм.

Используется для изучения объектов в минералогии, петрографии, биологии, химии и др. С его помощью можно исследовать прозрачные и непрозрачные материалы в обыкновением и поляризованном свете, вести наблюдение в темном поле и методом фазового контраста.

Рис. 4.1.2-5

Микроскоп позволяет вести наблюдение в ортоскопическом и коноскопическом ходе лучей. В первом случае, мы наблюдаем изображение самого объекта, во втором - включается линза Бертрана и в окуляр наблюдаем интерференционную картину, получаемую в выходном зрачке объектива и по которой судим о строении исследуемого материала.

Исследования в поляризационном свете применяется для изучения анизотропных материалов, у которых оптические свойства (показатель преломления, пропускание, способность поворачивать плоскость поляризации) не одинаковы в разных направлениях.

Характеристики микроскопа:

- Увеличение от 56^х до 1350^х ;

- Апертура 0,22 ÷ 1,25;

- Светофильтры с λ = 0,4866; 0,589; 0,620 мкм.

Поляризатор может поворачиваться на 360 °. Анализатор может поворачиваться на 90⁰. Точность отсчета при повороте 6', достигается с помощью с помощью нониальной шкалы.

Работа при исследовании объекта проводится обычно при скрещенных поляризаторе и анализаторе, что повышает контраст при наблюдении.

При работе в светлом поле нить источника проектируется в плоскость апертурной диафрагмы, которая проектируется в выходной зрачок эпиобъектава. Полевая диафрагма проектируется в плоскость объекта.

При работе в темном поле в ход лучей включается кольцевая диафрагма, а апертурная и полевая диафрагмы открываются полностью. Центральная часть пучка срезается кольцевой диафрагмою, а краевая часть отражается от кольцевого зеркала и попадает на зеркало объектива, отражается от него и подсвечивает объект.

При фотографировании на пластинку 9х12 призма-куб выключается.

Вместо бинокулярном насадки может устанавливаться монокулярная насадка.

Для перехода от работы в проходящем свете к работе в отражением свете необходимо включить призму 1, снять салазки с револьвером объективов и установить на их место осветитель отраженного света с эпиобъективом.

Рис. 4.1.2-6

Применяются в гистологических, микробиологических, химических и других лабораториях для исследования объектов в люминесцентном свете. Для возбуждения люминесценции препарат освещается сине-фиолетовым светом или ультрафиолетовым с λ< 360 нм, которая выделяется от источника с помощью светофильтров. Схема подобна исследовательскому микроскопу.

Наблюдение может производиться в проходящем или отраженном свете, в светлом или темном поле, а также при методе фазового контраста.

Микроскоп МЛ-2 имеет следующие характеристики:

Увеличение: при визуальном наблюдении от 53^х до 1350^х

при фотографировании от 20^х до 540^х .

Фотографирование производится с помощью специальной окулярной

фотоприставки (вместо окуляра).

Подсветка производится ртутно-кварцевой лампой ДРШ-250.

В качестве окуляра служит бинокулярная насадка.

Широко применяются в биологии и в медицине, т. к. вещества живых клеток имеют максимум поглощения в ультрафиолетовой области спектра. В видимой области - эти вещества совершенно прозрачны. С помощью этого микроскопа можно, например, определить распределение и концентрацию нуклеиновой кислоты, которая имеет большое значение в жизнедеятельности клетки.

В качестве приемников в УФ микроскопе используются фотослой /МУФ-6/, фотоэлектрические приемники /МУФ-5/, глаз /МУФ-ЗМ/. Особенностью такого микроскопа является то, что детали его оптической схемы, стоящие до преобразователя, изготавливаются из специальных сортов стекла, пропускающих ультрафиолетовую часть спектра.

Визуальный микроскоп МУФ-ЗМ имеет характеристики:

- Увеличение:

при наблюдении через окуляр в проходящем белом свете и при наблюдении люминесценции от 114^х до 1350^х,

в ультрафиолетовой области (УФ) с применением люминесцирующего экрана от 96^х до 980^х,

при наблюдении люминесценции в отраженном свете от 114^х до 1470^х.

- Перемещение тубуса с помощью микромеханизма - 2,4 мм,

- Источник света ртутная кварцевая лампа СВД - I20A.

Оптическая схема микроскопа состоит из системы освещения, в которую входят специальные светофильтры и кювета с парами хлора или йода для выделения необходимой длины волны при работе в УФ части спектра, предметного столика, проекционного микрообъектива с линзой, проектирующей изображение на люминесцирующим экран, микроскопа, с помощью которого рассматривается экран. Этот микроскоп состоит из объектива, призмы и окуляра.

Инфракрасные микроскопы применяются для исследования веществ непрозрачных для видимой области спектра и прозрачных для инфракрасных лучей с длиной волны 0.8 ч 1,3 мкм. К таким веществам относятся германий, кремний, а также палеонтологические и экологические образования и др. Для получения изображения видимого глазом применяют электронно-оптические преобразователи /ЭОП/. Оптические детали изготавливаются из обычных сортов оптического стекла, которое прозрачно и для ИК части спектра.

Рассмотрим схему микроскопа МИК-1.

Микроскоп позволяет наблюдать и фотографировать объекты в проходящем и отраженном свете; в светлом и темном поле и методом фазового контраста в проходящем и отраженном свете в видимой области спектра.

Схема состоит из системы освещения, проекционного микроскопа, ЭОПа типа П-4 и визуального микроскопа, с помощью которого рассматриваем изображение на экране ЭОПа. Источником света служит лампа OП-IOO-12.

Рис. 4.1.2-7

Увеличение микроскопа при работе в проходящем свете на фотокатоде

ЭОПа - 33^х, а в отраженном свете - 19^х (предел ограничивается яркостью изображения на экране), при фотографировании в видимых и ИК лучах -

до 180^х в проходящем свете, и до 720^х в отраженном свете.

Более совершенным является микроскоп МИК-4, который по своей схеме похож на биологический микроскоп МБИ-15. В его комплект входят поляризаторы и анализаторы. Увеличение в проходящем свете в ИК области от 44^х до 5260^х и в отраженном свете от 94^х до 5520^х, в видимой области спектра от 20^х до 1080^х.

Разрешающая способность ИК микроскопов определяется теоретическим пределом, который вдвое больше, чем у обычных микроскопов, и аберрациями ЭОПа.

Фотографирование изображения объекта на пленку осуществляется микрофотонасадкой МФН-12 с камерой ?ЗОРКИЙ-4? или на фотопластинку размером 6,5 х 9 см - камерой, входящей в комплект микроскопа.

В качестве источника света применена лампа с йодным циклом

КИМ-10 х 90.

Для биологических и поляризационных микроскопов МБР-1, МББ-1,

МБИ-II, VBY-8 и др. разработаны две инфракрасные насадки. Первая из них НИК-1 ? упрощенная - применяется для визуального просмотра. Вторая

НBК-3 ? универсальная - предназначена главным образом для исследования оптических кристаллов.

Предназначены для исследования и контроля структуры металлов и сплавов. Исследование ведется только в отраженном свете.

У большинства микроскопов предметный столик расположен сверху, а фокусировка осуществляется перемещением одного только объектива. Для этого применяется длина тубуса равная бесконечности. Дополнительная линза при этом имеет фокусное расстояние равное 200 или 250 мм, исследовательские металлографические микроскопы (МИМ-8М, МИМ-9 и др.) позволяют применять все методы подсветки объекта в отраженном свете, а также фотографирование изображения объектов. Упрощенные металлографические микроскопы (ММУ-3) позволяют изучать объекты в отраженном свете методами светлого и темного поля в простом и поляризованном свете.

Измерительные микроскопы являются универсальными оптико-механическими измерительными приборами и предназначены для измерения длин диаметров, угловых размеров, профилей и т.д. Они состоят из основания, продольных и поперечных салазок, угломерного устройства, визирного и отсчетных устройств.Визирное устройство представляет из себя микроскоп, что и определяет наименование этой группы приборов.

Отсчетные устройства могут быть как оптические, так и механические.

Микроскопы имеют подвижные предметные столы, на которых помещается измеряемый объект. Стол перемещается в продольном направлении.

Отсчет при линейных измерениях, как и в компараторax, ведется по шкалам, расположенных параллельно направлению движения стола и микроскопа.

Измерение угловых величин производиться с помощью угломерной головки, состоящей из лимба, соединенного жестко с сеткой визирного микроскопа, и отсчетного устройства.

К измерительным микроскопам относятся инструментальные и универсальные измерительные микроскопы.

У нас выпускаются большой (БМИ) и малый (ММИ) инструментальные микроскопы, универсальные измерительные микроскопы (УИМ-21, УИМ-22, УИМ-23, УИМ-24, УИМ-29, ТИП, ДИП).

К универсальным микроскопам придаются дополнительные приспособления:

I/ Круглый стол СТ-9 или СТ-31 для измерения углов с более высокой точностью, чем с помощью угломерной головки.

2/ Контактный нутромер ИЗО-1 для внутренних линейных измерений.

3/ Проекционная насадка для ПН-7 для измерения изделий с помощью экрана, на который проектируется увеличенное изображение изделия и штрихи сетки визирного микроскопа.

4/ Вертикальный длинномер ИЗВ-21, ИЗВ-29 для измерения объектов по высоте.

5/ Стол с высокими центрами СТ-2 для измерения резьбовых деталей большого диаметра,

6/ Измерительная бабка ИБ-21 для измерения углов деталей установленных в центрах.

7/ Призматические опоры ОП-21 для измерения длинных бесцентровых поверхностей вращения.

8/ Окулярная головка двойного изображения для измерения расстояния между центрами отверстий, штрихов и т.д.

9) Профильная окулярная головка ОГР-21 для измерения профиля метрической резьбы и радиусов различных дуг.

Пределы измерений 0^о ч 360^о,

Цена деления 1^о

Увеличение отсчетного микроскопа 48^х,

Цена деления отсчетного устройства 1",

Погрешность измерения 10".

Измерительная бабка ИБ-21

Пределы измерения 0^о-380 ° ,

Цена деления 1^о,

Увеличение отсчетного микроскопа 53^х

Цена деления отсчетного устройства 1',

Основные характеристики инструментальных и универсальных измерительных микроскопов.

Отсчетные устройства УИМов применяются как окулярные, так и экранные и представляют из себя микроскопы или проекционные микрообъективы со спиральными микрометрами. Так в УИМ-21 применятся отсчетные микроскопы, а в остальных шкалы и отсчетные устройства проектируются на экраны.