W jaki sposób dobierać mikroskop do elektroniki i innych prac mikromanipulacyjnych? Kilka słów o mikroskopach stereoskopowych.

W przypadku każdego mikroskopu najważniejszym jego elementami są obiektywy. Niemniej jednak pozostałe elementy optyczne również mają wpływ na jakość obrazu. Wygląd zewnętrzny i kolor mikroskopu są sprawami drugorzędnymi. Na co więc zwracać uwagę?

Przy dobieraniu mikroskopu należy wziąć pod uwagę nasze potrzeby użytkownika: do jakiego konkretnie celu ma służyć mikroskop, co będziemy oglądać, czy będziemy prowadzić obserwacje i jednocześnie prowadzić jakieś prace mikromanipulacyjne np. lutowanie, grawerowanie, czy może montaż bardzo drobnych elementów. Jakie powiększenia będą nam potrzebne – minimalne i maksymalne. Trzeba pamiętać, że im większe powiększenie, tym mniejsze będzie pole widzenia i mniejsza głębia ostrości. W przypadku naprawy telefonów komórkowych wystarczą nam mikroskopy stereoskopowe z relatywnie dużą odległością roboczą i najlepiej z płynnym powiększeniem
i własnym oświetleniem np. SZ-430 B (z nasadką binokularową, brak toru optycznego do podłączenia kamery) lub T (z nasadką trinokularową, trzeci tor optyczny do podłączenia cyfrowej kamery mikroskopowej), SZ-450B
lub T i SZ-630B lub T.

Mikroskop SZ-450B

Przy ograniczonych środkach wystarczy mikroskop DO Discovery L , który charakteryzuje się dużą odległością roboczą aż 230 mm i własnym oświetleniem. Jego wadą jest uciążliwa zmiana powiększenia poprzez zmianę pary obiektywów (wymienne) i parę okularów. Zapewne użytkownik ograniczy się tylko do obiektywu 1x i okularów WF10x uzyskując powiększenie pracy 10x, zaś pozostałe powiększenia będzie stosować w trakcie analizy płytki elektronicznej i wyszukiwaniu usterek.

Discovery L

Obiektyw

Okular

Powiększenie całkowite

Pole widzenia

Odległość robocza

1x

10x

10x

20 mm

230 mm

1x

20x

20x

10 mm

0,5x

10x

5x

36 mm

250 mm

0,5x

20x

10x

18 mm

Mikroskop Discovery L

Dokonując wyboru zawsze należy dążyć do uzyskania najlepszych parametrów w stosunku do założonych wymagań w zakresie parametrów jak i przeznaczonych na zakup środków finansowych.

Co to jest mikroskop stereoskopowy?

Jest to precyzyjny instrument optyczny, który umożliwia trójwymiarową obserwację drobnych elementów. Przez lewy i prawy okular widać inny obraz. Tak jak w życiu, widzimy prawym i lewym okiem obrazy trochę przesunięte względem siebie, a nasz mózg dzięki temu umiejscawia obserwowane przedmioty w przestrzeni. W ten sposób z łatwością określamy co jest bliżej, a co dalej nas.

Trzeba pamiętać, że nie każdy mikroskop, który posiada dwa okulary jest mikroskopem stereoskopowym. Np. przez mikroskop biologiczny prowadzimy obserwację dwuoczną a nie jest on mikroskopem stereoskopowym, gdyż
w lewym i prawym widzimy ten sam obraz.

Rodzaje mikroskopów stereoskopowych

– w układzie Greenougha – dwa niezależne tory optyczne ustawione pod odpowiednim kątem w stosunku do siebie. Uwaga: Na mikroskop w układzie Greenougha można nakręcić jeden obiektyw zmieniający zakres powiększeń, np. obiektyw 0.5x.

– w układzie ze wspólnym obiektywem ( j. ang. CMO), z korekcją
do nieskończoności.

O tym drugim układzie nie będziemy mówić, gdyż jest zdecydowanie droższy
i przeważnie stosowany do celów badawczych

Jakie są najważniejsze parametry mikroskopu stereoskopowego?

– zakres powiększeń, najczęściej w zakresie od kilku do kilkunastu razy

– pole widzenia okularów 20mm czy 22mm dla powiększenia okularów 10x

– odległość robocza (ok. 100 – 250 mm)

– zakres obszaru w jakim możemy przemieszczać głowicę stereoskopową (dotyczy mikroskopów na wysięgniku)

– waga (a w zasadzie waga podstawy w przypadku mikroskopów
na wysięgniku)

– informacja czy możemy do danego modelu dokupić okular mikrometryczny
(z krzyżem i podziałką) o ile w przyszłości chcielibyśmy mierzyć (np. szerokość ścieżki) w sposób tradycyjny

Zakres powiększeń i w jaki sposób realizujemy zmianę powiększenia

Najlepszym rozwiązaniem jest płynna zmiana powiększenia.

Jednak przy ograniczonych finansowych pozostają inne rozwiązania w
DO Discovery L wymieniamy parę obiektywów i parę okularów. Mikroskop pomimo, że jest relatywnie tani, posiada także własne oświetlenie – LED na giętkim ramieniu.

Pole widzenia – od czego zależy?

Pole widzenia obserwowanego obiektu zależy od pola widzenia okularów.

Zdecydowanie więcej obejrzymy pod mikroskopem z okularami WF10x/22mm niż WF10x/20mm

Oczywiście pole widzenia zależy też od powiększenia głowicy stereoskopowej jakie w danym momencie stosujemy.

Odległość robocza

Odległość robocza ma być taka, aby wygodnie manipulowało się (np. lutownicą lub innym narzędziem) pod mikroskopem.

– SZ-430/450 – odległość robocza – ok. 97 mm

– SZ-630T – odległość robocza – ok.115 mm

z dodatkowym obiektywem 0,5 x:

– SZ-430/450 – odległość robocza – ok. 180 mm

– SZ-630T – odległość robocza – ok. 220 mm

z dodatkowym obiektywem 2x:

– SZ-430/450 – odległość robocza – 30 mm

– SZ-630T – odległość robocza – 45 mm

Wymiary mikroskopu i waga

Ma to szczególne znaczenie jeśli mikroskop jest na dużym statywie a chcemy często przenosić z miejsca na miejsce. Waga statywu F1 – ok. 11,8 kg; F2 – 11 kg; F3 – ok. 21,5 kg

Rodzaje oświetlenia i na co wpływa?

Najczęściej stosuje się ledowe lampy pierścieniowe z regulacją jasności jako lampy bezcieniowe, np. LED 60T https://deltaoptical.pl/oswietlacz-mikroskopowy-led-60t-b
Może być też wersja gdzie świecący pierścień możemy podzielić na cztery strefy, które może niezależnie włączać i wyłączać, np. LED-64T https://deltaoptical.pl/oswietlacz-mikroskopowy-czterostrefowy-led-64

lub https://deltaoptical.pl/oswietlacz-led-80t-do-mikroskopu

Czasami przydatne jest umieszczenie kalki technicznej na świecącym pierścieniu, aby rozproszyć światło. Dzięki temu możemy dostrzec pęknięcia ścieżek, które inaczej nie będą widoczne.

Patrzymy także na temperaturę barwową (niższa – barwa ciepła, wyższa – zbliżona do światła dziennego, do zimnej i do niebieskiej barwy) i natężenie oświetlenia ( im wyższa wartość tym lepiej. Ważne też, by oświetlacz miał płynną regulację jasności.

Oświetlacz LED64 – 4 strefowy

Wysięgniki mikroskopowe

Statywy z głowicami zamontowanymi na wysięgniku pozwalają na wygodną pracę w szerokim zakresie w miejscu pracy.

Statyw ST-1 (F1)

Z bardzo szerokim rozstawem pozwala na pracę przy dwóch biurkach zsuniętych blatami. Głowicę mikroskopową ustawimy pod dowolnym kątem. Jednak ze względu na potrójne długie ramię, gdy dotkniemy głową okularów, obraz nam lekko zadrga. Dzieje się tak najczęściej, gdy użytkownik przechodzi z mikroskopów starego typu na nowsze modele, gdzie okulary mają odrzuconą źrenicę wyjściową. Ponieważ w naszych mikroskopach są okulary z odrzuconą źrenicą wyjściową, to nie ma potrzeby, aby opierać się czołem o okulary. Statyw jest wygodny w użytkowaniu, a dzięki wielu stopniom swobody możemy ustawić głowicę w taki sposób, by nie powodować zmęczenia podczas obserwacji.

  • Wysokość pionowego statywu (od powierzchni stołu) – ok. 420 mm
  • Maksymalna odległość osi optycznej głowicy stereoskopowej zamocowanej
    w uchwycie głowicy od osi pionowego ramienia – ok. 1040 mm
  • Maksymalna wysokość od blatu stołu płaszczyzny oporowej uchwytu głowicy stereoskopowej (na której to płaszczyźnie opiera się głowica stereoskopowa) – 690 mm
  • Masa: 11,8 kg

    Mikroskop SZ-450B na statywie F1

Statyw ST-2 (F2).

W porównaniu z pozostałymi statywami podstawa jest najlżejsza. Umożliwia przenoszenie mikroskopu z miejsca na miejsce (choć nie jest to zalecane).
Oś optyczna głowicy mikroskopowej ustawiona prostopadle do powierzchni stołu.

  • Wymiary podstawy: szerokość – 395 mm, głębokość – 275 mm, wysokość 32 mm, grubość 24 mm
  • Wysokość pionowego statywu (od powierzchni podstawy) – ok. 455 mm, średnica ramienia 29,5 mm
  • Długość poziomego ramienia 365 mm
  • Maksymalna odległość osi optycznej głowicy stereoskopowej zamocowanej
    w uchwycie głowicy od osi pionowego ramienia – ok. 460 mm
  • Maksymalna wysokość od blatu stołu (a nie górnej powierzchni podstawy) płaszczyzny oporowej uchwytu głowicy stereoskopowej ( na której
    to płaszczyźnie opiera się głowica stereoskopowa) – ok. 355 mm
  • Masa: 11 kg

Mikroskop SZ-450B na statywie F2

Statyw ST-3 (F3)

Bardzo ciężka podstawa. Dzięki temu przechylając w określonym zakresie głowicę na boki unikniemy jej przeważenia. Ze względu na dobre ułożyskowanie pionowe ramię wygodnie i łatwo przemieszcza się w płaszczyźnie pionowej.

  • wymiary podstawy 250 mm x 250 mm x 45 mm
  • wysokość pionowego statywu (od powierzchni stołu) – ok. 540 mm
  • maksymalna odległość osi optycznej głowicy stereoskopowej zamocowanej
    w uchwycie głowicy od osi pionowego ramienia – ok. 660 mm
  • maksymalna wysokość od blatu stołu płaszczyzny oporowej uchwytu głowicy stereoskopowej (na której to płaszczyźnie opiera się głowica stereoskopowa) – 460 mm
  • masa: 21,5 kgMikroskop SZ-450B na statywie F3

Wady optyczne obrazu

Kupując przez internet nie mamy możliwości oceny aberracji optycznych, które występują w danym układzie optycznym. Dopiero prowadząc obserwacje możemy ocenić jakość obrazu, który mamy w okularach i który, dzięki zainstalowanej mikroskopowej kamerze cyfrowej widzimy na ekranie monitora.

Najlepiej ocenić obraz podkładając papier milimetrowy i obserwować go na minimalnym i maksymalnym powiększeniu. Jeżeli widzimy obraz w kształcie poduszki ( zwłaszcza im bliżej brzegu pola widzenia w okularach , tym większe zniekształcenie), jak również dodatkowe kolorowe zabarwienia linii może nam przeszkadzać.

Bardzo rzadko w transporcie (zwłaszcza, gdy ktoś rzuci paczką) głowica mikroskopowa może się rozkolimować. Wtedy wymagana jest interwencja serwisu.

Rozkolimowanie głowicy sprawdzamy w następujący sposób:

– podkładamy pod mikroskop kartkę z narysowanym krzyżem na środku pola widzenia (musi być dobrze oświetlone pole obserwacji)

– ustawiamy ostrość na najmniejszym powiększeniu

– patrzymy w okulary i oceniamy czy widzimy jeden krzyż czy dwa (w obydwu okularach musi być ustawiony ostry obraz!)

Jeżeli jest dobrze widoczny jeden krzyż, to możemy jeszcze zwiększyć powiększenie obracając pokrętło zmiany powiększenia i sprawdzić, czy w całym zakresie obraz jest poprawny (po zmianie powiększenia konieczne może być ustawienie ostrości obracając pokrętłem do zmiany wysokości położenia głowicy mikroskopowej).

Obserwacja na ekranie monitora lub komputera w czasie rzeczywistym
i rejestracja obrazu

Często potrzebujemy udokumentować wadę lub uszkodzenie elementów optycznych, zimne luty lub spękania ścieżek. Także obserwacja i praca pod mikroskopem w ciągu 8 godzin może być uciążliwa. Dlatego coraz częściej montuje się w mikroskopach cyfrowe kamery mikroskopowe. Najczęściej montuje się je w trzecim tubusie okularowym, aby móc jednocześnie prowadzić obserwację oczną. Czasami widzi się mikroskopy stereoskopowe z wbudowaną kamerą. Nie jest to najpraktyczniejsze rozwiązanie. Po kilku latach pojawią się bardziej czułe i szybsze kamery o większej rozdzielczości, a wtedy nie będzie można w takim mikroskopie kamery wymienić. Także w przypadku uszkodzenia samej kamery cały mikroskop będzie wyłączony z pracy.
Nie mamy takiej sytuacji w przypadku niezależnego mocowania kamery w trzecim tubusie okularowym.

Zdjęcie drutu w powiększeniu 65x

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *