Настройка микроскопа по келлеру

Правила работы с микроскопом и его настройка | Статьи на сайте Познавая Мир

Настройка микроскопа по келлеру

Если вы желаете приступить к изучению микромира, вам следует изучить правила работы с микроскопом. Независимо от того, какой инструмент у вас будет, общие принципы обращения с ним выглядят примерно одинаково.

Конечно, при работе с разными видами техники (биологическим, стереоскопическим и, наконец, цифровым микроскопом) есть ряд отличий и нюансов, но в целом алгоритм действий при настройках и работе не сильно меняется.

Как настроить микроскоп?

У инструментов, которые не относятся к простым «детским игрушкам», окуляры и объективы устроены так, что в них имеется по две линзы и более.

Такая оптическая конструкция позволяет избежать искажений и даёт чёткую картинку. Её можно регулировать с помощью разных элементов микроскопа. Научиться этому вы сможете, воспользовавшись простым алгоритмом действий.

Рассмотрим его подробнее на примере работы с простым биологическим микроскопом:

  • осмотрите ваш инструмент. Если на нём есть пыль, его нужно аккуратно протереть с помощью мягкой салфетки, уделяя особое внимание оптическим элементам в объективе;
  • поставьте микроскоп перед собой. Всю работу выполняйте сидя. Ориентируясь на край стола, выберите максимально удобное положение, отступив примерно 2-3 сантиметра от его края;
  • откройте диафрагму;
  • если в микроскопе есть конденсор, его надо поднять вверх;
  • начинайте исследования объекта с минимального увеличения. Для этого поставьте в микроскоп соответствующий окуляр;
  • поработайте с объективом: опустите его так, чтобы между ним и предметным стеклом оставалось около 1 см;
  • отрегулируйте свет, используя зеркальце или электрическую подсветку (верхнюю или нижнюю, в зависимости от типа и модели вашего микроскопа);
  • положите на предметный столик препарат, который вы хотите рассмотреть;
  • следите сбоку за движением объектива. Работая макровинтом, одновременно опускайте объектив вниз. Когда расстояние между препаратом и линзой объектива снизу станет 4-5 мм, вращение макровинта можно прекратить.

Теперь смотрите одним глазом в окуляр и вращайте винт грубого наведения к себе. Таким образом объектив поднимется до того уровня, который позволит вам хорошо рассмотреть препарат.

При работе с любым микроскопом соблюдайте важную меру предосторожности. Никогда не смотрите в окуляр, одновременно опуская объектив. Опускать его всегда нужно, следя за процессом сбоку, чтобы покровное стекло и линза всегда находились на безопасном расстоянии друг от друга.

Если вы хотите больше увеличить изучаемый объект, выберите один из его участков и поместите его в центре поля зрения микроскопа. Смените окуляр на увеличение до 40, поставив револьвер в рабочее положение. Хорошего изображения вы добьётесь, вращая микрометренный винт так, чтобы его точка всё время находилась между двумя рисками, не выходя за их пределы.

Как работать со стереомикроскопом?

В отличие от «классического» биологического микроскопа стереомикроскоп оснащён двумя окулярами, а диапазон увеличения у него не такой большой. Он может колебаться от 10 до 100 крат, хотя есть более «продвинутые» модели, увеличивающие объект и в 200 крат.

При работе со стереомикроскопом вам не потребуется постоянно прищуривать один глаз, потому что инструмент оснащён двумя окулярами.

При этом, изображение вы сможете увидеть под разными углами и в «режиме» трёхмерного пространства. В качестве освещения используйте подсветку сверху.

Подавляющее большинство стереомикроскопов оснащены именно ею, однако есть модели, оборудованные несколькими видами подсветки (нижней и даже боковой).

Скорее всего, вам достанется стереомикроскоп, у которого есть поворотная револьверная головка. С её помощью вы сможете устанавливать увеличение на выбор (одно из двух). Есть инструменты, имеющие фиксированное увеличение.

Стереомикроскопы лучше использовать для того, чтобы изучать непрозрачные объекты (минералы, металлические и деревянные изделия, крупные насекомые и многое другое). Также они могут использоваться с целью ремонта электронных плат или часовых механизмов.

Так ли сложен цифровой микроскоп?

Как пользоваться микроскопом, если речь идёт о цифровом инструменте? задача цифрового микроскопа — преобразовывать визуальную информацию в цифровую и выводить оцифрованное изображение на экран компьютера. Это значительно облегчает процесс наблюдений, особенно если в них принимают участие несколько человек.

Прежде всего, вам понадобится установить на компьютер соответствующее программное обеспечение. Установить его просто: нужно вставить диск в дисковод и следовать командам, которые появляются на экране. По окончании всех операций на рабочем столе вашего ПК появится новый ярлычок.

После установки ПО необходимо:

  • перезагрузить компьютер;
  • включить микроскоп;
  • взять USB-кабель;
  • вставить его в USB-порт компьютера;
  • подождать, пока компьютер обнаружит новое устройство;
  • запустить программное обеспечение;
  • включить освещение микроскопа;
  • подготовить микропрепарат, зафиксировав его на предметном столике;
  • отрегулировать увеличение;
  • приступить к наблюдениям.

Перед установкой программного обеспечения нужно узнать, совместимо ли оно с той операционной системой, которая установлена на вашем компьютере. Если с совместимостью всё в порядке, с установкой и настройками проблем возникнуть не должно.

Независимо то того, с каким микроскопом вы будете работать, помните о том, что одним из главных критериев успешных наблюдений является хорошая оптика. Также и качество управляющих элементов является не менее важным. Именно поэтому к выбору следует подходить объективно, чтобы в будущем совершать для себя интересные и познавательные открытия.

Источник: https://poznavajamir.ru/information/stati-o-tovarah/mikroskopy-info/pravila-raboty-s-mikroskopom-i-ego-nastrojka/

настройка освещения микроскопа по келлеру

Настройка микроскопа по келлеру

Установка света по Кёллеру1. Включите свет и отцентрируйте его, следуя инструкции фирмы-изготовителя.2. Взяв контрастный препарат, содержащий окрашенные компоненты, сфокусируйте его, используя объектив Х10.3. Глядя в окуляры, постепенно закрывайте полевую диафрагму до тех пор, пока она не станет видна в плоскости образца. Она может быть/не быть четко сфокусирована и может быть/не быть в центре поля зрения.4. Сфокусируйте как следует изображение полевой диафрагмы, перемещая конденсор вверх или вниз. Обратите внимание, что в процессе фокусировки по краю диафрагмы появится желтая или синяя кайма. Если оба цвета присутствуют вокруг края одновременно, то это следствие плохой юстировки, которую нужно тогда произвести заново.5. Отцентрируйте изображение полевой диафрагмы. В большинстве случаев для этого используются центровочные винты конденсора. Для проверки центровки раскрывайте полевую диафрагму до тех пор, пока ее граница не приблизится вплотную к краю поля зрения.6. Откройте полевую диафрагму так, чтобы ее граница была вне поля зрения. Именно на этом этапе обнаруживается, что для объективов с малым увеличением изображение полевой диафрагмы недостаточно велико, чтобы заполнить все поле зрения. В этом случае следует либо откинуть верхнюю линзу, либо ввести добавочную нижнюю линзу. После этого конденсор должен быть вновь сфокусирован, как указано вышеисточник

Настройка освещения по Келлеру. урок

Современные лабораторные микроскопы профессионального уровня предусматривают специальную методику настройки освещения по Кёллеру. Впервые подобный принцип освещения был предложен в 1893г. немецким профессором Августом Кёллером, сотрудником компании Carl Zeiss, и с тех пор широко применяется в области традиционной микроскопии. Техника настройки освещения по Кёллеру позволяет добиться наилучшего разрешения и контраста для визуальных наблюдений, и особенно важна для микрофотографии. Естественно, настройка освещения по Кёллеру используется в биологических микроскопах при наблюдениях в светлом поле, при этом играя более критически важную роль при проведении исследований специальными методами, например, фазово-контрастной микроскопии.Важно помнить, что настройка освещения по Кёллеру должна производиться для каждого объектива отдельно. Кроме того, не меньшую роль играют и толщина используемого предметного стекла, и непосредственно сам образец. Так, в случае если лаборатория работает исключительно со стандартизированными стеклами одной толщины и одним типом образцов, проводя исследования, например, именно со 100х объективом (например, лаборатория, занимающаяся гистологическими исследованиями), то в таком случае будет вполне достаточно единожды выполнить настройку. В противном же случае, Вам придется выполнять рутинную процедуру настройки освещения снова и снова.Итак, вывод 1. Настройка освещения по Кёллеру осуществляется, исходя из трех факторов:

  • Фактор 1 – используемый объектив
  • Фактор 2– толщина предметного стекла
  • Фактор 3 – физические свойства исследуемого препарата

*Заметка 1. Обратим внимание, что правильная настройка освещения по Кёллеру играет более критическую роль при наблюдениях с объективами сухого типа, чем с масляными объективами.К сожалению, не все современные лабораторные микроскопы имеют возможность настройки освещения по Кёллеру. Поэтому при выборе профессионально микроскопа следует обращать внимание на наличие:

  1. Юстируемого по высоте и центрируемого конденсора
  2. Апертурной диафрагмы конденсора
  3. Полевой диафрагмы линзы коллектора

Как же собственно выполнить настройку освещения по Кёллеру?

Пошаговая инструкция настройки освещения по Келлеру

Шаг 1. Устанавливаем микроскоп на рабочий стол и подключаем его к сети. Включаем источник освещения.Шаг 2. В препаратодержателе координатного столика микроскопа фиксируем предметное стекло с образцом, окрашенным должным образом. Убедимся, что предметное стекло расположено ровно, без перекосов слегка придавив его по обеим сторонам.*Заметка 2. Не следует прикладывать слишком много усилий при нажатии на предметное стекло, чтобы не повредить механизм перемещения столика вверх/вниз.Шаг 3. Необходимо полностью открыть полевую диафрагму линзы коллектора и апертурную диафрагму конденсора ирисового типа вращением соответствующих регулировочных колец или рычагов.Шаг 4. Конденсор микроскопа следует аккуратно поднять вверх до упора, используя соответствующий регулировочный механизм (ручка либо рычаг), как правило, расположенные слева под предметным столиком.*Заметка 3. Обратите внимание, что конденсор не должен упираться в предметное стекло, так как может попросту сместить его из препаратодержателя. Как правило, производители оптических приборов предусматривают ограничитель поднятия конденсора максимально вверх, так что заводская настройка и не позволит линзе конденсора соприкоснуться с предметным стеклом. В то же время, случается, что линза конденсора случайно вывинчена и упирается в предметное стекло, в таком случае необходимо аккуратно закрутить линзу обратно.*Заметка 4. Большинство микроскопов оснащено конденсорами единой конструкции, однако встречаются и модели с конденсорами с откидной фронтальной линзой (например, микроскопы Konus Biorex-3, Konus Infinity-3, Ulab XY-B2T и др.) либо же дополнительной нижней линзой (например, микроскоп Bresser Science TRM-301), вводящимися или выводящимися из хода лучей соответствующим образом. Установленная наверх откидная фронтальная линза уменьшает фокусное расстояние конденсора, в то время как дополнительная нижняя линза, наоборот, увеличивает его фокусное расстояние, что, в свою очередь, естественно, влияет на размер изображения апертурной диафрагмы в плоскости препарата. В таких случаях, выполняя процедуру настройки освещение по Кёллеру для объективов малых увеличений, следует откинуть верхнюю откидную линзу коллектора, либо же ввести нижнюю дополнительную линзу.Шаг 5. Выбираем объектив, для которого будет проводиться настройка освещения по Кёллеру. Обратим внимание, что, как правило, объективы малых увеличений 4х и 10х в лабораториях используются не для непосредственного проведения исследования, а лишь для поиска препарата и центрирования его в поле зрения. Таким образом, наблюдения обычно проводятся, постепенно переходя от объективов с малыми увеличениями к объективам с большей кратностью. Наиболее часто первым объективом для настройки освещения по Кёллеру принято выбирать 10х объектив.Шаг 6. Наблюдая в окуляры микроскопа регулируем кольцо реостата источника освещения для достижения наиболее комфортной для глаз интенсивности освещения препарата так, чтобы освещение и не слепило, но и картинка не была темной.Шаг 7. Используем ручки грубой и точной фокусировки для настройки максимально возможной резкости изображения препарата.Шаг 8. Полностью закрываем полевую диафрагму линзы коллектора вращением соответствующего регулировочного кольца. При этом необходимо убедиться, что в окуляры будет видно изображение полевой диафрагмы или ее часть.Шаг 9. С помощью механизма юстировки конденсора по высоте опускаем его вниз до тех пор, пока не увидим резкое изображение полевой диафрагмы, т.е. четко очерченные контуры многоугольника.Шаг 10. В результате выполнения предыдущего шага мы можем обнаружить, что наш многоугольник находится вовсе не в центре поля зрения микроскопа, что говорит о необходимости центрирования конденсора с помощью двух юстировочных винтов, расположенных в оправе-держателе конденсора. Таким образом, необходимо добиться расположения полевой диафрагмы по центру как можно более точно.*Заметка 5. Выполняя центрирование конденсора, будьте осторожны и не сместите его положение, установленное по высоте.Шаг 11. Успешно завершив центрирование конденсора, следует аккуратно приоткрыть полевую диафрагму так, чтобы края многоугольника почти выходили за границу поля зрения.*Заметка 6. При необходимости следует немного подкорректировать центровку конденсора.Убедившись в должной центровке конденсора, раскройте полевую диафрагму ровно на столько, чтобы освещалось все видимое поле зрения, но не более. Полностью раскрывать полевую диафрагму не следует, так как это может привести к ухудшению качества изображения, в частности к снижению контрастности из-за чрезмерной засветки.Шаг 12. Последним пунктом настройки является регулировка апертурной диафрагмы конденсора. Считается, что для достижения наилучшего контраста без потери разрешения и деталей изображения апертурная диафрагма должна быть открыта на ≈65-80% от числовой апертуры объектива. Часто для такой настройки из окулярного тубуса микроскопа вынимают окуляр и, наблюдая на расстоянии 10-20см, регулируют диаметр апертурной диафрагмы так, чтобы осветить около ≈65-80% диаметра зрачка.*Заметка 7. Описанный выше метод регулировки диаметра апертурной диафрагмы может показаться не очень удобным. По этой причине многие современные микроскопы оснащены специальной шкалой на конденсоре, позволяющей максимально комфортно и оперативно выполнять настройку. Нанесенная градуировка на конденсоре может быть выполнена в двух вариациях:

  • Маркировка с указанием увеличения объектива. В таком случае Вам просто необходимо установить диафрагму в положение, соответствующее выбранному объективу.
  • Маркировка с указанием числовой апертуры объектива. В таком случае необходимо установить диафрагму в положение, равное ≈65-80% от числовой апертуры используемого объектива.

*Заметка 8. При микрофотографии часто оказывается полезным использование светофильтров. Снижение напряжения и, как следствие, яркости изображения может привести к преобладанию в спектре теплых тонов из-за увеличения красной и уменьшения синей составляющих. Во избежание подобного явления для снижения интенсивности света рекомендуется использование нейтральных серых светофильтров, устанавливающихся перед конденсором. Кроме того, при исследовании образцов, для которых не очень важен цвет (например, хромосом), может оказаться полезным синий светофильтр, характеризующийся более короткой длиной волны и высокой разрешающей способностью. Таким образом, синий светофильтр повышает разрешающую способность микроскопа и улучшает качество картинки.*Заметка 9. Выполнять процедуру настройки освещения по Кёллеру следует исключительно при визуальном наблюдении в окуляры, так как цифровые камеры для микроскопов характеризуются существенно более узким полем зрения, то наблюдая изображение на экране ПК, настройка освещение по Кёллеру будет менее точной и эффективной. Поэтому при занятии микрофотографией процедура настройки должна быть выполнена все равно при визуальном наблюдении.

Преимущества настройки освещения по Кёллеру

Что же собственно дает такая «утомительная» рутинная процедура, как настройка освещения по Кёллеру? Не вдаваясь в подробности и дебри науки, стоит сказать, что достоинствами осветительной системы по принципу Кёллера являются равномерное освещение объекта, возможность регулировки освещенности (числовой апертуры конденсора) и освещаемого поля объекта, а также обеспечение телецентрического хода лучей. Регулировка полевой диафрагмы влияет на величину освещаемого поля зрения, а регулировка апертурной диафрагмы – на яркость, контрастность изображения и разрешающую способность микроскопа.

  1. Во-первых, удается устранить нежелательные блики с боковых поверхностей тубуса микроскопа
  2. Во-вторых, достигается равномерное освещение препарата по всему полю зрения
  3. В-третьих, освещение осуществляется исключительно того участка препарата, который виден под микроскопом. Дополнительным плюсом здесь является и то, что таким образом уменьшается нагрев образца.
  4. Устранение внутренних переотражений позволяет добиться наилучшего контраста, что особенно важно при занятии микрофотографией
  5. Удается достичь максимального разрешения мелких деталей.

Таким образом, на сегодняшний день принцип освещения по Кёллеру является наиболее распространенной системой освещения в профессиональных лабораторных микроскопах, наиболее рациональным, сбалансированным и оптимальным методом освещения препарата.источник

Источник: https://kslift.ru/nastroyka-osvescheniya-mikroskopa-po-kelleru/

Освещение по Кёллеру

Настройка микроскопа по келлеру

By Robert Bellinger – Июль 15, 2016

Критическое освещение превалировало в микроскопии до тех пор, пока Август Кёллер (1866–1948) не разработал новый метод освещения, называемый сейчас принципом освещения по Кёллеру.

Проблема критического освещения была в том, что яркий источник света создавал изображение нити накала в той же плоскости, что изображение образца. Видимость нити накаливания лампы на финальном изображении вызывало неравномерное освещение, блики и теневые рисунки.

Принцип освещения по Кёллеру устранил эти помехи, используя расфокусированное изображение источника света для равномерного освещения образца.

На сегодняшний день, освещение по Кёллеру используется всякий раз, когда подсветка мешает оптимальному визуальному наблюдению.

Схема освещения по Кёллеру обеспечивает равномерное освещение поверхности образца в светлом и темном поле, и во всех вариациях фазово-контрастной микроскопии в проходящем или отраженном свете.

Освещение по Кёллеру позволяет добиться равномерного освещения, высокого разрешения и хорошего контраста изображений образца.

Изображение, полученное с помощью микроскопии в отраженном свете. Верхний снимок получен без освещения по Кёллеру, нижний снимок – с освещением по Кёллеру.

Настройка и использование освещения по Кёллеру

Микроскопия в проходящем свете: Для настройки освещения по Кёллеру используется несколько оптических компонентов микроскопа между источником света и образцом.

Сюда входят: коллекторные линзы, полевая диафрагма, диафрагма конденсора и конденсорные линзы. Коллекторные линзы собирают световые лучи из источника света и фокусируют их на плоскость диафрагмы конденсора.

Конденсорная линза направляет пучок на образец.

При настройке полевой диафрагмы, размер изображения апертуры полевой диафрагмы в плоскости образца устанавливается несколько больше, чем зона изображения образца, соответствующая участку, видимому через окуляр.

Поскольку полевая диафрагма, образец и диафрагма поля зрения окуляра находятся в одной сопряженной плоскости изображения, данная настройка позволяет световым пучкам полностью заполнить поле зрения окуляра, минимизируя бесполезный свет, блокируемый диафрагмой поля зрения окуляра.

Микроскопия в отраженном свете: Микроскопия в отраженном свете или эпи-подсветка применяется для наблюдения непрозрачных образцов, таких как металлы, руда, керамика, полимеры, полупроводники (неочищенный кремний, пластины, интегральные схемы), шлак, уголь, пластик и краска.

Основные оптические компоненты, необходимые для настройки освещения по Кёллеру, в микроскопии в отраженном свете расположены в противоположном направлении по отношению к компонентам микроскопии в проходящем свете. Ирисовая диафрагма апертуры конденсора расположена ближе к источнику света, а полевая ирисовая диафрагма – ближе к образцу.

В микроскопии в отраженном свете, объектив выполняет двойную функцию — по пути вниз объектив служит конденсором, контролируя угол луча, ударяющего образец. По пути вверх, числовая апертура объектива определяет угол луча света, отраженного от образца.

При прочих равных условиях, чем выше числовая апертура, тем лучше разрешение объектива и разрешение изображения образца.

Типичная настройка микроскопа, работающего в отраженном свете.

Как используется принцип освещения по Кёллеру?

Микроскопия методом светлого поля: Самый распространенный метод оптической микроскопии. Освещение образца производится сверху следующим образом: галогенная лампа накаливания излучает и фокусирует поток света на вертикальный осветитель, расположенный над столиком. Отраженный разделительной пластиной свет освещает образец через объектив.

Световой луч отражается от поверхности образца, возвращаются в объектив, а затем проходит в окуляр. Поглощение или дифракция падающего луча при прохождении через образец часто приводит к видимым изменениям в изображении объекта.

Для исследования образцов, отличающихся по интенсивности или цвету, рекомендуется использовать метод темного поля или дифференциально-интерференционный контраст (ДИК) в отраженном свете (см. ниже).

Микросхема, наблюдаемая методом светлого поля.

Микроскопия методом темного поля: Изображение создается только лучами, рассеянными объектом, тогда как лучи света, отразившиеся от поверхности объекта, в объектив не попадают. Следовательно, поле вокруг образца видится темным.

Основным недостатком метода темного поля является низкий уровень освещенности конечного изображения. Именно здесь поможет установка света по Кёллеру – для яркого освещения образца.

Плавные неоднородности не могут быть наблюдаемы в светлопольной микроскопии, однако хорошо заметны на изображениях, получаемых методом темнопольной микроскопии.

Микросхема, наблюдаемая методом темного поля.

Метод фазового контраста: Метод оптической микроскопии, где изображение формируется в результате интерференции отраженных от образца световых волн разной длины. Изменения амплитуды и фазы зависят от особенностей образца.

Эти изменения проявляются в виде вариаций яркости в результате рассеяния и поглощения света.

Фазово-контрастный метод особенно широко применяется в промышленной микроскопии, поскольку выявляет рельеф и структурные неоднородности поверхности образца, невидимые при наблюдении по методу светлого поля.

Изображение поперечного сечения полированного металла, полученное методом светлого поля, без фазового контраста (сверху) и с фазовым контрастом (снизу).

Дифференциальная интерференционно-контрастная (ДИК) микроскопия: Новый метод фазового контраста. ДИК-микроскопия увеличивает контраст изображения, создавая искусственные тени, как если бы объект был освещен сбоку. В ДИК-микроскопе поляризованный свет разделяется на два ортогонально поляризованных луча.

Взаимно когерентные части, пространственно смещенные (сдвинутые) в плоскости объекта, затем воссоединяются. Интерференция обеих частей при воссоединении чувствительна к разности оптического пути лучей, рассчитываемого с помощью коэффициента преломления и геометрической длины пути.

Наблюдаемый контраст пропорционален изменению длины оптического пути, создавая видимость трехмерного физического рельефа.

Изображение поперечного сечения полированного металла, полученное методом светлого поля, без ДИК (сверху) и с ДИК (снизу).

Automotive, Metal Manufacturing, Industrial Microscopes, Academic Research, Aerospace, Education, Energy, Medical Devices, Security & Defense, Electronics, Glass & Ceramic Июль 15, 2016 Sorry, this page is not available in your country

  • Подписаться на блог InSightПодписаться на блог InSight

Источник: https://www.olympus-ims.com/ru/insight/making-the-most-of-kohler-illumination/

Принцип келлера при установке освещения

Настройка микроскопа по келлеру

Критическое освещение превалировало в микроскопии до тех пор, пока Август Кёллер (1866–1948) не разработал новый метод освещения, называемый сейчас принципом освещения по Кёллеру.

Проблема критического освещения была в том, что яркий источник света создавал изображение нити накала в той же плоскости, что изображение образца. Видимость нити накаливания лампы на финальном изображении вызывало неравномерное освещение, блики и теневые рисунки.

Принцип освещения по Кёллеру устранил эти помехи, используя расфокусированное изображение источника света для равномерного освещения образца.

На сегодняшний день, освещение по Кёллеру используется всякий раз, когда подсветка мешает оптимальному визуальному наблюдению.

Схема освещения по Кёллеру обеспечивает равномерное освещение поверхности образца в светлом и темном поле, и во всех вариациях фазово-контрастной микроскопии в проходящем или отраженном свете.

Освещение по Кёллеру позволяет добиться равномерного освещения, высокого разрешения и хорошего контраста изображений образца.

Изображение, полученное с помощью микроскопии в отраженном свете. Верхний снимок получен без освещения по Кёллеру, нижний снимок – с освещением по Кёллеру.

Настройка и использование освещения по Кёллеру

Микроскопия в проходящем свете: Для настройки освещения по Кёллеру используется несколько оптических компонентов микроскопа между источником света и образцом.

Сюда входят: коллекторные линзы, полевая диафрагма, диафрагма конденсора и конденсорные линзы. Коллекторные линзы собирают световые лучи из источника света и фокусируют их на плоскость диафрагмы конденсора.

Конденсорная линза направляет пучок на образец.

При настройке полевой диафрагмы, размер изображения апертуры полевой диафрагмы в плоскости образца устанавливается несколько больше, чем зона изображения образца, соответствующая участку, видимому через окуляр.

Поскольку полевая диафрагма, образец и диафрагма поля зрения окуляра находятся в одной сопряженной плоскости изображения, данная настройка позволяет световым пучкам полностью заполнить поле зрения окуляра, минимизируя бесполезный свет, блокируемый диафрагмой поля зрения окуляра.

Микроскопия в отраженном свете: Микроскопия в отраженном свете или эпи-подсветка применяется для наблюдения непрозрачных образцов, таких как металлы, руда, керамика, полимеры, полупроводники (неочищенный кремний, пластины, интегральные схемы), шлак, уголь, пластик и краска.

Основные оптические компоненты, необходимые для настройки освещения по Кёллеру, в микроскопии в отраженном свете расположены в противоположном направлении по отношению к компонентам микроскопии в проходящем свете. Ирисовая диафрагма апертуры конденсора расположена ближе к источнику света, а полевая ирисовая диафрагма – ближе к образцу.

В микроскопии в отраженном свете, объектив выполняет двойную функцию — по пути вниз объектив служит конденсором, контролируя угол луча, ударяющего образец. По пути вверх, числовая апертура объектива определяет угол луча света, отраженного от образца.

При прочих равных условиях, чем выше числовая апертура, тем лучше разрешение объектива и разрешение изображения образца.

Типичная настройка микроскопа, работающего в отраженном свете.

Как используется принцип освещения по Кёллеру?

Микроскопия методом светлого поля: Самый распространенный метод оптической микроскопии. Освещение образца производится сверху следующим образом: галогенная лампа накаливания излучает и фокусирует поток света на вертикальный осветитель, расположенный над столиком. Отраженный разделительной пластиной свет освещает образец через объектив.

Световой луч отражается от поверхности образца, возвращаются в объектив, а затем проходит в окуляр. Поглощение или дифракция падающего луча при прохождении через образец часто приводит к видимым изменениям в изображении объекта.

Для исследования образцов, отличающихся по интенсивности или цвету, рекомендуется использовать метод темного поля или дифференциально-интерференционный контраст (ДИК) в отраженном свете (см. ниже).

Микроскопия методом темного поля: Изображение создается только лучами, рассеянными объектом, тогда как лучи света, отразившиеся от поверхности объекта, в объектив не попадают. Следовательно, поле вокруг образца видится темным.

Основным недостатком метода темного поля является низкий уровень освещенности конечного изображения. Именно здесь поможет установка света по Кёллеру – для яркого освещения образца.

Плавные неоднородности не могут быть наблюдаемы в светлопольной микроскопии, однако хорошо заметны на изображениях, получаемых методом темнопольной микроскопии.

Микросхема, наблюдаемая методом темного поля.

Метод фазового контраста: Метод оптической микроскопии, где изображение формируется в результате интерференции отраженных от образца световых волн разной длины. Изменения амплитуды и фазы зависят от особенностей образца.

Эти изменения проявляются в виде вариаций яркости в результате рассеяния и поглощения света.

Фазово-контрастный метод особенно широко применяется в промышленной микроскопии, поскольку выявляет рельеф и структурные неоднородности поверхности образца, невидимые при наблюдении по методу светлого поля.

Изображение поперечного сечения полированного металла, полученное методом светлого поля, без фазового контраста (сверху) и с фазовым контрастом (снизу).

Дифференциальная интерференционно-контрастная (ДИК) микроскопия: Новый метод фазового контраста. ДИК-микроскопия увеличивает контраст изображения, создавая искусственные тени, как если бы объект был освещен сбоку. В ДИК-микроскопе поляризованный свет разделяется на два ортогонально поляризованных луча.

Взаимно когерентные части, пространственно смещенные (сдвинутые) в плоскости объекта, затем воссоединяются. Интерференция обеих частей при воссоединении чувствительна к разности оптического пути лучей, рассчитываемого с помощью коэффициента преломления и геометрической длины пути.

Наблюдаемый контраст пропорционален изменению длины оптического пути, создавая видимость трехмерного физического рельефа.

источник

Современные лабораторные микроскопы профессионального уровня предусматривают специальную методику настройки освещения по Кёллеру. Впервые подобный принцип освещения был предложен в 1893г. немецким профессором Августом Кёллером, сотрудником компании Carl Zeiss, и с тех пор широко применяется в области традиционной микроскопии.

Техника настройки освещения по Кёллеру позволяет добиться наилучшего разрешения и контраста для визуальных наблюдений, и особенно важна для микрофотографии.

Естественно, настройка освещения по Кёллеру используется в биологических микроскопах при наблюдениях в светлом поле, при этом играя более критически важную роль при проведении исследований специальными методами, например, фазово-контрастной микроскопии.

Важно помнить, что настройка освещения по Кёллеру должна производиться для каждого объектива отдельно. Кроме того, не меньшую роль играют и толщина используемого предметного стекла, и непосредственно сам образец.

Так, в случае если лаборатория работает исключительно со стандартизированными стеклами одной толщины и одним типом образцов, проводя исследования, например, именно со 100х объективом (например, лаборатория, занимающаяся гистологическими исследованиями), то в таком случае будет вполне достаточно единожды выполнить настройку. В противном же случае, Вам придется выполнять рутинную процедуру настройки освещения снова и снова.

Итак, вывод 1. Настройка освещения по Кёллеру осуществляется, исходя из трех факторов:

  • Фактор 1 – используемый объектив
  • Фактор 2– толщина предметного стекла
  • Фактор 3 – физические свойства исследуемого препарата

*Заметка 1. Обратим внимание, что правильная настройка освещения по Кёллеру играет более критическую роль при наблюдениях с объективами сухого типа, чем с масляными объективами.

К сожалению, не все современные лабораторные микроскопы имеют возможность настройки освещения по Кёллеру. Поэтому при выборе профессионально микроскопа следует обращать внимание на наличие:

  1. Юстируемого по высоте и центрируемого конденсора
  2. Апертурной диафрагмы конденсора
  3. Полевой диафрагмы линзы коллектора

Как же собственно выполнить настройку освещения по Кёллеру?

Как настроить стоматологический микроскоп? Изучаем основы

Настройка микроскопа по келлеру

Только начинаете работать с микроскопом и не знаете, как справиться с базовыми настройками? В этой статье мы разберём базовые вопросы, связанные с устройством, механикой и начальной настройкой прибора.

Голова микроскопа

Часть, обращённая к микроскопу ­– это объектив, а на вас «смотрят» бинокуляры. Начнём с их настройки.

Сначала включите освещение и настройте межзрачковое расстояние при помощи тумблера с делениями:

Когда вы смотрите в микроскоп, вы должны увидеть один большой круг, а не два отдельных или овал. На фото установлено межзрачковое расстояние 62 мм. Запомните комфортное вам значение: если с микроскопом работают несколько человек, вам нужно научиться быстро устанавливать индивидуальные настройки.

Бинокуляры

Переходим к бинокулярам. Сбоку указано начальное увеличение: чем оно больше, тем выше суммарное увеличение микроскопа.

Диоптрии

Следующий параметр, который мы видим – шкала диоптрийной коррекции. Если вы носите очки и хотите работать без них, установите шкалу в «+» или «-», в соответствии с вашим зрением. В данном случае «-1» – это близорукость -1.

Насечки, которые выдвигают наглазник. У всех разное поле зрения: например, если у вас оно широкое, то из-за выдвинутого наглазника вы увидите тёмные круги. По краям изображения не должно быть тёмных зон, так что в результате точной настройки наглазника вы увидите большой, яркий и чётко очерченный круг.

Фокусировка

Теперь настраиваем микроскоп на пациенте. Сначала нужно установить делитель на минимальное значение ­– в нашем случае на 0.4, затем двигать голову микроскопа вверх и вниз за рукоятки, пока зуб пациента не будет в фокусе.

Затем установите делитель на максимальное значение и снова двигайте голову микроскопа, пока не поймаете чёткий фокус. Таким образом мы настроили фокусировку крайних значений увеличения и все промежуточные положения делителя будут находиться в фокусе. Есть и такой способ: не двигать голову микроскопа, а педалью поднять или опустить кресло стоматологической установки.

Переходим к тонкой подстройке фокуса. На больших увеличениях вы видите фокусную плоскость слишком тонкой, как бумажный лист.

С помощью тонкой настройки фокуса вы сможете опустить эту плоскость от устьев к апексу и обратно. Следите, чтобы эта настройка всегда находилась при начальной настройке микроскопа где-то посередине.

Тогда можно смотреть в просвет канала, подняв или опустив фокус без движения головы микроскопа.

Рабочее увеличение

Остановимся подробнее на рабочих увеличениях и делителе. Общее увеличение микроскопа рассчитывается по формуле:

f объектива / f бинокуляров × делитель микроскопа × кратность увеличения бинокуляров

Фокусное расстояние бинокуляров на первом фото ­– 170, наштамповано прямо на корпусе. Фокусное расстояние объектива ­– 250, увеличение бинокуляров равно 12.5x. Таким образом, все постоянные значения в формуле выглядят так:

250 / 170 × 12.5 × значение делителя (или 18.3 x значение делителя)

Устанавливая делитель в положение 0.4, мы получаем семикратное общее увеличение. Значения делителя – 0.4, 0.6, 1.0, 1.6, 2.5. То есть у микроскопа есть пять ступеней увеличения.

На каком увеличении лучше работать? Если планируется эндодонтическое лечение, то штатное увеличение 1.0 на делителе позволит иметь достаточную глубину фокусного пространства. При повышении кратности увеличения толщина фокусной плоскости уменьшится.

Если вам понадобится найти вход в канал и вы находитесь в одной интересующей вас точке, попробуйте повысить кратность до 1.6. А если вы, к примеру, покрасили трещину индикатором и хотите рассмотреть её характер, повышайте делитель до 2.

5 и тонкой настройкой фокуса скользите вдоль трещины.

В ортопедии и имплантологии значение делителя редко превышает 0.6.

Свет

Ручка управления освещением находится на торце пантографического плеча.

На фото ниже:

  1. ручка настройки интерфейса MORA;
  2. настройка ирисовой мембраны.

Ирисовая мембрана – это оптическое устройство для увеличения фокусной плоскости, которое при этом крадёт освещённость поля. Тут решающую роль играет источник освещения. Обычно микроскопы комплектуются галогеновыми лампами: они дешевле, но и светят слабее.

Необходимость в ирисовой мембране возникает как раз при больших увеличениях, когда нужно увеличить глубину резкого изображения пространства. С галогеновой лампой при закрытом положении мембраны освещённость поля падает до сумерек. Если же у вас ксеноновое освещение, ирисовая мембрана помогает на увеличениях от 1.6 до 2.5.

При этом мощность лампы нужно увеличить практически до максимума.

У нашего микроскопа Carl Zeiss есть интерфейс MORA, который позволяет менять направление объектива примерно на 45° вправо и влево. При этом бинокуляры останутся в горизонтальном положении, то есть наклонять голову не нужно. Это имеет значение, если вы сидите в позе «на девять часов» при лечении нижних моляров или удалении восьмёрок.

На торце микроскопа находится световод, а кольцо с насечками управляет сфетофильтрами. В нашем случае их два: холодный зелёный для хирургии и оранжевый для работы со композитами.

Установка камеры

К голове микроскопа в качестве опции устанавливается делитель луча, на который можно установить камеру. У него тоже есть собственное значение фокусного расстояния. Почему это важно? Если значение f для бинокуляров равно 170, а значение f делителя луча ­– вдвое больше (340), то фотокамера увидит в два раза меньше, чем увидите вы.

Пример: зеркальная камера Canon 550D имеет неполный кадр, то есть её матрица охватывает ½ полного кадра. Она сфотографирует или снимет видео того, что вы видите по центру круга увеличения, а периферия останется за кадром. Здесь лучше подойдёт полнокадровая зеркала – например, Canon 5D Mark II. Поэтому при покупке камеры обращайте внимание на значение f делителя луча и бинокуляров.

Окно видоискателя лучше заклеить: в него падает свет кабинета и сбивает настройки скорости затвора.

Источник: https://stomshop.pro/blog/kak-nastroit-stomatologicheskij-mikroskop-izuchaem-osnovy/

Медицина и здоровье
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: