Микроскопы виды. Виды микроскопов: от оптических до электронных — полный обзор

Стереоскопические микроскопы или стереомикроскопы – оптические приборы, ориентированные на стереоскопичное отображение объекта при оптическом увеличении до 150х. Некоторые стереомикроскопы обладают гораздо большим увеличением, но обыкновенно увеличение более 100х избыточно для задач стереомикроскопии. Подробно этот тип световых микроскопов описан в статье Стереомикроскопия. Типы микроскопов, применение и возможности.

Лабораторные микроскопы

Системы с одним оптическим путем, дающие плоское изображение, но обладающие высоким оптическим разрешением – до 2000 крат. Лабораторные микроскопы бывают проходящего и отраженного света, инвертированные и прямые. На базе штативов лабораторных микроскопов исследовательского класса строится обширный ряд систем, таких как конфокальные микроскопы, рамановские спектрометры и пр. Прямой лабораторный микроскоп отличается от инвертированного ходом лучей. В прямом микроскопе объективы располагаются над образцом, в инвертированном — под  образцом. Одним из преимуществ инвертированного микроскопа является то, что при изучении аншлифов препаратов плоскость стола всегда совпадает с плоскостью препарата и таким образом при подготовке образцов не требуется выводить параллельные плоскости. Инвертированные микроскопы более универсальны, но из-за сложной конструкции оптического пути в основном дороже прямых.

Конфокальные микроскопы

Отдельный тип световых микроскопов, отличием которого является специфический принцип построения изображения объекта. Такой микроскоп обладает конфокальной диафрагмой или пинхолом, пропускающим только лучи, полученные из фокальной плоскости объектива.

Изображение объекта получается путем сканирования всего поля лазером с использованием сканирующих зеркал. При этом с помощью ФЭУ (фотоэлектронный умножитель) регистрируется только мощность отраженного лазерного сигнала в каждой точке. Таким образом, получившийся массив значений яркостей отраженного сигнала в каждой точке поле зрения формирует нам монохромное изображение фокальной плоскости объекта.

Цифровые микроскопы

Класс приборов, не имеющих окуляров, а вместо этого использующий только сигнал с цифровой камеры для формирования изображения на экране микроскопа. Этот тип микроскопов появился сравнительно недавно, хотя первый цифровой микроскоп был создан еще в 1990 году компанией Keyence. В настоящее время цифровая микроскопия очень сильно развивается, вытесняя лабораторные микроскопы, так как имеет ряд преимуществ. Наличие большого монитора высокого разрешения позволяет проводить коллективное изучение образцов, специально сконструированные зум объективы позволяют получить максимальное качество изображения на матрице камеры без использования C-mount адаптеров и дополнительных оптических устройств, снижая тем самым погрешности, внесенные аберрациями. Качество цифровых CCD и CMOS матриц на сегодняшний день позволят транслировать FullHD видео с частотой в 60 к/сек, что делает изображение на мониторе предельно схожим с изображение в окулярах микроскопа.
По идее, лабораторный микроскоп с цифровой камерой мог бы решить все вышеперечисленные задачи, но система, изначально спроектированная под получение цифрового изображения, гораздо удобнее в применении. Лидерство в цифровой микроскопии принадлежит компании Keyence, в нашем каталоге вы можете получить подробную информацию по цифровым системам.

Электронные микроскопы

Микроскопы, изображение в которых строится направленным пучком электронов и соответствущими детекторами (SE, BSE). По сути общее с оптическими микроскопами только то, что они созданы для микроскопии, в остальном техника полностью отличается. Используются колонны с вакуумом, образцы должны быть токопроводящими, либо с напыленным слоем токопроводящего материала. Электронный микроскоп Coxem представлен в нашем демозале, вы всегда можете узнать о возможностях его работы, записавшись на апробацию.

типов микроскопов — New York Microscope Company

Микроскопы бывают разных размеров, стилей и типов, чтобы соответствовать всем многочисленным применениям, которые у нас есть. В зависимости от того, что происходит, требуются различные технологии, уровни качества, результаты просмотра и физические настройки. смотрели и по какой причине.

Вот полный список всех типов микроскопов:

Стереомикроскопы

Стереомикроскопы названы так потому, что в них используется более одного окуляра, что позволяет зрителю воспользоваться преимуществами нашего естественное стереозрение — видение вещей в 3D.

Стереомикроскопы обычно не увеличивают объекты в той же степени, что и составные микроскопы. такой же уровень качества, но у них есть преимущество в большем рабочем расстоянии, что позволяет наблюдать за больше объектов без необходимости нарезки образца для просмотра. Увеличение обычно составляет от 10 до 40 крат. Этот меньший уровень увеличения в сочетании с большим полем зрения и рабочим расстоянием позволяет гораздо больше манипулирование объектом наблюдения. Для непрозрачных объектов, как проходящих, так и отраженных используется подсветка (свет из-за объекта и над ним соответственно), что позволяет улучшить 3D просмотр.

По этим причинам стереомикроскопы часто используются для изготовления таких вещей, как печатные платы. проекты disdiv, а также ботанические наблюдения и исследования. Отличные вещи для просмотра под стереомикроскопом включают монеты, цветы, насекомых и части растений.

Подробнее о том, что такое стерео микроскоп здесь .

Составные микроскопы

А сложный микроскоп (иногда его называют «биологическим микроскопом», хотя технически он может включать в себя стерео микроскопы) использует один окуляр и несколько «объективов» на вращающемся кольце, что позволяет переключение с одного на другое для увеличения мощности увеличения. Их часто можно увидеть в школах, особенно на более высоких уровнях, и широко используются в медицинских исследованиях и других областях, где высокая степень оптический требуется увеличение.

Образцы для просмотра должны быть сначала подготовлены на предметном стекле, часто с покровным стеклом, чтобы сгладить образец. и держите его на месте. Подготовленные слайды часто доступны для использования учащимися с постоянно встроенными образцами. между слоями.

Обычно просматриваемые образцы включают кровь и другие клетки человека и животных (включая клетки щеки), паразиты, бактерии, водоросли и тонкие деления других тканей и органов. голым их вообще не видно глаза, и поэтому являются отличными кандидатами для наблюдения под сложным микроскопом.

Составные микроскопы чаще всего способны увеличивать в диапазоне от 40x до 100x, 400x и иногда вверх до 1000х. Выше этого разрешение резко падает, несмотря на заявления о более высоком увеличении.

Подробнее о что составной микроскоп здесь .

Инвертированные микроскопы

Перевернутый микроскопы бывают двух распространенных типов: биологические инвертированные микроскопы и металлургические инвертированные микроскопы. микроскопы.

Биологические инвертированные микроскопы обычно могут увеличивать от 40 до 100 раз, а иногда и до 200 раз. или 400x. Они полезны при наблюдении за живыми образцами в чашках Петри на плоском предметном столике. объектив расположен под сценой. Они обычно используются в промышленности и исследованиях invitro. оплодотворение, визуализация живых клеток, биология развития и клеточная биология, неврология и микробиология.

Металлургические инвертированные микроскопы широко используются, как следует из названия, в металлургии. промышленность и исследования. Они используются для поиска дефектов и трещин в металлических предметах и ​​поверхностях. Гладкая, полированная Образцы, которые обычно называют «шайбами», размещаются на столике, и просмотр происходит через цель размещается под ним.

Металлургические микроскопы

Эти мощные микроскопы предназначены для наблюдения за непрозрачными образцами — образцами, которые не пропускают свет. позволять свет проходит через них. Отраженный свет освещал образец, который затем увеличивали от 50x до 100-кратный, 200-кратный, а иногда и 500-кратный реальный размер. Это позволяет наблюдателям обнаруживать трещины микронного уровня в металлы и краска, и размер зерен вещества.

Металлургический микроскопы широко используются в аэрокосмической промышленности, в автомобилестроении и в любой отрасли, занимается металлами, стеклом, композитами, кристаллами, полимерами и керамикой.

Поляризационные микроскопы

поляризация микроскопы используйте световые манипуляции, чтобы увеличить степень контраста между различными структурами и плотности под увеличением. Они используют как проходящий, так и/или отраженный свет, отфильтрованный фильтром. поляризатор и контролируется анализатором, чтобы выделить различия в текстуре, плотности и цвете образца поверхность. Поэтому они отлично подходят для просмотра двулучепреломляющих материалов.

Поляризационные микроскопы широко используются в геологии, петрологии, химии и многих других подобных областях. отрасли.

Цифровой микроскоп

Переход от мира оптических микроскопов к взрыву новых изображений, доступных благодаря использованию из цифровой микроскопы , теперь мы можем видеть структуры, которые меньше длины волны, видимой человеку. глаз. Раньше их было невозможно увидеть, поскольку длины волн, которые мы можем видеть, просто слишком велики, чтобы их можно было увидеть. столкнуться с объектами в надежной и видимой частоте. Компьютеры изменили все это.

Цифровой микроскоп был изобретен в Японии в 1986 году. В некоторых современных моделях используется окуляр для просмотр, хотя компьютерный монитор более распространен. Программное обеспечение позволяет пользователю фокусироваться и записывать изображения (видео и кадры) образца под наблюдением. Полученные файлы можно хранить, отправлять, обрабатывать и использовать в качестве любой другой файл цифрового изображения.

Подробнее о что цифровой микроскоп здесь .

Компьютерный USB-микроскоп

USB компьютерные микроскопы может быть использован практически на любом объекте, не требует подготовки образца и прост в использовании. По сути, это мощный макрообъектив (до 200x) на конце USB-кабеля. Оно имеет маленький глубины резкости, но это может быть очень весело и информативно, так как очень мощная цифровая лупа.

Карманный микроскоп

Еще один крошечный вариант для энтузиастов увеличения — это карман микроскоп . Это также используется некоторыми учеными для получения изображений с рук, особенно в условиях поле. Он может достигать уровней увеличения от 25x до 100x, и в настоящее время есть несколько цифровых моделей. на магазин.

Электронный микроскоп

Электронный микроскоп (ЭМ) является одним из самых мощных инструментов увеличения, доступных сегодня.

Просвечивающий электронный микроскоп, или ПЭМ, может отображать изображения образцов размером до 1 нанометра в поперечнике. Это используется в нанотехнологической промышленности, а также при анализе и производстве полупроводников.

Сканирующие электронные микроскопы или SEM примерно в 10 раз мощнее TEM. Они могут производить черный и белый и 3D изображения с высоким разрешением.

И ТЭМ, и РЭМ широко используются в биологии, химии, геммологии и металлургии, а также в других отраслях промышленности. требующий микроскопическая топология, морфология и подобные наблюдения.

Сканирующий зондовый микроскоп (СЗМ)

Сканирующий зондовый микроскоп, или СЗМ, стал стандартным инструментом анализа в исследованиях и промышленности в поля физики, биологии и химии.

Изображения рассматриваются как сильно увеличенные 3D-изображения в режиме реального времени — это аспект «сканирования». «Зондирование» аспект способность устройства исследовать поверхность и извлекать больше информации, чем при статическом наблюдении. позволяет.

Акустический микроскоп

Акустические микроскопы — это другой тип микроскопа на фундаментальном уровне. Вместо того, чтобы стремиться производить видимое изображение поверхности или предмета, акустические микроскопы стремятся найти дефекты, трещины и/или ошибки во время в производственный процесс.

Благодаря использованию высокочастотного ультразвука микроскоп очень эффективно обнаруживает внутриполостные особенности. Большинство текущий форма его называется сканирующей акустической микроскопией (SAM). Внутренние структуры можно осмотреть без окрашивания или разрушение сооружения или окружающего его объекта (если, конечно, подходящего размера). Точечная фокусировка технологии используется для сканирования и проникновения в образец, когда он погружен в воду, что устраняет необходимость повреждения это.

Конфокальный микроскоп

Конфокальный микроскоп использует лазер для сканирования поверхностей. Лазеры не требуют сканирующих зеркал и могут производить данные, необходимые для создания отображаемого изображения на экране для детального анализа.

Простой микроскоп

Это первый известный нам вид микроскопа, изобретенный в 17 веке ученым по имени Энтони ван Левенгук. Он объединил выпуклую линзу и удерживающий механизм для образцов. Его результаты были очень скромными к по сегодняшним стандартам, конечно, с максимальным увеличением около 300x. Это было достаточно мощно, хотя, чтобы осветить много ранее неизвестной информации, такой как наличие эритроцитов различных формы, природа клеток в веществе и других биологических материалах. Это открыло новую область исследований для расширение способность человеческого глаза видеть дальше того, что он развил, чтобы видеть самостоятельно.

Эти микроскопы сейчас редко используются, так как добавление второго объектива — той части, которая меняет простую микроскоп в составной микроскоп — мы можем значительно увеличить силу увеличения без особых дополнительных стоимость или технологии.

Вам нужен новый микроскоп?

Здесь в Компания New York Microscope, у нас есть тысячи микроскопы для вас, чтобы купить онлайн сегодня, вы можете магазин наш ассортимент здесь и сейчас .

5 типов микроскопов и их применение

Вы когда-нибудь задумывались, как выглядят мельчайшие предметы вблизи? Из одной крупинки сахара в вашем кофе, пряди волос или клеток вашей щеки вы не сможете увидеть эти вещи и внимательно изучить их невооруженным глазом. Если эти предметы уже трудно осмотреть, что еще можно сказать о более мелких частях организма и других вещах, которые кажутся почти невидимыми? Для этого есть микроскопы.

Что такое микроскоп?

Микроскоп, происходящий от древнегреческих слов mikrós или «маленький» и skopein или «смотреть или видеть», представляет собой инструмент, который используется для наблюдения за более мелкими объектами, которые может видеть человеческий глаз. Микроскопия — это научная область исследования, которая используется для изучения мельчайших структур и объектов с помощью микроскопа.

Это было в 16 веке, когда Захариас Янссен открыл и приписал первый составной микроскоп. Поместив объект на конец трубки и поместив две линзы сверху и снизу трубки, Захариас и его отец Ганс поняли, что объект увеличился. Благодаря этому открытию было разработано больше прорывов и инноваций, которые привели к микроскопам, которые мы используем сегодня.

Как работают микроскопы?

Самые простые микроскопы, используемые сегодня в различных учреждениях, используют ряд линз, которые собирают, отражают и фокусируют свет на образец, который является объектом исследования. Без света микроскопы работать не будут. Этот тип микроскопа обычно используется в исследовательских центрах, школах и больницах.

Использование различных объективов микроскопа способствует увеличению без изменения качества получаемого изображения. Помимо увеличения объектива, также важно определить поле зрения микроскопа, чтобы точно измерить размер вашего образца. Кроме того, у большинства микроскопов есть бинокулярные линзы, состоящие из двух линз и призмы, чтобы разделить изображение на оба окуляра, через которые вы будете смотреть.

На другом конце микроскопа находятся линзы объектива, отвечающие за сбор и концентрацию света в образце. Эти линзы объектива имеют разную силу, и их можно использовать по одной, регулируя вращающуюся револьверную головку.

Прибор, называемый окуляром, увеличивает объект, изменяя длину волны света, который используется в приборе для его функционирования. Существует множество типов окуляров, каждый из которых предназначен для решения различных задач. Наиболее распространены окуляры, в которых для подачи света используется технология вытеснения газа. Следующим распространенным окуляром является модель с газовой коррекцией. Третьим распространенным окуляром является модель с фотоэлементом.

Существуют и другие типы окуляров, которые используются в зависимости от потребностей проводимого эксперимента. Узнав, как работает микроскоп, исследователи смогут использовать эти окуляры в своих экспериментах, тем самым предоставляя более эффективные способы изучения природы и ее работы.

Микроскопы обычно питаются от батарей или механических механизмов, что позволяет наблюдать за объектами до 10 раз меньше их первоначального размера. Если с микроскопическим образцом обращаться неправильно или ненадлежащим образом, это может исказить изображение и дать вводящие в заблуждение результаты. Таким образом, использование правильного типа микроскопа и правильное обращение с ним важны для просмотра выбранного вами объекта.

Вот пять типов микроскопов, их особенности и области применения:

1. Простой микроскоп

Простой микроскоп — это просто большое увеличительное стекло с более коротким фокусным расстоянием, имеющее выпуклое зеркало с небольшой фокусной площадью. . Наиболее распространенными примерами устройств этого типа являются портативные линзы и линзы окуляров.

Когда материал подносится близко к объективу микроскопа, создается его фокус, а исходный объект увеличивается и становится более прямым. Затем он фокусируется на части материала, сближая два края линзы. Это создает меньшее, более сфокусированное изображение материала, чем большая область.

Так как это всего лишь простой микроскоп, он имеет только один уровень увеличения в зависимости от используемого объектива. Поэтому простые микроскопы используются только для чтения и увеличения несложных предметов. Например, вы можете использовать увеличительное стекло для увеличения деталей карты.

2. Составной световой микроскоп 

Составной микроскоп — наиболее распространенный тип микроскопов, используемых сегодня, механизм которого описан выше. По сути, это микроскоп с объективом или камерой, между которыми находится составная среда. Эта составная среда позволяет получить увеличение в очень мелком масштабе.

В то время как простому микроскопу для наблюдения за объектом требуется только естественное освещение, сложному световому микроскопу для наблюдения за образцом требуется осветитель. Вот основные характеристики составного микроскопа: 

• Увеличение: Это относится к тому, чтобы образец выглядел больше в микроскоп за счет увеличения линз. Увеличение — это количественная характеристика, которая варьируется от 40x, 100x, 400x и до 1000x.
• Разрешение: Относится к тому, насколько хорошо изображение захватывается составным объективом микроскопа. Более высокое разрешение означает, что изображение будет более четким и детальным. Кроме того, он имеет улучшенную визуальную четкость, поскольку имеет больше уровней увеличения.
• Контрастность: Как и в фотографии, затемнение фона по отношению к фокусу или образцу называется контрастом. Отличный контраст обычно достигается за счет окрашивания образца, чтобы его цвета выделялись при просмотре в микроскоп.

Составные микроскопы чрезвычайно полезны для исследований в различных областях. Это оказало большое влияние на науку и технику в целом. Некоторые из его популярных применений — просмотр научных образцов в образовательных и исследовательских целях. Если вы собираетесь учиться в медицинской школе, вы часто будете сталкиваться с этим типом микроскопа на своих занятиях.

3. Стереомикроскоп

Стереомикроскоп, препаровальный или стереомикроскоп, представляет собой вариант оптической микроскопии, специально разработанный для визуализации биологических образцов с малым увеличением. Он работает за счет отражения света от поверхности образца, а не прохождения через его среду.

Этот тип микроскопа часто используется в химических лабораториях, где требуются более подробные трехмерные изображения, которые можно было бы получить с помощью электронного микроскопа или другого микроскопа высокой мощности. В то время как технология стереомикроскопии существует уже более 100 лет, стереомикроскопы только недавно появились в лабораториях и могут производить изображения более высокого качества, чем когда-либо прежде.

Многие люди предпочитают стереоскопы другим моделям микроскопов, потому что они могут давать изображения более высокого качества в зависимости от потребностей. Кроме того, эти модели микроскопов требуют меньше обслуживания и недороги. Применение стереомикроскопа предполагает менее тщательные микроскопические требования, такие как просмотр производственных материалов, работа с печатной платой, вскрытие и осмотр.

4. Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ)

Сканирующий электронный микроскоп — очень популярный тип сканирующих электронных микроскопов, который позволяет получать изображения материала путем сканирования образца мощным пучком электронов. Электроны, взаимодействующие с атомами внутри образца, создают различные сигналы, которые содержат данные о структуре и топографии материала. Изображения, полученные с помощью этих микроскопических инструментов, отличаются высокой точностью, а также их можно просматривать в высоком разрешении с помощью окуляра микроскопа или лупы.

Для получения надлежащих результатов с помощью СЭМ образец или образец должны иметь электрическую проводимость, чтобы электроны отражались от его поверхности, создавая тем самым четкое изображение. Чтобы образец стал достаточно электропроводным, его покрывают тонким слоем металлов, таких как золото.

Для улучшения качества изображения при СЭМ можно использовать несколько методов, таких как: флуоресцентная визуализация, электронная микроскопия с иглой, многолучевое сканирование и использование коллоидных кристаллов.

Кроме того, важно использовать микроскоп в хорошем рабочем состоянии, поскольку это снижает качество получаемых изображений. Со всеми этими вещами у вас может быть отличный инструмент, который позволит вам просматривать и исследовать наименьший возможный образец.

Ниже перечислены лучшие области применения сканирующего электронного микроскопа:

• Проверка полупроводников
• Материаловедение
• Медицина
• Судебно-медицинская экспертиза
• Отбор проб почвы и горных пород
• Нанопроволоки для обнаружения газов
• Искусство ред. образец для создания оптического изображения образца. Вместо того, чтобы посылать электроны на сканирование и отскакивать от образца, как это делают SEM, TEM позволяют электронам проходить через тонкий образец. Образец обычно представляет собой ультратонкий срез толщиной менее 50 микрометров или суспензию электролита, подвешенную на сетке пластин, напоминающих сетку.

  В отличие от обычных составных микроскопов, ПЭМ обладают удивительным увеличением, которое, возможно, в 10 000 раз больше, чем у оптических микроскопов, что позволяет исследователям рассматривать исключительно маленькие образцы. Он может даже иллюстрировать расположение атомов в образце.

  Из-за сложности ТЕМ они чрезвычайно технологичны и дороги. Студенты обычно не имеют доступа к этому типу микроскопов, поскольку они предназначены для ученых, выполняющих сложную работу в области нанотехнологий, медицинских исследований, наук о жизни, биологических исследований, исследований материалов, геммологии и металлургии.

  Однако образцы требуют тщательной подготовки, когда их необходимо поместить в вакуумную камеру. Таким образом, живые образцы, такие как простейшие, не могут быть исследованы с помощью ПЭМ. хотя образцы могут быть окрашены или покрыты химическими веществами для защиты их структуры, вероятность того, что микроскоп все равно разрушит образец, выше.