Окуляры микроскопа. Основные характеристики и виды окуляров для микроскопов: подробный обзор — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какие бывают типы окуляров для микроскопов. Как выбрать подходящий окуляр. На что обратить внимание при подборе окуляра. Основные параметры окуляров для микроскопов.

Содержание

Типы окуляров для микроскопов

Окуляр является важнейшей частью оптической системы микроскопа, от которой во многом зависит качество конечного изображения. Существует несколько основных типов окуляров:

Окуляры Гюйгенса — простые и недорогие, подходят для недорогих учебных микроскопов
Окуляры Кельнера — обеспечивают лучшее качество изображения по сравнению с окулярами Гюйгенса
Компенсационные окуляры — применяются с объективами-апохроматами для компенсации хроматических аберраций
Широкоугольные окуляры — имеют увеличенное поле зрения
Микрометрические окуляры — оснащены измерительной шкалой для проведения измерений

Выбор типа окуляра зависит от класса микроскопа и решаемых задач. Для профессиональных исследовательских микроскопов рекомендуется использовать компенсационные или широкоугольные окуляры высокого качества.

Ключевые характеристики окуляров

При выборе окуляра для микроскопа важно учитывать следующие основные параметры:

Увеличение — стандартные значения от 5х до 25х
Поле зрения — диаметр видимой области, обычно от 18 до 26 мм
Диаметр посадочной части — должен соответствовать тубусу микроскопа
Фокусное расстояние
Степень коррекции аберраций
Совместимость с объективами микроскопа

Чем больше увеличение окуляра, тем меньше его поле зрения. Оптимальным считается 10-кратное увеличение, обеспечивающее хороший баланс между кратностью и размером видимой области.

Как правильно подобрать окуляр для микроскопа

При выборе окуляра для микроскопа следует придерживаться следующих рекомендаций:

Убедитесь в совместимости окуляра с имеющимся микроскопом по диаметру посадочного гнезда

Выберите тип окуляра в соответствии с классом микроскопа и типом используемых объективов
Определите оптимальное увеличение и поле зрения, исходя из решаемых задач
Для измерений подберите окуляр со встроенной шкалой или сеткой
Отдавайте предпочтение окулярам известных производителей с хорошей репутацией

Правильно подобранный окуляр позволит максимально раскрыть возможности микроскопа и получить качественное изображение исследуемых объектов.

Особенности окуляров для разных типов микроскопов

Требования к окулярам могут различаться в зависимости от типа и назначения микроскопа:

Для биологических микроскопов важны широкоугольные окуляры с большим полем зрения
Металлографические микроскопы требуют окуляров с хорошей коррекцией аберраций
В поляризационных микроскопах используются специальные поляризационные окуляры

Для стереомикроскопов нужны парные окуляры с одинаковыми характеристиками
Цифровые микроскопы часто комплектуются окулярами с креплением для камеры

При выборе окуляров следует учитывать специфику конкретной модели микроскопа и области его применения. Это позволит подобрать оптимальный вариант для получения качественного изображения.

Уход за окулярами микроскопа

Для сохранения высокого качества изображения необходимо правильно ухаживать за окулярами:

Очищайте линзы окуляров только специальными салфетками для оптики
Не касайтесь линз пальцами
Храните окуляры в сухом месте, защищенном от пыли
Не разбирайте окуляры самостоятельно
При длительном хранении закрывайте окуляры защитными колпачками
Периодически проверяйте окуляры на наличие загрязнений или повреждений

Бережное обращение с окулярами и своевременный уход позволят сохранить их оптические свойства на долгие годы. При обнаружении дефектов следует обратиться к специалистам для диагностики и ремонта.

Современные тенденции в разработке окуляров

Производители постоянно совершенствуют конструкцию окуляров для микроскопов. Основные направления развития включают:

Создание сверхширокоугольных окуляров с полем зрения до 30 мм и более
Разработка окуляров с улучшенной коррекцией аберраций
Интеграция цифровых камер непосредственно в окуляры
Применение асферических линз для уменьшения искажений
Создание окуляров с изменяемым увеличением

Новые технологии позволяют существенно улучшить качество изображения и расширить возможности микроскопов. Однако стоимость таких окуляров значительно выше, чем у традиционных моделей.

Роль окуляров в формировании изображения

Окуляр играет ключевую роль в формировании конечного изображения, наблюдаемого через микроскоп. Его основные функции:

Увеличение промежуточного изображения, созданного объективом
Коррекция остаточных аберраций оптической системы
Формирование комфортного для глаза выходного зрачка
Обеспечение нужного поля зрения
Создание условий для точной фокусировки

От качества окуляра во многом зависит резкость, контрастность и отсутствие искажений в наблюдаемом изображении. Поэтому к выбору окуляров следует подходить не менее ответственно, чем к выбору объективов микроскопа.

Правила совместного использования окуляров и объективов

Для получения оптимального результата важно правильно сочетать окуляры и объективы микроскопа:

Увеличение окуляра должно соответствовать апертуре объектива
Компенсационные окуляры используются только с апохроматическими объективами
Для объективов с высокой числовой апертурой нужны окуляры с хорошей коррекцией поля
При использовании иммерсионных объективов требуются окуляры с увеличенным выходным зрачком

Для получения большого увеличения лучше использовать сильный объектив и слабый окуляр, а не наоборот

Соблюдение этих правил позволит максимально раскрыть возможности микроскопа и получить изображение высокого качества. При возникновении сомнений лучше проконсультироваться со специалистом.

Подбираем окуляры к микроскопу

Какое-то время назад Вы стали счастливым обладателем микроскопа и теперь желаете увеличить его возможности? Если это так, то для расширения возможностей ваших исследований можно дополнительно приобрести окуляры, объективы, осветители, бинокулярные насадки, специальные камеры-окуляры для вывода изображений на ПК и иные аксессуары к микроскопу.

Давайте более подробно рассмотрим окуляры для микроскопов как наиболее часто покупаемые аксессуары к микроскопу.

Окуляры дают дополнительную возможность расширить рамки увеличений микроскопа. Увеличение микроскопа можно посчитать достаточно просто – нужно умножить увеличение объектива на увеличение окуляра. Для примера, если увеличение вашего объектива 10х и окуляра тоже 10х, то общее увеличение будет равняться 100х. Однако у объективов микроскопа есть некоторый предел разрешения, как и у любого оптического прибора, поэтому не нужно гнаться за увеличением микроскопа более 1500х. Максимально полезное увеличение можно рассчитать путем умножения числовой апертуры на 1000. К примеру, максимально полезное увеличение у объектива с числовой апертурой 1,30 равняется 1300 крат.

Вниманию потребителей представлены несколько разновидностей окуляров разных производителей.

В комплект к школьным микроскопам входят достаточно простые окуляры системы Гюйгенса. Маркировка таких окуляров, проставленная на их оправе, включает только увеличение окуляра, порой с буквой Н. Поле зрения окуляров Гюйгенса небольшое, нет коррекции хроматизма, они применимы только к визуальным наблюдениям.

Если на маркировке окуляра проставлена буква К, то речь идет о компенсационном окуляре. Такой окуляр компенсирует остаточный хроматизм ахроматических объективов. Маркировка на оправе окуляра К10х/18 говорит о том, что это компенсационный окуляр, который дает увеличение 10 крат, а его поле зрения составляет 18 мм. Компенсационные окуляры применимы для микросъемки цифровыми фотоаппаратами напрямую через окуляр без съемной оптики. В настоящее время компания «ЛОМО» выпускает несколько видов компенсационных окуляров к микроскопам, что указано в таблице:

Маркировка окуляра	Увеличение окуляра	Диаметр поля зрения
К5^х	5	22 мм
К7^х	7	18 мм
К10^х	10	13 мм
К10^х/18	10	18 мм
К15^х	15	11 мм
К20^х	20	9 мм

Буквами WF в маркировке обозначаются широкоугольные окуляры. Маркировка окуляра WF15/15 будет означать увеличение 15 крат и, соответственно, поле зрения 15 мм.

Маркировка окуляра	Увеличение окуляра	Диаметр поля зрения
WF10X/18	10	18 мм
WF15X/13	15	13 мм
WF15X/15	15	15 мм
WF20X/11	20	11 мм

Также можно найти в продаже специализированные окуляры со шкалой (микрометрические окуляры). При помощи такого окуляра можно с точностью измерить размеры исследуемого объекта. ОАО «ЛОМО» представляет измерительный окуляр К7х. Еще к микрометрическим окулярам может прилагаться сетка Автандилова, при помощи которой возможно измерить площадь наблюдаемого объекта.

Важно знать! Часто к учебным микроскопам в комплекте идет окуляр с указателем, например, WF10х/18. Указателем является специальная игла в окуляре, используя которую можно указать на часть исследуемого через микроскоп объекта, чтобы сделать на ней акцент. Игла в окуляре является съемной.

Голографический микроскоп — японские разработки

В Японии веб-камеру совместили с голографическим микроскопом. Чувствительность микроскопа около 17 микрон. Он записывает трехмерные изображения, которые при помощи свободного программного обеспечения на компьютере воспроизводятся в режиме реального времени.

Дрожжи под микроскопом

Часто учебные микроскопы комплектуются не только набором микропрепаратов и предметными стеклами, но так же и аксессуарами для самостоятельного проведения экспериментов.

Окуляры для микроскопа

По оптической конструкции окуляры для микроскопов можно разделить на следующие типы: окуляры Гюйгенса, Кельнера, компенсационные, ортоскопические, симметричные, панкратические, интерференционные и др.

Окуляры Гюйгенса

Они применяются для объективов-ахроматов. Они состоят из двух двояковыпуклых линз –коллективной и глазной, обращенных выпуклыми поверхностями к объективу. При расчете окуляра Гюйгенса пользуются тремя параметрами: двумя радиусами выпуклых поверхностей и расстоянием между линзами. Окуляр для микроскопа дает изображение при посредстве узких пучков, то сферическая аберрация и хроматизм положения, остающиеся неисправленными, не влияют на качество изображения всей системы микроскопа. Применение окуляра Гюйгенса приводит к меньшей общей длине визуального тубуса прибора по сравнению с окулярами, у которых фокальная плоскость расположена перед коллективной линзой(окуляр Кельнера и др.).

Окуляр Кельнера

Он состоит из простой коллективной линзы и глазной , склеенной из двух различных марок стекол. Угловое поле зрения окуляра колеблется от 40 до 50 градусов. В этих пределах аберрации(погрешности) могут быть исправлены хорошо.

Окуляры симметричные

Они имеют по две одинаковых симметрично расположенных склеенных линзы. Воздушный промежуток между линзами составляет 0,1-0,2 мм. Аберрации для точки на оси ив пределах поля зрения 40 градусов исправлены достаточно хорошо. Как и окуляры Кельнера, симметричные окуляры малых увеличений из-за больших поперечных размеров для визуального наблюдения применяются редко, но зато успешно используются для микрофотографии.

Окуляры ортоскопические

Эти окуляры употребляются в соединении с объективами-ахроматами средних апертур в тех случаях, когда желательно иметь большое окулярное увеличение и угловое поле зрения до 50 градусов. Передний фокус у этих окуляров находится перед линзами. Система хорошо исправлена в отношении хроматизма увеличения, астигматизма и дисторсии. Ортоскопические окуляры малых и средних увеличений не отличаются по конструкции от окуляра Кельнера.

Окуляры компенсационные

Компенсационные окуляры применяются в соединении с объективами –апохроматами, планобъективами и объективами-ахроматами больших увеличений. Эти окуляры компенсируют хроматизм увеличения применяемых с ними объективов.

Окуляры для ультрафиолетовой области спектра

Окуляры для ультрафиолетовой области спектра применяются совместно с объективами для фотографирования объектов в УФ лучах. В свою очередь они делятся на компенсационные и некомпенсационные окуляры для микроскопов.

широкопольные окуляры

широкопольные окуляры применяются преимущественно для стереоскопических микроскопов и некоторых микроскопов специального назначения. Оптические схемы широкоугольных окуляров соответствуют окулярам Кельнера, Эрфле и др.

Окуляры Кербера

В качестве сильных окуляров с увеличением больше 20х применяются окуляры Кербера. Первоначальная конструкция окуляра Кербера состояла из трех простых линз, причем первая линза – отрицательная относительно большой оптической силы, две остальные – положительные. Линзы расположены на значительном расстоянии друг от друга. Диафрагма поля зрения находится между положительными линзами. Полевые аберрации незначительны, сумма Пецваля и дисторсия достаточно малы, хроматические абберации могут быть исправлены в широких пределах.

Окуляры могут комплектоваться приспособлениями для измерения и подсчета артефактов объекта такими как шкала и сетка. Окулярная шкала бывает съемной и несъемной. Она калибруется при помощи объект-микрометров. Также для измерения объектов используется окуляр-микрометр. Стандартное поле зрения окуляров современных микроскопов -18 и20 мм. Максимальное поле зрения окуляра доходит до 24мм. Использовать окуляры с полем зрения более 30мм нецелесообразно.

В основном на современных микроскопах применяются компенсационные и широкопольные окуляры. Остальные окуляры поставляются с такими микроскопами как МИКМЕД-1, МИКМЕД-2 и др

Окуляр для микроскопа 10x/18 со шкалой (D 23.2 мм)

Для выполнения сравнительных оценок линейных размеров отдельных составляющих объекта может быть применен окуляр со шкалой или с сеткой.
Шкала установлена в плоскости полевой диафрагмы окуляра увеличением 10 крат. Окуляр со шкалой устанавливается в окулярный тубус. Парный ему окуляр без шкалы установить в окулярный тубус с диоптрийной подвижкой. Наблюдая в окуляр со шкалой, сфокусироваться на резкое изображение шкалы, затем рукоятками грубой и точной фокусировки сфокусировать микроскоп на резкое изображение объекта. Наблюдая изображение объекта вторым глазом в окуляр без шкалы, вращением кольца диоптрийной подвижки тубуса добиться резкого изображения объекта, при этом не изменять положение рукояток грубой и точной фокусировки. Наблюдая изображение объекта двумя глазами, раздвинуть окулярные тубусы так, чтобы видимые поля в левом и правом тубусах наблюдались как одно, то есть установить их в соответствии глазной базой. При такой настройке наблюдатель увидит резкое изображение объекта одновременно с резким изображением шкалы окуляре, что позволит выполнить необходимые сравнительные оценки линейных размеров структур.

Для определения размеров структур в линейной мере (в миллиметрах или микронах) необходимо воспользоваться специальной линейкой – объект-микрометром (калибровочный слайд). Объект-микрометр следует положить на предметный столик вместо объекта (на прямых микроскопах шкалой вверх, на инвертированных – шкалой вниз). По шкале объект-микрометра произвести градуировку шкалы окуляра для каждого объектива, с которым будут выполняться измерения. Для этого сфокусировать микроскоп на резкое изображение шкалы объект-микрометра в плоскости окуляра и развернуть окуляр в тубусе, установив штрихи обеих шкал параллельно. Определить, сколько делений объект-микрометра укладывается в шкале окуляра (при объективах среднего и большого увеличения) или сколько делений шкалы окуляра занимает весь объект-микрометр (при объективах малого увеличения).

Вычислить цену деления шкалы окуляра при работе с каждым объективом по формуле:
Е=ТL/A, где
E — цена деления шкалы окуляра;
L – число делений объект-микрометра;
Т – цена деления шкалы объект-микрометра, указанная на объект-микрометре;
А – число делений шкалы окуляра.

Полученные данные рекомендуется записать в таблицу

Увеличение объектива	Цена деления шкалы окуляра
4 5 10 20 40 50 60 100

Пользуясь этими данными при определении истиной линейной величины объекта достаточно подсчитать число делений шкалы окуляра, накладывающихся на измеряемый участок объекта, и умножить это число на цену деления шкалы, указанную в данной таблице.

Объективы для микроскопов, окуляры микроскопов, основные узлы микроскопа

Объектив является наиболее ответственным узлом микроскопа, так как от его числовой апертуры и коррекции аберраций зависят разрешающая способность и качество изображения микроскопа в целом . По оптической конструкции объективы делятся на линзовые, зеркально-линзовые и зеркальные. Большое распространение в микроскопостроении получили линзовые микрообъективы. Это вызвано, прежде всего, большими технологическими возможностями при их изготовлении, и в особенности в крупносерийном производстве. При изготовлении линзовых объективов допуски задаются значительно шире, чем для зеркальных или зеркально-линзовых объективов. Кроме того, у линзовых объективов отсутствует центральное экранирование, присущее зеркальным системам и снижающее контраст в изображении. Линзовые объективы надежны и удобны в эксплуатации; возможность их установки на револьвере позволяет довольно быстро производить смену увеличений.

Классификация линзовых объективов

Объективы микроскопов можно классифицировать по различным признакам, например, по спектральной области, для которой они рассчитаны и применяются, расчетной оптической длине тубуса, по способу освещения наблюдаемого объекта, возможности использования покровного стекла, иммерсионной жидкости и т.п.

Наибольшее предпочтение заслуживает классификация объективовпо степени их коррекции, которая различает следующие типы объективов: монохроматы, ахроматы и апохроматы.

Монохроматы – это объективы, у которых аберрации исправлены для одной длины волны или узкой спектральной области. В первую очередь, у них исправляются сферическая аберрация, кома и астигматизм.

Объективы, у которых ахроматизация выполнена для одной основной и двух дополнительных длин волн, называются ахроматами. У таких объективов исправлению подлежат: сферическая аберрация, кома, астигматизм, хроматическая аберрация положения, отчасти хроматическая аберрация увеличения и сферохроматическая аберрация.

У апохроматических объективов спектральная область расширена и ахроматизация выполняется для трех дополнительных длин волн. У объективов с апохроматической коррекцией кроме хроматизма положения, сферической аберрации, комы и астигматизма достаточно хорошо исправляются также вторичный спектр и сферохроматическая аберрация благодаря введению в оптическую схему линз из кристаллов и стекол с особым ходом частных относительных дисперсий. Кроме того, отчасти исправляется хроматическая аберрация увеличения.

Для количественной оценки качества изображения вычисляются волновые аберрации, которые пока в микроскопии являются основным критерием оценки и сравнения объективов. У ахроматов для точки на оси волновая аберрация основного цвета, как правило, не превышает 0.25l (т.е. выполняется критерий Рэлея), а для всей спектральной области, на которую рассчитаны ахроматы, не более 0.5l. У апохроматических объективов сферическая аберрация для основного цвета обычно не превышает (0.1 – 0.15)λ. Для спектральных линий C и F волновые аберрации не более 0.25λ, для линии G’ они лежат в пределах от 0.25 до 0.5λ.

Также выпускаются объективы с плоской поверхностью изображения –планобъективы. Эти объективы имеют увеличенное поле зрения по сравнению с обычными ахроматами и апохроматами. Планобъективы по степени коррекции делятся на планмонохроматы, планахроматы и планапохроматы. Требования к коррекции аберраций для точки на оси планобъективов такие же, как и для соответствующих монохроматов, ахроматов и апохроматов. Но, в отличие от последних, у планобъективов существенно лучше исправлены кривизна изображения и астигматизм, а волновые аберрации в пределах всего поля зрения для внеосевых точек предмета не превышают (0.5 –1.0)λ.

Окуляры микроскопов

Окуляры (от лат. оculus, что означает «глаз») представляют собой лупы, с помощью которых наблюдается промежуточное изображение, создаваемое объективом и тубусной линзой. Кроме того, он проецирует выходной зрачок объектива на расстоянии, удобном для работы. Окуляр работает в узких пучках лучей, поэтому его сферическая и сферохроматическая аберрации малы по сравнению с остаточными аберрациями объектива и не влияют на качество изображения, даваемого объективом микроскопа. В некоторых окулярах исправляются хроматическая разность увеличения и дисторсия. Применение того или иного окуляра определяется типом объектива и характером исправления аберраций. Величина поля зрения микроскопа определяется размером диафрагмы поля зрения окуляра.

Окуляры не являются простыми линзами, а представляют собой скорригированные оптические системы, состоящие из нескольких линз. Обычно окуляр дает дополнительное увеличение Г=10x. Промежуточное изображение находится на расстоянии чтения, составляющем 25 см. Общее увеличение микроскопа рассчитывается по следующей формуле:
V_{микроскопа}=V_{объектива} x Г_{окуляра}.

На практике принято, чтобы один из окуляров мог фокусироваться, что позволяет уравнивать небольшую разницу в установке на резкость для обоих глаз.

В зависимости от своих параметров окуляры подразделяются на отдельные классы. Отличия между ними проявляются при больших полях зрения и, в особенности, на краю изображения.

Окуляры сконструированы таким образом, что промежуточное изображение микроскопа находится на расстоянии от них. Поэтому удобно размещать в плоскости промежуточного изображения различные шкалы, сетки или другие сравнительные элементы, можно производить необходимые измерения.

Унификация характеристик объективов и окуляров

До недавнего времени использовались объективы с различными унифицированными параметрами технических характеристик [1]. В зависимости от увеличения и числовой апертуры, а также типа коррекции встречались объективы с различной высотой (расстояние от объектива до опорной плоскости объектива). Эта величина колебалась в довольно широких пределах – от 12 до 70 мм, что приводило к неудобству работы на револьверном устройстве.

Хроматическая разность увеличения у старых ахроматических объективов различных типов не была постоянной, а изменялась от нуля (для «слабых» объективов) до 2% (для объективов с большим масштабом увеличения). Это создавало дополнительные неудобства при работе. Так, например, требовалось использование в микроскопах двойного комплекта окуляров: Гюйгенса – для работы с объективами малых увеличений и компенсационных – для работы со «средними» и «сильными» объективами. К тому же, старые компенсационные окуляры обладали серьезным недостатком – непостоянством хроматизма увеличения по полю зрения, что приводило к наличию заметной окраски в плоскости промежуточного изображения микроскопа. Проведенная в последние годы унификация характеристик объективов и окуляров дала следующие результаты.

Объективы для новых моделей микроскопа рассчитываются на две длины тубуса: 160 мм и бесконечность
Высота всех вновь разрабатываемых объективов установлена равной 45 мм
Хроматизм увеличения для объективов всех типов с различными оптическими характеристиками не должен превышать 1%
Значения линейных увеличений и фокусных расстояний объективов и окуляров изменяются по геометрической прогрессии со знаменателем 1.6
Опорная плоскость у всех окуляров находится выше переднего фокуса на 10 мм
Преимуществом оптики с унифицированными оптическими характеристиками является возможность комплектовать микроскопы смешанными типами объективов

Для оценки разрешающей способности объективов микроскопов пользуются препаратами микроскопических элементов растительных и животных образований. К наиболее распространенным препаратам относятся известковые панцири микроскопических водорослей – диатомей. Ширина и расстояние между линейными элементами этих панцирей для каждой определенного вида диатомеи имеют определенные значения с наибольшими отступлениями от средних величин. Общепринято пользоваться небольшим набором препаратов различных определенных диатомей в количестве не свыше десяти. Они подобраны таким образом, что среди них можно найти структурные элементы с расстояниями от 0.25 до 1.80 мкм [1].

Одновременно с разрешающей способностью исследуемого объектива опытный исследователь обнаруживает дефекты объектива и оценивает его качество. Оценка качества изображения имеет не менее важное значение, чем определение разрешающей способности объектива.

При испытании объективов, их сборке и контроле пользуются весьма простыми приемами наблюдения «светящихся точек», полученных в виде малых отверстий различных размеров в тонком слое серебра, осажденном на стеклянной пластинке. Наблюдая изображения этих отверстий в проходящем свете, можно весьма отчетливо обнаружить все недостатки объектива: недостаточную центрировку, натяжение в стекле и т.д. [2].

Критерием разрешающей способности микроскопа является предел, до которого два маленьких предмета воспринимаются еще как раздельные объекты. Расстояние dо, при котором имеет место такой предельный случай, может быть теоретически рассчитано.

Необходимо знать, что любая точка предмета – пусть это будет очень маленькое отверстие в металлической фольге 1 (рисунок 1) – не отображается объективом и тубусной линзой 2 как светлый диск с резкими краями, а как размытое пятно, окруженное дифракционными кольцами 3. Эта картина носит название «диска Эри». Дифракционные кольца возникают в результате ограниченной апертуры объектива, т.е. объектив играет роль «отверстия». Чем больше апертура объектива, тем меньше будет расстояние dо

Рисунок 1.

Числовой коэффициент «1.22» получен расчетным путем для случая, представленного на рисунке 2. Кривые интенсивности двух дифракционных фигур накладываются друг на друга: если две точки находятся на большом расстоянии друг от друга, то они легко наблюдаются как раздельные объекты. Если последовательно выбирать все более короткое расстояние, то наступит предельный случай, когда главный максимум объекта 2(—) совпадет с первым минимумом объекта 1(-). В случае наложения профилей возникают два максимума яркости, разделенных минимумом, интенсивность в котором примерно на 20 % меньше интенсивности в обоих максимумах. Этого как раз еще достаточно для человеческого глаза, чтобы видеть две раздельные точки (критерий Релея).

Наряду с методом исследования «по дифракционной точке», широко пользуются «пластинкой Аббе», с помощью которой производятся испытания объективов по эффективности исправления сферической и хроматической аберраций, а также определяется толщина покровного стекла, соответствующая наилучшему исправлению объектива. «Пластинка Аббе» – это клинообразная узкая полоска, толщина которой вдоль длинной стороны изменяется от 0.09 до 0.24 мм. Нижняя поверхность клина покрыта непрозрачным слоем серебра, на котором резцом процарапаны группы линий или просветов, параллельных длинной стороне пластинки; пластинка наклеена на обычное предметное стекло. Рваные при большом увеличении края серебряных полосок являются очень удобным, вполне контрастным предметом наблюдения.

Рассматривая полоску в различных условиях прямого и косого освещения, в центре и на краю поля, при выведении микроскопа из положения, соответствующего наилучшему изображению, в обе стороны от него, опытный наблюдатель может оценить в полной мере качество исправления объектива.

Рисунок 2.

Оптическое и геометрическое увеличение микроскопа

Увеличение системы – важный фактор, в основе которого лежит выбор того или другого микроскопа в зависимости от решения необходимых задач. Все мы привыкли к тому, что проводить контроль полупроводниковых элементов необходимо на инспекционном микроскопе с увеличением 1000 и более крат, изучать насекомых можно, работая с 50 кратным стереомикроскопом, а луковые чешуйки, окрашенные йодом или зеленкой, мы изучали в школе на монокулярном микроскопе, когда понятие увеличения еще не было нам знакомо.

Но как интерпретировать понятие увеличения, когда перед нами находится цифровой или конфокальный микроскоп, а на объективах стоят значения 2000х, 5000х? Что это означает, будет ли 1000 кратное увеличение на оптическом микроскопе давать изображение, аналогичное цифровому 1000 кратному микроскопу? Об этом вы узнаете в этой статье.

Оптическое увеличение системы

Когда мы работаем с лабораторным или стереоскопическим микроскопом, подсчет текущего увеличения системы не составляет труда. Необходимо перемножить увеличение всех оптических компонентов системы. Обычно, в случае стереомикроскопа это объектив, трансфокатор или увеличительный барабан и окуляры.
В случае обычного лабораторного микроскопа дело обстоит еще проще – общее увеличение системы = кратность окуляров умноженная на кратность объектива, установленного в рабочую позицию. Важно помнить, что иногда встречаются специфические модели тубусов микроскопа, имеющие увеличивающий или уменьшающий фактор (особенно распространено для старых моделей микроскопов Leitz). Также, дополнительные оптические компоненты, будь то источник коаксиального освещения в стереомикроскопе или промежуточный адаптер для камеры, располагающийся под тубусом, могут иметь дополнительный фактор увеличения.

Дополнительные оптические компоненты иногда имеют свой фактор увеличения, отличный от 1. В данном случае, коаксиальный осветитель (поз. 2) стереомикроскопа Olympus SZX16 имеет дополнительный увеличивающий фактор 1,5х.

К примеру, стереомикроскоп Olympus SZX-16 с окулярами 10х, объективом 2х, трансфокатором в позиции 8х и блоком коаксиального освещения с фактором 1,5х будет обладать общим оптическим увеличением 10х2х8х1,5 = 240 крат.

Принципиальная схема получения изображения на световом микроскопе. Окуляр увеличивает изображение, построенное объективом и формирует мнимое изображение.

Под оптическим увеличением (Г) в таком случае следует понимать отношение тангенса угла наклона луча, вышедшего из оптической системы в пространство изображений, к тангенсу угла сопряженного ему луча в пространстве предметов. Либо отношение длины, сформированного оптической системой изображения отрезка, перпендикулярного оси оптической системы, к длине самого отрезка

Геометрическое увеличение системы

В случае, когда у системы нет окуляров, а увеличенное изображение формируется камерой на экране монитора, к примеру, как на микроскопе Keyence VHX-5000, следует переходить к термину геометрического увеличения оптической системы.
Геометрическое увеличение микроскопа – отношение линейного размера изображения объекта на мониторе к реальному размеру изучаемого объекта.
Получить значение геометрического увеличения можно перемножив следующие величины: оптическое увеличение объектива, оптическое увеличение адаптера камеры, отношение диагонали монитора к диагонали матрицы камеры.
К примеру, при работе на лабораторном микроскопе с объективом 50х, адаптером камеры 0,5х, камерой 1/2.5” и, выводя изображение на монитор ноутбука 14”, мы получим геометрическое увеличение системы = 50х0,5х(14/0,4) = 875х.
Хотя оптическое увеличение при этом будет равно 500х в случае 10х окуляров.

Цифровые микроскопы, конфокальные профилометры, электронные микроскопы и другие системы, формирующие цифровое изображение объекта на экране монитора оперируют понятием геометрического увеличения. Не стоит путать это понятие с оптическим увеличением.

Разрешение микроскопа

Широко распространено заблуждение, что разрешение микроскопа и его увеличение связаны между собой жесткой связью – чем больше увеличение, тем более мелкие объекты мы сможем в него увидеть. Это не верно. Самым важным фактором всегда остается разрешение оптической системы. Ведь увеличение неразрешенного изображения не даст нам о нем новой информации.

Разрешение микроскопа зависит от числового значения апертуры объектива, а также от длины волны источника освещения. Как вы видите, параметра увеличения системы в этой формуле нет.

где λ – усредненная длина волны источника света, NA – числовая апертура объектива, R – разрешение оптической системы.

При использовании объектива с NA 0,95 на лабораторном микроскопе с галогенным источником (средняя длина волны порядка 500 нм) мы получаем разрешение около 300 нм.

Как видно из принципиальной схемы светового микроскопа, окуляры увеличивают действительное изображение объекта. Если, к примеру, повысить кратность увеличения окуляров в 2 раза (вставить в микроскоп окуляры 20х) – то общее увеличение системы удвоится, но разрешение при этом останется прежним.

Важное замечание

Предположим, что у нас есть два варианта построения простого лабораторного микроскопа. Первый построим, используя объектив 40х NA 0,65 и окуляры 10х. Второй же будет использовать объектив 20х NA 0,4 окуляры 20x.

Увеличение микроскопов в обоих вариантах будет одинаковое = 400х (простое перемножение увеличения объектива и окуляров). А вот разрешение в первом варианте будет выше, чем во втором, так как числовая апертура объектива 40х больше. К тому же не стоит забывать о поле зрения окуляров, у 20х этот параметр на 20-25% ниже.

Бинокулярный микроскоп BA310 LED Binocular

Бинокулярный микроскоп BA310 LED Binocular имеет мощный и регулируемый оптический источник, который позволяет учесть особые требования к освещению и точно регулировать его интенсивность при работе с образцами всех типов, тогда как полнофункциональная система освещения Келлера позволяет выполнять на BA310 исследования даже для образцов с самым слабым окрашиванием.

Новые планахроматические объективы EF-N, выпускаемые компанией Motic, за счет многослойного покрытия линз способны обеспечить оптимальный контраст для получаемого изображения. Благодаря использованию в окулярах новых линз с полной корректировкой промежуточные изображения без цветной окантовки могут выводиться теперь как на окуляры, так и на тринокуляный порт, что стирает разницу в качестве и четкости между цифровыми изображениями и изображениями, которые видны через окуляры микроскопа.

Также в конструкции бинокулярного микроскопа BA310 LED Binocular реализован стандартный выход ISO для фотографических изображений. Микроскопы BA310 обладают большим основанием, на которое нанесено твердое покрытие, устойчивое к воздействию химических реагентов. Основание обеспечивает область перемещения в 76 мм х 50 мм, в конструкции основания используется новый держатель слайдов с улучшенным и более жестким устройством захвата. Все это позволяет выполнить неоднократное сканирование большого количества слайдов для всех типов повседневных рутинных операций.

Бинокулярный микроскоп BA310 LED Binocular специально проектировался с учетом тех трудностей, с которыми сталкиваются в повседневной работе сотрудники университетов, клиник и лабораторий, а также с учетом задач, возникающих в тех биологических или медицинских приложениях, для которых необходимы высокие оптические характеристики.

Используемые объективы

Чтобы улучшить оптические характеристики бинокулярных микроскопов BA310 компания Motic разработала новую серию планахроматических объективов CCIS® EF-N Plan, которые изготавливаются из высококачественного оптического стекла. Теперь для новых линз также используется многослойное покрытие, которое позволяет улучшить контраст и качество изображения даже при слабом окрашивании слайдов.
Также новые линзы используются и в тубусе микроскопа, что позволяет получать полностью скорректированные, улучшенные промежуточные изображения без цветной окантовки.

Увеличение	Цифровая апертура	Рабочее расстояние (мм)
EF-N Plan 4X	0,10	6,3
EF-N Plan 10X	0,25	4,4
EF-N Plan 20X	0,40	4,66
EF-N Plan 40X, пружина	0,65	0,35
EF-N Plan 60X, пружина	0,85	0,13
EF-N Plan 100X, пружина, масло	1,25	0,13
EF-N Plan Phase 10X	0,25	4,4
EF-N Plan Phase 40X, пружина	0,25	0,35

Система освещения

В бинокулярном микроскопе BA310 также используется новый модуль коллекторных линз с надежным винтовым держателем для часто используемого голубого дневного фильтра, который является частью системы освещения. Фиксирующая крышка оберегает фильтр от падения, когда микроскоп находится на хранении.

В микроскопе BA310 LED в качестве системы освещения предусмотрено использование светодиодных источников мощностью 3 Вт.

Окулярные трубки

Окулярные трубки рассчитаны на эргономичный угол обзора 30 градусов, расстояние между зрачками составляет от 55 до 75 мм, также окулярные трубки BA310 рассчитаны на долгие часы работы, которые не вызывают усталости у пользователя. Большое поле зрения (20 мм) обеспечивает возможность быстрого и удобного выбора объектов. Все стандартные окулярные трубки теперь оснащаются улучшенным органом регулировки в виде винта-барашка, который позволяет настроить высоту просмотра в зависимости от положения пользователя.

Окуляры

Новые стандартные окуляры N-WF 10X/20X также изготавливаются из высококачественного оптического стекла, здесь предусмотрено высокое расположение зрачка, что позволяет работать в очках, и возможность диоптрической коррекции для каждого глаза. Благодаря этому обеспечивается возможность удобной работы с окулярной сеткой и ее использование для измерений, подсчета образцов и подобных приложений.
Стандартные фиксируемые окуляры позволяют избежать случайного смещения настройки и обеспечивают удобство работы даже для студентов.

Описание	Поле обзора
Окуляр широкого поля N-WF 10X	20
Окуляр широкого поля N-WF 12.5X	18
Окуляр широкого поля N-WF 15X	16

Конденсор

Чтобы обеспечить высокое качество освещения в бинокулярном микроскопе поддерживается полная система Келлера, в результате пользователь может произвольно устанавливать высоту конденсора.

Предметный столик

По выбору для микроскопа BA310 могут предлагаться варианты с расположением органов управления на правой или на левой стороне, размер рабочей области составляет 175 мм х 140 мм, а диапазон перемещения – 76 мм х 50 мм. Также в данной модели используется твердое износоустойчивое покрытие, которое обеспечивает защиту микроскопа при повседневной эксплуатации.

Возможность просмотра для нескольких человек

В образовательных целях бинокулярный микроскоп BA310 может выпускаться в конфигурации, в которой просмотр возможен более чем для одного человека. Здесь, в зависимости от положения учителя возможны два варианта конструкции: когда окуляры располагаются рядом друг с другом или когда они располагаются напротив.
Стандартное поле обзора размером 20 мм гарантирует, что студент получает максимальный объем информации. В зависимости от исследуемого образца пользователь может активировать встроенную светодиодную указку, которая может использовать красный или зеленый цвет.

Поляризация

В бинокулярном микроскопе BA310 используется простая и удобная система поляризации, которая включает в себя поляризатор, расположенный над коллекторными линзами, и анализатор, устанавливаемый между основанием и оптической головкой.

Защита от плесени

Для защиты системы от плесени в условиях высокой влажности применяется соответствующая обработка, которая позволяет продлить срок службы микроскопа и объективов.

Технические характеристики

Оптическая система	Color Corrected Infinity Optical System (CCIS®)
Окулярная трубка	Бинокулярный, с широким полем 30° [F.N. 20]
Револьверная головка микроскопа	Обратная, с пятью позициями
Основание	Поверхность 175 х 140 мм, область перемещения 76 мм х 50 мм, коаксиальные органы управления
Конденсер	Цифровая апертура 0.9/1.25, конденсер Аббе с разъемом для установки устройства перемещения, возможность фокусировки и фиксации
Система фокусировки	Латунные шестеренки Перемещение по вертикальной оси 25 мм Точная настройка фокусного расстояния с минимальным инкрементом 2 микрона, грубая настройка фокусного расстояния с возможностью настройки момента Блокировка основания для высоких образцов, возможность настройки
Освещение	Встроенная система Келлера для наблюдения в проходящем свете, светодиодный источник 3Вт Срок службы более 10000 часов

Покупка и цена микроскопа

Мы продаем микроскопы Motic и цифровые камеры Moticam с доставкой по всей России в кратчайшие сроки. Вы можете купить бинокулярный микроскоп BA310 LED Binocular в нашей компании по выгодной цене. Стоимость конкретной комплектации системы Motic для решения именно Ваших задач можно узнать, отправив заявку или позвонив по телефону.

Куплю Объективы, линзы, окуляры микроскопа Биолам Ломо, Мби, Мбр, Мбс, Мин, Микмед, Метам new в Харькове

Доска объявлений
Измерительное и испытательное оборудование
Оптические приборы
Микроскопы

Цена договорная

Харьков (Украина)

Состояние: Новый

Контакты

066-688-74-75
067-315-36-33

Задать вопрос
Детальное описание
Куплю объективы, линзы, окуляры, ЗИП и другие комплектующие к микроскопам Биолам Ломо, АУ-12, ММУ-3, Микмед-1, Микмед-2, Микмед-5, Микмед-6, Мин-4, Мин-5, Мин-6, Мин-7, Мин-8, Мин-9, Мин-10, Метам Р-1, Метам РВ-21, Метам РВ-22, Метам РВ-23, Метам ЛВ-32, Метам ЛВ-41, Полам Р-111, Полам-211, Полам Р-311, Полам Р-312, Полам Л-211, Полам Л-213, Полам С-111, МБР-1, МБИ-3, МБИ-6, МБИ-11, МБС-1, МБС-2, МБС-9, МБС-10, МБС-12, МПС-1, МПС-2, МПСЭ-1, ОГМЭ-П, ОГМЭ-П2, ОГМЭ-П3 и др.
тел./viber: (О66) 688-7Ч-75, (О67) З15-З6-ЗЗ
Создано 07.06.2020 Изменено 29.06.2020
Похожие объявления
микроскоп Биолам Ломо, МБИ, МБР, Микмед, Метам, Мин, Полам, ММУ-3, АУ-12, АУ-26, КФ-4, КФ-5, КОН-6, КОН-7, Бимам Р-13 и др
Состояние: Новый
Харьков (Украина)
Микроскоп МБИ-15, Метам Р-1, Метам РВ-21 и др., объективы План-Апо Ломо, КФ-4, АУ-12, Ау-26, Микмед-5, Микмед-6, ММУ-3, МИН-8, МБИ-11
Состояние: Новый
Харьков (Украина)
Интересные статьи партнеров
Вы недавно смотрели
Окуляры для микроскопов
Простые окуляры состоят из двух плосковыпуклых линз (A, B). Более скорректированные линзы состоят из трех или более линз, по крайней мере, одна из которых является ахроматическим дублетом (C). Все окуляры также имеют внутреннюю апертуру, которая используется для уменьшения аберраций, но ограничивает поле зрения. Исторически самый ранний окуляр — окуляр Гюйгена (A; назван в честь Кристиана Гюйгенса) имеет апертуру (или диафрагму), расположенную между двумя линзами. В более позднем изобретении окуляр Рамсдена (названный в честь Джесси Рамсдена) диафрагма размещена перед первым объективом (B).Обе конструкции окуляров страдают хроматической аберрацией. Однако Ramsden дает лучшее изображение. Вариант оправы Рамсдена, окуляр Келлнера (после Карла Келлнера) заменяет линзу на ахроматический дуплет. Линза Келлнера имеет хорошую хроматическую коррекцию и стоит относительно недорого.
Современные окуляры — это вариация дизайна Келлнера. С увеличением использования ахроматических дублетов и троек. Хроматическая аберрация устраняется, а поле выравнивается.
Мощность (P, увеличение окуляра определяется как D / фокусное расстояние; где D = ближайшее расстояние отчетливого зрения, или 250 мм (среднее для человека).
Таким образом, увеличение составного микроскопа составляет:
Окуляр микроскопа, или окуляр, увеличивает реальное изображение, проецируемое линзой объектива, для формирования большого виртуального изображения на расстоянии наиболее отчетливого зрения (25 см). Как и линзы объективов, современные окуляры изготавливаются из множества оптических компонентов для коррекции аберраций линз. Во многих случаях окуляр также может быть адаптирован к конкретному типу линзы объектива для дальнейшей коррекции аберраций объектива.В этом случае окуляр обозначается как компенсирующий окуляр . Компенсирующие окуляры корректируют в первую очередь хроматическую разницу в увеличении (боковую хроматическую аберрацию) и кривизну поля, вызванную аберрациями в линзах объектива.
Основная конструкция окуляра микроскопа состоит из двух линз (или дублетов линз), разделенных воздушным пространством, длина которого составляет половину суммы фокусных расстояний двух линз. Ближайшая к глазу линза называется линзой , а другая линза (ближайшая к объективу) называется полевой линзой .Наличие двух линз в окуляре приводит к уменьшению размера промежуточного изображения и, таким образом, позволяет наблюдать за большим полем зрения. Окуляр фокусирует реальное изображение (от объектива) за пределами хрусталика глаза в позиции, называемой глазной точки или выходного зрачка , что соответствует положению фокальной точки глаза. Удаление выходного зрачка — параметр конструкции окуляра, определяющий расстояние между выходным зрачком и глазом.Он должен быть больше 5–7 мм, чтобы избежать трудностей для наблюдателя, и обычно составляет 7–13 мм. Высокая точка зрения Окуляры, предназначенные для тех, кто носит очки, имеют вынос выходного зрачка 15–20 мм. Диаметр апертуры окуляра (в мм) называется числом поля зрения или числом поля (FN). Помните, что апертура окуляра расположена в промежуточной плоскости изображения. FN часто тиснен на корпусе окуляра.
Зная FN, можно рассчитать диаметр отображаемого поля образца:
Пример просмотра = FN / (Mobj x Mtube)
где FN — номер поля (в мм)
Mobj = увеличение объектива
Mtube = увеличение линзы трубки (часто 1.25)
Условные обозначения маркировки окуляров
Градиентная маркировка . В бинокулярном микроскопе линза каждого окуляра может быть сфокусирована так, чтобы их можно было настроить в соответствии со зрением оператора. Обычно есть позиция «0», которая представляет немодифицированную позицию или позицию «нулевого фокуса». Поскольку фокусирующие окуляры, по сути, эквивалентны очкам, микроскописту не нужно носить очки при использовании инструмента. Если, однако, зрение оператора астигматическое, оператор должен носить корректирующие очки при использовании микроскопа.
Красная точка . Это положение «нулевой фокусировки», если в окуляр вставлена встроенная сетка.
Поле зрения : Боковой размер образца, отображаемый окуляром. FOV = FN окуляра (в мм) / (увеличение объектива x увеличение линзы тубуса)
Номер поля : Мера отображаемого поля зрения. FN — диаметр (в мм) изображения в промежуточной плоскости изображения. Обычно это апертура окуляра.
Удаление выходного зрачка : Расстояние от окуляра до точки, в которой выходной зрачок равен размеру зрачка глаза. Рельеф для век может быть до 20 мм.
Высокая точка зрения . Эти окуляры сконструированы таким образом, что выходной зрачок находится дальше от хрусталика глаза, чем стандартные окуляры (16 мм или более), и поэтому эти окуляры хорошо подходят для тех, кто носит очки. У этого окуляра поле зрения также обычно шире (до 54 °).Графическое обозначение — очки.
КПЛ . Эти окуляры предназначены для микрофотографии (цифровой визуализации) и имеют очень высокую точку зрения. Другое название этого типа окуляра — проекционный объектив.
Пл . «План»; плоские компенсирующие окуляры с коррекцией поля .
С , Сост. . Эти окуляры исправляют аберрации, создаваемые объективом. Такие компенсирующие окуляры уменьшают хроматическую разницу в увеличении и кривизну поля от объектива, внося равные и противоположные аберрации.
10x / 25 . Это относится к увеличению окуляра (10x) и полю зрения 25 (высокая точка зрения; поле зрения 53 °). Окуляры обычно 6,3x, 8x, 10x, 12x, 16x и редко 20x. По мере увеличения окуляра поле зрения уменьшается.
Pol . Эти окуляры изготовлены из стекла, не подверженного деформации, для использования в поляризационной микроскопии.
Из Рузина, 1999. Микротехника и микроскопия растений.Издательство Оксфордского университета.
Праймер для микроскопии молекулярных выражений: анатомия микроскопа

Окуляры (окуляры)
Окуляры работают в сочетании с объективами микроскопа, чтобы еще больше увеличить промежуточное изображение, чтобы можно было рассмотреть детали образца. Окуляры — это альтернативное название окуляров, которое широко используется в литературе, но для обеспечения единообразия во время этого обсуждения мы будем называть все окуляры окулярами.
Для получения наилучших результатов в микроскопии необходимо, чтобы объективы использовались в сочетании с окулярами, соответствующими коррекции и типу объектива. Основная анатомия типичного современного окуляра показана на рисунке 1. Надписи на боковой стороне окуляра описывают его конкретные характеристики и функции.
На окулярах, показанных на Рисунке 1, нанесена маркировка UW , которая является аббревиатурой поля обзора Ultra Wide .Часто окуляры также имеют обозначение H , в зависимости от производителя, для обозначения фокальной плоскости с высокой точкой зрения, что позволяет микроскопистам носить очки при просмотре образцов. Другие надписи, часто встречающиеся на окулярах, включают WF для Wide-Field ; UWF для сверхширокого поля ; SW и SWF для сверхширокого поля зрения; HE для High Eye point ; и CF для окуляров, предназначенных для использования с объективами с коррекцией CF.Компенсирующие окуляры часто имеют надписи K , C или comp , а также увеличение. Окуляры, используемые с объективами с плоским полем, иногда имеют маркировку Plan-Comp . Увеличение окуляра на Рисунке 1 составляет 10x (указано на корпусе), а надпись A / 24 указывает, что номер поля равен 24, что соответствует диаметру (в миллиметрах) фиксированной диафрагмы в окуляре. Эти окуляры также имеют регулировку фокуса и винт с накатанной головкой, позволяющий фиксировать их положение.В настоящее время производители часто производят окуляры с резиновыми наглазниками, которые служат как для размещения глаз на нужном расстоянии от передней линзы, так и для предотвращения отражения света в помещении от поверхности линз и создания помех для обзора.
Существует два основных типа окуляров, которые сгруппированы в соответствии с расположением линз и диафрагмы: отрицательные окуляры с внутренней диафрагмой и положительные окуляры, у которых диафрагма находится под линзами окуляра. Отрицательные окуляры имеют две линзы: верхняя линза, которая находится ближе всего к глазу наблюдателя, называется линзой глаза, а нижняя линза (под диафрагмой) часто называется полевой линзой.В простейшем виде обе линзы плоско-выпуклые с выпуклыми сторонами, «обращенными» к образцу. Примерно посередине между этими линзами находится фиксированное круглое отверстие или внутренняя диафрагма, которая своим размером определяет круговое поле зрения, наблюдаемое при взгляде в микроскоп.
Простейшая конструкция окуляра отрицательной формы, часто называемая окуляром Huygenian (показана на рис. 2), встречается в большинстве учебных и лабораторных микроскопов, оснащенных ахроматическими объективами.Хотя Гюйгеновский глаз и полевые линзы плохо исправлены, их аберрации, как правило, нейтрализуют друг друга. В более высококорректированных негативных окулярах две или три линзы скреплены и объединены вместе, чтобы образовать линзу глаза. Если неизвестный окуляр имеет только увеличение, указанное на корпусе, то, скорее всего, это окуляр Гюйгена, который лучше всего подходит для использования с ахроматическими объективами с увеличением 5-40.
Другой основной тип окуляра — положительный окуляр с диафрагмой под линзами, широко известный как окуляр Ramsden , как показано на Рисунке 2 (слева).Этот окуляр имеет линзу глаза и полевую линзу, которые также плоско-выпуклые, но полевая линза установлена так, чтобы изогнутая поверхность была обращена к линзе глаза. Передняя фокальная плоскость этого окуляра расположена чуть ниже полевой линзы, на уровне диафрагмы окуляра, что делает его легко адаптируемым для установки прицельной сетки. Чтобы обеспечить лучшую коррекцию, две линзы окуляра Рамсдена можно склеить вместе.
Модифицированная версия окуляра Рамсдена известна как окуляр Келлнера, как показано слева на Рисунке 3.Эти улучшенные окуляры содержат сдвоенный элемент линз, склеенных вместе, и имеют более высокую точку зрения, чем окуляр Рамсдена или Гюйгена, а также гораздо большее поле зрения. Модифицированная версия простого окуляра Гюйгена также показана на рисунке 3 справа. Хотя эти модифицированные окуляры работают лучше, чем их простые однолинзовые аналоги, они по-прежнему полезны только с маломощными ахроматными объективами.
Простые окуляры, такие как Huygenian и Ramsden и их ахроматизированные аналоги, не исправят остаточную хроматическую разницу увеличения и на промежуточном изображении, особенно при использовании в сочетании с ахроматическими объективами с большим увеличением, а также с любыми флюоритовыми или апохроматическими объективами.Чтобы исправить это, производители выпускают компенсирующие окуляры , которые вносят равную, но противоположную хроматическую погрешность в элементы объектива. Компенсирующие окуляры могут быть как положительного, так и отрицательного типа и должны использоваться при всех увеличениях с флюоритовыми, апохроматическими и всеми вариациями планарных объективов (их также можно использовать с ахроматическими объективами с 40-кратным и выше). В последние годы в современных объективах микроскопов коррекция хроматической разницы в увеличении либо встроена в сами объективы ( Olympus и Nikon ), либо корректируется в тубусной линзе ( Leica и Zeiss ).
Компенсирующие окуляры играют решающую роль в устранении остаточных хроматических аберраций, присущих конструкции объективов с высокой степенью коррекции. Следовательно, предпочтительно, чтобы микроскопист использовал компенсирующие окуляры, разработанные конкретным производителем для сопровождения объективов этого производителя с более высокой степенью коррекции. Использование неправильного окуляра с апохроматическим объективом, предназначенным для использования с трубкой конечной (160 или 170 миллиметров), приводит к резкому увеличению контраста с красными полосами на внешних диаметрах и синими полосами на внутренних диаметрах детали образца.Дополнительные проблемы возникают из-за ограниченной ровности поля зрения в простых окулярах, даже если они корректируются с помощью дублетов глазных линз.
Более совершенная конструкция окуляров привела к созданию окуляра Periplan , который показан на Рисунке 4 выше. Этот окуляр состоит из семи линз, скрепленных в один дуплет, один триплет и две отдельные линзы. Усовершенствования конструкции периплоскостных окуляров приводят к лучшей коррекции остаточной латеральной хроматической аберрации, повышенной равномерности поля и в целом улучшенным характеристикам при использовании с более мощными объективами.
Современные микроскопы оснащены значительно улучшенными объективами в плане с коррекцией поля, в которых основное изображение имеет гораздо меньшую кривизну поля, чем старые объективы. Кроме того, большинство микроскопов теперь оснащены гораздо более широкими трубками, что значительно увеличило размер промежуточных изображений. Для решения этих новых функций производители теперь производят окуляры с широким полем зрения (см. Рис. 1), которые увеличивают видимую область образца на целых 40 процентов.Поскольку стратегии методов коррекции окуляр-объектив различаются от производителя к производителю, очень важно (как указано выше) использовать только окуляры, рекомендованные конкретным производителем для использования с их целями.
Мы рекомендуем сначала тщательно выбирать объектив, а затем приобретать окуляр, предназначенный для работы с объективом. При выборе окуляров относительно легко отличить простые окуляры от окуляров с более высокой степенью компенсации.Простые окуляры, такие как окуляры Рамсдена и Гюйгениана (и их аналоги с более высокой степенью коррекции), будут иметь синее кольцо по краю диафрагмы окуляра при просмотре через микроскоп или при поднесении к источнику света. Напротив, компенсирующие окуляры с более высокой степенью коррекции при тех же условиях имеют желто-красно-оранжевое кольцо вокруг диафрагмы.
Свойства коммерческих окуляров
Тип окуляра Окуляры Finder Окуляр Super Widefield Широкоугольные окуляры
Описательные
Аббревиатура PSWH
10x PWH
10x 35
SWH
10x SWH
10x H CROSSWH
10x В WH
15x WH
10x H
Номер поля 26.5 22 26,5 26,5 22 14 22
Диоптрийная коррекция -8 ~ + 2 -8 ~ + 2 -8 ~ + 2 -8 ~ + 2 -8 ~ + 2 -8 ~ + 2
Примечания Маска для фотографий 3¼ «x4¼» Маска для фотографий 3¼ «x4¼» 35мм фото маска диоптрийная коррекция диоптрийная коррекция crossline Коррекция диоптрий
Диаметр микрометрической сетки — — — — — 24 24
Таблица 1
Свойства нескольких распространенных коммерчески доступных окуляров (производства Olympus America, Inc.) перечислены в соответствии с типом в таблице 1. В таблице 1 перечислены три основных типа окуляров: Finder , Wide Field и Super Widefield . Терминология, используемая различными производителями, может сбивать с толку, поэтому следует уделять особое внимание их коммерческим брошюрам и руководствам к микроскопам, чтобы гарантировать, что правильные окуляры используются для конкретной цели. В таблице 1 аббревиатуры, обозначающие окуляры с широким полем и сверхшироким полем, связаны с их коррекцией для высокой точки зрения и составляют WH и SWH соответственно.Увеличение составляет 10x или 15x, а номера полей (обсуждаются ниже) варьируются от 14 до 26,5, в зависимости от приложения. Регулировка диоптрий примерно одинакова для всех окуляров, и многие из них также содержат либо фотомаску, либо микрометрическую сетку.
Световые лучи, исходящие из окуляра, пересекаются в выходном зрачке или точке глаза, часто называемой диском Рамсдена , где следует разместить зрачок глаза микроскописта, чтобы он мог видеть все поле зрения (обычно 8 -10 мм от хрусталика глаза).При увеличении увеличения окуляра точка глаза приближается к верхней поверхности линзы глаза, что значительно затрудняет работу микроскописта, особенно если он носит очки. Чтобы компенсировать это, были изготовлены специально разработанные окуляры с высокой точкой зрения , расстояние между которыми достигает 20-25 мм над поверхностью линзы глаза. Эти улучшенные окуляры имеют линзы большего диаметра, которые содержат больше оптических элементов и обычно отличаются улучшенной ровностью поля зрения.Такие окуляры часто обозначаются надписью « H » где-нибудь на корпусе окуляра, либо отдельно, либо в сочетании с другими сокращениями, как обсуждалось выше. Следует отметить, что окуляры с высоким углом зрения особенно полезны для микроскопистов, которые носят очки для коррекции близорукости или дальнозоркости, но они не корректируют некоторые другие дефекты зрения, такие как астигматизм. Сегодня окуляры с высоким углом наклона очень популярны даже среди людей, которые не носят очков, поскольку большой просвет снижает утомляемость и делает просмотр изображений через микроскоп гораздо более приятным.
Когда-то были доступны окуляры с широким спектром увеличений от 6,3x до 25x, а иногда даже больше для специальных применений. Эти окуляры очень удобны для наблюдений и микрофотографий с маломощными объективами. К сожалению, с объективами с более высоким увеличением проблема пустого увеличения становится важной при использовании окуляров с очень большим увеличением, и этого следует избегать. Сегодня большинство производителей ограничивают свои предложения окулярами диапазонами от 10x до 20x.Диаметр поля зрения в окуляре выражается как «число поля зрения» или число поля ( FN ), как обсуждалось выше. Информация о номере поля окуляра может дать реальный диаметр поля зрения объекта по формуле:
Диаметр поля обзора = (FN) / (M (O) x M (T))
, где FN — число поля в миллиметрах, M (O) — увеличение объектива, а M (T) — коэффициент увеличения линзы трубки (если есть).Применяя эту формулу к окуляру Super Widefield, указанному в таблице 1, мы получаем следующее для 40-кратного объектива с увеличением линзы трубки 1,25: FN = 26,5 / M (O) = 40 x M (T) = 1,25 = диаметр поля обзора 0,53 мм. В таблице 2 перечислены размеры поля обзора по общему диапазону объективов, которые могут возникнуть при использовании этого окуляра.
Диаметр поля обзора
(окуляр SWF 10x)
Увеличение Поле зрения
Диаметр
(мм)
1 / 2x 42.4
1x 21,2
2x 10,6
4x 5,3
10x 2,12
20x 1.06
40x 0,53
50x 0.42
60x 0,35
100x 0,21
150x 0,14
250x 0,085
Таблица 2
Следует проявлять осторожность при выборе комбинаций окуляр / объектив, чтобы обеспечить оптимальное увеличение деталей образца без добавления ненужных артефактов.Например, для достижения 250-кратного увеличения микроскопист может выбрать 25-кратный окуляр, соединенный с 10-кратным объективом. Альтернативным выбором для того же увеличения был бы окуляр 10x с объективом 25x. Поскольку объектив с 25-кратным увеличением имеет более высокую числовую апертуру (примерно 0,65), чем объектив с 10-кратным увеличением (примерно 0,25), и учитывая, что числовая апертура , значения определяют разрешение объектива, очевидно, что последний вариант будет лучшим. Если бы микрофотографии одного и того же поля зрения были сделаны с каждой комбинацией объектива / окуляра, описанной выше, было бы очевидно, что дуэт 10-кратного окуляра / 25-кратного объектива даст микрофотографии, которые превосходят детали и четкость образца по сравнению с альтернативной комбинацией.
«Диапазон полезного увеличения » для комбинации объектив / окуляр определяется числовой апертурой системы. Существует минимальное увеличение, необходимое для разрешения деталей, присутствующих на изображении, и это значение обычно довольно произвольно устанавливается в 500 раз больше числовой апертуры (500 x NA). На другом конце спектра максимальное полезное увеличение изображения обычно устанавливается в 1000 раз больше числовой апертуры (1000 x NA).Увеличение, превышающее это значение, не даст никакой дополнительной полезной информации или более высокого разрешения деталей изображения и обычно приводит к ухудшению качества изображения. Превышение предела полезного увеличения приводит к тому, что изображение страдает от явления « пустое увеличение », когда увеличение увеличения через окуляр или линзу промежуточной трубки только приводит к увеличению изображения без соответствующего увеличения разрешения деталей. В таблице 3 перечислены стандартные комбинации объектив / окуляр, которые находятся в диапазоне полезного увеличения.
Диапазон полезного увеличения
(500-1000 x NA объектива)
Объектив Окуляры
(NA) 10 х 12,5 х 15x 20x 25x
2.5x
(0,08) — — — х x
4x
(0,12) — — х х x
10x
(0,35) — х х х x
25x
(0.55) х х х х —
40x
(0,70) х х х — —
60x
(0,95) х х х — —
100x
(1.42) х х — — —
Таблица 3
Окуляры
можно адаптировать для измерения, добавив небольшую круглую сетку из стекла в форме диска (иногда называемую сеткой или сеткой ) в плоскости полевой диафрагмы окуляра.Прицельные сетки обычно имеют маркировку, такую как измерительная линейка или сетка, выгравированные на поверхности. Поскольку сетка находится в той же плоскости, что и полевая диафрагма, она появляется в резком фокусе, наложенном на изображение образца. Окуляры с сеткой должны содержать механизм фокусировки (обычно винт или ползунок), позволяющий сфокусировать изображение сетки. Несколько типичных прицелов показаны на Рисунке 5 ниже.
Прицельная сетка на Рисунке 5 (а) является обычным элементом окуляров, предназначенным для «обрамления» полей обзора для микрофотографии.Маленький прямоугольный элемент ограничивает область, которая будет снята на пленку в формате 35 мм. Другие форматы пленки (120 мм и 4 x 5 дюймов) обозначены наборами «углов» в пределах большего прямоугольника 35 мм. В центре сетки нитей находится серия кругов, окруженных четырьмя наборами параллельных линий, расположенных в виде буквы «X». Эти линии используются для фокусировки сетки и изображения, чтобы оно было парфокальным с плоскостью пленки в задней части камеры, прикрепленной к микроскопу. Прицельная сетка на рисунке 5 (b) представляет собой линейный микрометр, который можно использовать для измерения расстояний до изображений, а перекрестный микрометр на рисунке 5 (c) используется с поляризационными микроскопами для определения положения образцов относительно поляризатора и анализатора.Сетка, показанная на рисунке 5 (d), используется для разделения части поля обзора для подсчета. Существует множество других вариантов сетки окуляров, и читателю следует проконсультироваться со многими производителями микроскопов и оптических принадлежностей, чтобы определить типы и доступность этих полезных измерительных устройств.
Для высокоточных измерений используется ниточный микрометр , аналогичный показанному на рисунке 6. Этот микрометр заменяет обычный окуляр и содержит несколько улучшений по сравнению с обычными сетками.В ниточном микрометре сетка с измерительной шкалой (существует множество вариантов шкалы) и очень тонкая проволока фокусируются на образце (рис. 6 (b)). Провод установлен так, чтобы его можно было медленно перемещать по полю обзора с помощью калиброванного винта с накатанной головкой, расположенного сбоку микрометра (Рисунок 6 (a)). Один полный оборот винта с накатанной головкой (разделенный на 100 равных делений) равен расстоянию между двумя соседними метками сетки. Медленно перемещая проволоку из одного положения на изображении образца в другое и отмечая изменения в количестве винтов с накатанной головкой, микроскопист может гораздо более точно измерить расстояние.Ниточные микрометры (и другие простые сетки) должны быть откалиброваны с помощью предметного микрометра для каждого объектива, с которым он будет использоваться.
Некоторые окуляры имеют подвижный «указатель», расположенный внутри окуляра и расположенный так, что он выглядит как силуэт на плоскости изображения. Этот указатель полезен при указании определенных характеристик образца, особенно когда микроскопист обучает студентов определенным характеристикам. Большинство указателей окуляра можно поворачивать на 360 градусов вокруг образца, а более продвинутые версии могут перемещаться по полю обзора.
Производители часто производят специализированные окуляры, часто называемые фотоокулярами , которые предназначены для использования с микрофотографией. Эти окуляры обычно отрицательные (гюйгенского типа) и не могут использоваться визуально. По этой причине их обычно называют проекционными линзами . Типичный проекционный объектив показан на Рисунке 7 ниже.
Проекционные линзы необходимо тщательно корректировать, чтобы они давали изображения с плоским полем, что является обязательным условием для точной микрофотографии.Как правило, они также подвергаются цветокоррекции для обеспечения точного воспроизведения цвета на цветной микрофотографии. Коэффициенты увеличения в проекционных линзах для микрофотографии варьируются от 1x до примерно 5x, и их можно менять местами, чтобы отрегулировать размер окончательного изображения на микрофотографии.
Системы камер
стали неотъемлемой частью микроскопа, и большинство производителей предоставляют камеры для микрофотографий в качестве дополнительных принадлежностей. Эти передовые системы камер часто имеют моторизованные черные ящики, которые сохраняют и автоматически переключают пленку покадрово, когда делается микрофотография.Общей особенностью этих интегрированных систем камер является телескопический окуляр с фокусировкой светоделителя (см. Рис. 8), который позволяет микроскописту просматривать, фокусировать и кадрировать образцы для микрофотографии. Этот телескоп содержит прицельную сетку для микрофотографии, аналогичную показанной на рисунке 5 (а), на которой нанесен прямоугольный элемент, ограничивающий область, захваченную 35-миллиметровой пленкой, а также угловые кронштейны для пленок большего формата. Для удобства сканирования и фотографирования образцов микроскопист может отрегулировать телескопический окуляр так, чтобы он был парфокальным с окулярами, чтобы упростить кадрирование и делать микрофотографии.
Соавторы
Мортимер Абрамовиц — Olympus America, Inc., Two Corporate Center Drive., Мелвилл, Нью-Йорк, 11747.
Майкл У. Дэвидсон — Национальная лаборатория сильных магнитных полей, 1800 г. Ист. Пол Дирак Доктор, Университет штата Флорида, Таллахасси, Флорида, 32310.
НАЗАД К АНАТОМИИ МИКРОСКОПА
Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.
© 1998-2021, автор — Майкл В. Дэвидсон и Государственный университет Флориды. Все права защищены. Никакие изображения, графика, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения правообладателей. Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми юридическими положениями и условиями, изложенными владельцами.
Этот веб-сайт поддерживается нашей командой

по графике и веб-программированию
в сотрудничестве с оптической микроскопией в Национальной лаборатории сильного магнитного поля
.
Последнее изменение: пятница, 13 ноября 2015 г., 14:18
Счетчик доступа с 6 августа 1998 г .: 115584
Для получения дополнительной информации о производителях микроскопов,

используйте кнопки ниже для перехода на их веб-сайты:
Какие бывают окуляры?
Окуляры обычно имеют увеличение примерно 10x
, также доступны другие увеличения. Стереомикроскопы могут быть даже оснащены окулярами с зумом.Составные микроскопы работают настолько близко к максимально достижимому теоретически разрешению. Поэтому окуляры с трансфокатором для составных микроскопов практически отсутствуют. Они просто еще больше снизят качество изображения без получения дополнительной информации об изображении.
Номер поля окуляра показывает, какая часть образца видна. Обычные окуляры, используемые во многих лабораторных и учебных микроскопах, имеют номер поля 18. Это значение часто указывается на самом окуляре.Окуляры с широким полем зрения имеют число полей около 25 и обеспечивают более богатое визуальное восприятие. Номер поля не имеет ничего общего с увеличением, это просто мера того, сколько образца можно увидеть за один раз. Чем меньше номер поля, тем меньше круг, отображающий образец, и тем более «туннельный» вид.
При выборе подходящих окуляров следует учитывать удаление выходного зрачка. Насколько близко к глазам нужно подвигать глаза, чтобы увидеть правильное изображение? Удаление выходного зрачка определяет расстояние просмотра.Некоторые наглазники предназначены для использования с очками и поэтому имеют большое удаление выходного зрачка. Наилучшие результаты достигаются, когда очки касаются передней части глазного яблока. Найдите символ очков на окуляре, чтобы определить положение глаза. В окулярах с небольшим выносом выходного зрачка глаза почти должны касаться передней линзы.
Окуляры с большим выносом выходного зрачка иногда имеют выдвижную переднюю часть. Эта удлинительная трубка не содержит никаких оптических элементов и предназначена просто для того, чтобы помочь микроскописту найти правильное расстояние для просмотра.Микроскопы, не пользующиеся очками, могут удобно положить брови на эту удлинительную трубку.
Левый окуляр увеличивает в 15 раз, правый — в 10 раз. WF означает «широкое поле». Эти окуляры позволяют увидеть больше объекта и произвести более яркое впечатление.
Окуляры для микроскопов Zeiss
Ваше имя (при необходимости включите приветствие)
Компания / Организация
Адрес электронной почты
Номер телефона
Адрес
Люкс / Этаж / И т. Д.
Город
Государство / Провинция / Регион
Почтовый индекс
Страна
Имя *
Email *
Сайт