Как выбрать бинокулярный и тринокулярный стереомикроскоп

Современные бинокулярные микроскопы получили широкое применение во многих сферах деятельности, таких как: микроэлектроника, контроль изделий, ювелирная промышленность, медицинские и технические лабораторные исследования. При этом производители микроскопов постоянно совершенствуют и увеличивают их разнообразие.

Как подобрать микроскоп, на какие конструктивные особенности и комплектацию стоит обратить внимание.

Компоненты микроскопа

Микроскоп состоит из таких основных элементов как: штатив, окуляры, объектив, предметный столик и система освещения. Характеристики всех этих компонентов влияют на функционал прибора.

Огромным плюсом является возможность их модернизации, посредством замены элементов входящих в микроскоп. Даже приобретя не очень дорогой микроскоп можно, практически до бесконечности его совершенствовать. Обновляя окуляры и объектив – можно в разы поднять кратность увеличения. Меняя предметный столик и систему освещения – усилить светосилу, цветопередачу, метод исследования.

Окуляры

В первую очередь, на что обращают внимание в конструкции микроскопа, это число его окуляров. В основном их изготавливают с одним (монокулярный), двумя (бинокулярный) или тремя окулярами (тринокулярный).

Бинокулярное восприятие изображения меньше нагружает зрение пользователя. Поэтому микроскопы с двумя окулярами быстро вытеснили монокулярные оттуда, где требуется длительная зрительная работа.

Во всех конструкциях микроскопах, напрямую или через адаптер, можно установить цифровую камеру, однако только в тринокулярных специально для этих целей сконструирован третий окуляр. Он не мешает пользователю при работе с препаратами и не требует дополнительных адаптеров.

Большое разнообразие окуляров позволяет подобрать его с требуемыми только вам характеристиками.

Окуляры различаются кратностью увеличения и шириной зрительного поля. На них может быть нанесена измерительная сетка, для облегчения определения размеров исследуемых объектов. Выделяют панкратические или зум-окуляры, которые плавно меняют увеличение. Что также позволяет выполнить диоптрийную корректировку.

Объективы

Второй элемент, позволяющий увеличить кратность микроскопа – объектив. Он может быть с плавной регулировкой фокусного расстояния (панкратический) и без регулировки.

Первые устанавливаются, в основном на стереоскопические микроскопы. Вторые применяются в составных и устанавливаются на револьверную головку. Преимущество панкратических объективов - при смене фокусного расстояния, исследуемый объект не теряется, а всегда находится в поле зрения оператора.

Также на такие объективы могут устанавливаться насадки с увеличением от 0,3 до 2 крат.

Нерегулируемые объективы позволяют достигать более высоких кратностей увеличения, а за счет малого размера линз и более сложной конструкции. Часто в них реализуются компенсация оптических аберраций.

Подсветка

Современные микроскопы могут выпускаться в различном исполнении подсветки, что оказывает значительное влияние на их стоимость. Существуют приборы: без подсветки (ее придется докупать отдельно или использовать естественное освещение), с верхней подсветкой, с нижней и комбинированной подсветкой (верхняя, нижняя).

Выбор подсветки на прямую влияет на способ исследования. Прозрачные препараты лучше исследовать методом светлого поля в проходящем свете. Такие объекты по-разному поглощают свет на каждом участке. Это могут быть тонкие срезы тканей растения или животного и подобные объекты. Для такого метода исследования подойдет нижняя подсветка.

Для плотных или непрозрачных препаратов такой метод исследования не подойдет. Здесь применим только метод исследования светлого поля в отраженном свете. Для таких объектов подходит только верхняя подсветка.

Ряд микроскопов, в качестве источника света применяют галогеновые лампы. Это недорогое решение, однако, их желтый свет может некорректно осуществлять цветопередачу. Поэтому всё чаще, современные приборы, комплектуются светодиодной подсветкой. Их белый свет обеспечивает отличную цветопередачу, а высокая световая яркость намного превосходит яркость галогеновых ламп.

Зачастую встроенная верхняя подсветка размещается сбоку от объектива и обеспечивает освещение объекта под определенным углом. На некоторых исследуемых объектах, с большими неровностями поверхности (минералы, печатные платы), это может создавать большие тени, что затрудняет проведение исследования. В таких случаях для обеспечения равномерного освещения отлично подойдут кольцевые подсветки, устанавливающиеся на объектив.

Штатив

Отдельно стоит отметить штатив микроскопа. Он объединяет предметный стол и устройство, удерживающее оптическую головку. В зависимости от конструкции удерживающего устройства микроскоп будет обладать той или иной степенью свободы перемещения. В классическом исполнении головка установлена на вертикальном стержне, перемещается по нему вверх-вниз. Но существуют конструкции штативов обеспечивающие более высокую подвижность.

Также в предметный стол могут встраиваться как нижняя, так верхняя подсветки, что позволяет значительно расширить функционал оборудования.

Расстояние от линзы до исследуемого объекта

От его величины напрямую зависит то, с какого размером объектом, можно работать на микроскопе.

Составные микроскопы с револьверной системой смены объективов, имеют малые рабочие расстояния – от 25 до 45 мм. Поэтому они, в первую очередь предназначены для работы с малыми объектами.

Стереоскопические микроскопы с оптической головкой имеют более высокие рабочие расстояния – от 50 до 115 мм. А при смене штатива это расстояние можно увеличить еще больше. Такие стереомикроскопы позволяют работать с крупными объектами: археологическими, горными образцами, ювелирными изделиями, печатными платами.

Оптическая система

Главным различием микроскопов, является тип их оптической системы.

Современные бинокулярные микроскопы имеют одну из двух оптических систем – Грену или Аббе.

Для того чтобы достичь стереоскопического или объемного восприятия объекта нужно чтобы каждый глаз видел его изображение полученное под разными углами.

Первым, самым простым ответом стало использование двух независимых монокуляров, размещенных под небольшим углом, относительно друг друга. Такая конструкция получила название – оптическая система Грену.

Микроскопы с двумя независимыми оптическими каналами имеют более высокую глубину фокуса, резкости, а также минимальные оптические искажения (аберрации).

Дополнительно к особенностям таких оптических систем можно отнести следующее:

1. Высокая стоимость из-за наличия сложной системы синхронизации работы двух оптических каналов;
2. Размер поля зрения сильно зависит от степени увеличения;
3. Возникновение трапецеидального искажения (полностью компенсируется человеческим глазом);
4. При фотосъемке, через один из окуляров, изображение получается с искаженной перспективой, так как снимается под углом к объекту.

Для удешевления оптической системы и устранения трапецеидального искажения, в 1957 году, был изобретён микроскоп системы Аббе.

В нем изображение собирается одной большой линзой объектива, а затем делится на два окуляра.

За счет такой системы удалось получить для обоих глаз практически не искаженное изображение. Однако это привело к практически полной потере стереоэффекта и возникновению большого количества аберраций.

Для каждого окуляра изображение берется не из центра линзы объектива, где искажения минимальны, а с ее краев. Отсюда и возникают аберрации в получаемом изображении.

Для снижения аберраций конструкция усложняется, вводятся дополнительные линзы, фильтры, что увеличивает размер самого прибора и его удорожанию.

Однако за счет применения большого объектива они имеют ряд существенных преимуществ:

1. Большая светосила;
2. Высокая разрешающая способность;
3. Качественная цветопередача.

Тринокулярные микроскопы

Теперь, максимально устранив искажения в объективах, можно подключать фотокамеры для фиксации получаемых нами изображений. Для того чтобы могли одновременно работать и человек и фотокамера добавили третий объектив, присоединив его к одному из окуляров через систему зеркал.

Естественно, наличие трех окуляров удорожает оборудования. Однако их расширенный функционал предоставляет большую свободу действиям. Чаще всего тринокулярные микроскопы не изготавливают с большой кратностью увеличения, так как ее может скомпенсировать цифровая камера. Разрешение и зум цифровой камеры будут определяющими в микроскопах подобного типа.

Рекомендации по выбору

Для большинства работ, в том числе «домашних» нужд, можно рекомендовать бинокулярные стереомикроскопы Dagong до 20 тысяч. Микроскопы с более узким диапазоном увеличения, имеют существенно меньшую стоимость.

Так Dagong серий ST-3024R-2L и ST6024-B1 имеют диапазон увеличения от 20 до 40 крат. А серий SZ6745-B1 и ST8050-B1 – от 7 до 45 крат. При этом их цена последних в 1,5 – 2 раза выше первых.

Если вам не нужны малые увеличения, то на этом можно сэкономить хорошую сумму.

Если микроскоп нужен для дефектоскопии материалов, контроля печатных плат или исследования геологических образцов, то мы можем рекомендовать Crystallite SZM45 ZOOM (180X), на оптической системе Грену. Он даст реальное, качественное стереоскопическое изображение с минимальными искажениями, отличной глубиной фокуса и резкостью.

Однако для раскрытия полного функционала всё же не достает возможности подключения цифровой камеры. Можно конечно использовать адаптер или насадку на объектив, для ее подключения. Однако, для большего комфорта работы и быстрой фотофиксации результатов исследований лучшим выбором станут тринокулярные микроскопы.

Они станут незаменимыми приборами при биологической, технической или криминалистикой экспертизе. Любые открытия или исследования можно задокументировать как в виде фото, так и видео. А возможность подключения монитора через VGA или HDMI выходы позволить демонстрировать всё, что видит в микроскопе оператор.

Если Вам нужны такие возможности, то имейте в виду линейку тринокулярных микроскопов Crystallite и Saike Digital.

Так, например тринокулярные микроскопы Crystallite ST-7045 могут комплектоваться камерой с разрешением от 2 Мп до 38 Мп, а также иметь VGA, HDMI, USB выходы, или даже 10-дюймовым дисплеем.

Как выбрать микроскоп

Наша компания одна из ведущих поставщиков на рынке оптического, измерительного и паяльного оборудования. 

Для быстрого поиска нужного Вам продукта воспользуйтесь поиском, или наши специалисты осуществят подбор аналогов. Вы можете отправить заявку на E-mail: saltakominsk@gmail.com