Оптические микроскопы и сферы их применения

Если говорить совсем просто, оптический микроскоп – это прибор для изучения образцов с необходимым увеличением. Его основное предназначение – наблюдения крайне малых объектов, не видимых невооружённым глазом, например, исследование биологических препаратов на клеточном уровне или исследование микроструктур в материалах. В биологических исследованиях микроскоп необходим чтобы увидеть структуру образца, например, форму клетки, ее ядро. В промышленных лабораториях микроскоп необходим, например, для определения неметаллических включений в металлах, минерального состава породы, оценки структуры металлов и т.д.

Самыми важными элементами современного оптического микроскопа являются:

  • объективы,
  • окуляры,
  • промежуточные увеличители,
  • призмы,
  • конденсор.

Все эти элементы играют крайне важную роль в получении качественных изображений с минимальными искажениями по геометрии и цветопередачи. Чем выше класс оптики, тем качественнее изображение получает пользователь. Качество оптики значительно влияет на стоимость оборудования, поэтому необходимо, чтобы подбором микроскопов занимались эксперты, которые имеют опыт и необходимую квалификацию.

Конструкция микроскопа постоянно совершенствовалась. Первый микроскоп, состоящий по меньшей мере из двух линз, был изобретен в 1590 году нидерландскими мастерами Захарием Янсеном и Иоанном Липперсгеем. Микроскопы другого нидерландского мастера, Антуана ван Левенгука, использовались для первых наблюдений за микроорганизмами.

Первый микроскоп, состоящий из двух линз, изобретенный в 1590 году нидерландскими мастерами Захарием Янсеном и Иоанном Липперсгеем.

Первый микроскоп, состоящий из двух линз, изобретенный в 1590 году нидерландскими мастерами Захарием Янсеном и Иоанном Липперсгеем.

В отличие от этих устройств, современные модели используют для увеличения сложную систему, состоящую не из двух линз, а из целых оптических систем. Современные микроскопы для получения увеличенных изображений используют два основных элемента: объектив и окуляр. Объектив находится ближе к объекту, а окуляр используется непосредственно для наблюдения. В цифровых микроскопах вместо тубуса с окулярами используется цифровая камера. Окуляры микроскопа и объективы могут иметь различное увеличение. Обычно в микроскопе используется один набор окуляров и от 1 до 7 объективов.

Современные микроскопы исследовательского класса Leica DM4 и Leica DM

Современные микроскопы исследовательского класса Leica DM4 и Leica DM

Классификация микроскопов

Хотя современные микроскопы представляют собой удобные устройства для детального изучения различных микрообъектов, не существует универсального инструмента, который будет эффективен во всех ситуациях.

Сегодня существует множество различных конструкций микроскопов для разных задач. Классификация микроскопов производится в зависимости от класса или конструкции. Сначала мы рассмотрим деление микроскопов на классы. В мировой практике все микроскопы делят на три класса в зависимости от исследований для которых они предназначены.

Классы микроскопов

  1. Рутинный класс – представлен микроскопами, предназначенными для простых, рутинных исследований и использования в образовательных учреждениях. Микроскопы этого класса имеют ограниченные возможности по модернизации. Эти микроскопы являются самыми доступными по цене, часто представлены в базовых конфигурациях.

    Микроскопы рутинного класса Leica DM500, Leica DM750P, Leica DM750

    Микроскопы рутинного класса Leica DM500, Leica DM750P, Leica DM750

  2. Лабораторный класс — представлен микроскопами, предназначенными для длительных сложных исследований. Микроскопы имеют широкие возможности по модернизации и для них доступны все методы контрастирования. В этих микроскопах используется оптика выше классом и с большим полем зрения чем на рутинных микроскопах. Эти микроскопы могут иметь кодированные элементы и частичную моторизацию. Цена на самый простой микроскоп лабораторного класса в 3-5 раз выше чем стоимость рутинной модели.

     Микроскоп лабораторного класса Leica DM2000

    Микроскоп лабораторного класса Leica DM2000

  3. Исследовательский класс — представлен микроскопами, предназначенными для научных исследований или лабораторных исследований, и имеют широкие возможности по модернизации. Для них доступны все возможные методы контрастирования. В этих микроскопах используется оптика высшего класса и с максимальным полем зрения. Зачастую эти микроскопы полностью кодированные и моторизированные. Цена на исследовательский класс сильно зависит от комплектации. Например, один объектив для микроскопа исследовательского класса может стоить как 5 микроскопов рутинного класса.

    Микроскопы исследовательского класса Leica DM4 и Leica DM6

    Микроскопы исследовательского класса Leica DM4 и Leica DM6

Еще одной важной классификацией микроскопов является деление в зависимости от конструкции микроскопа:

  1. Прямой микроскоп – объект исследования находиться под объективом. Предназначены для исследования небольших образцов и образцов на предметных стеклах. Увеличение прямых микроскопов варьируется от 25х до 1000х.

    Прямой микроскоп Leica DM3000

    Прямой микроскоп Leica DM3000

  2. Инвертированный микроскоп – объект исследования находиться над объективом. Предназначены для исследования клеток в специальной посуде и крупногабаритных образцов весом до 30 кг. Увеличение инвертированных микроскопов варьируется от 12,5х до 1000х.

    Инвертированный микроскоп Leica DMi8

    Инвертированный микроскоп Leica DMi8

  3. Стереомикроскопы — объект исследования находиться под объективом. Предназначены для получения объемных изображений. Микроскопы имеют два оптических пути, которые обеспечивают стереоэффект. Они широко используются в биологических исследованиях, в промышленности, криминалистике. Увеличение стереомикроскопов варьируется от 2х до 200х для рутинного и лабораторного классов, для исследовательского до 500х.

    Стереомикроскоп Leica M205

    Стереомикроскоп Leica M205

  4. Цифровые микроскопы – это модели особой конструкции, как правило, макроскопы, в которых вместо тубуса с окулярами используется цифровая камера.

    Цифровые микроскоп Leica DVM6

    Цифровые микроскоп Leica DVM6

  5. Конфокальные микроскопы – предназначены для сверхсложных биологических исследований. Используются в основном в научно-исследовательских институтах.
  6. Электронные микроскопы – в качестве источника энергии вместо света используется поток электронов. Электронный микроскоп позволяет изучать объекты с увеличением 100 — 1 000 000 раз и большим разрешением. Используются в основном в научно-исследовательских институтах.
  7. Рентгеновские микроскопы — для исследования очень малых объектов, размеры которых сопоставимы с длиной рентгеновской волны. Основан на использовании электромагнитного излучения с длиной волны от 0,01 до 1 нанометра. Рентгеновские микроскопы по разрешающей способности находятся между электронными и оптическими микроскопами. Теоретическая разрешающая способность рентгеновского микроскопа достигает 2-20 нанометров, что на порядок больше разрешающей способности оптического микроскопа (до 150 нанометров). В настоящее время существуют рентгеновские микроскопы с разрешающей способностью около 5 нанометров

Ознакомившись с классификацией микроскопов можно сделать вывод, что это достаточно сложное оборудование. Поэтому мы всегда рекомендуем нашим клиентам не подбирать оборудование самостоятельно, а обращаться к нашим экспертам. Это люди с соответствующим специализированным образованием и большим опытом реализации решений для микроскопии под различные задачи. Они постоянно совершенствуют свои знания на тренингах от ведущих производителей решений для микроскопии.

Обратившись к нашим специалистам Вы можете быть уверенными что получите наилучшую конфигурацию оборудования, которая будет учитывать:

  • Задачи, которые стоят перед вами;
  • Требование мировых и региональных стандартов для выполнения эти задач;
  • Ваш бюджет.