Как выбрать микроскоп

Устройство

Когда-то давно микроскоп являл собой предметный столик со сферической линзой, не более. Штатив в первых моделях отсутствовал, и махину приходилось удерживать в руках — не самое комфортное использование. Современные модели усовершенствованы и ориентированы на удобство пользователя. Как правило, они состоят из следующих частей:

• окуляры — позволяют выстроить изображение и детально рассмотреть исследуемый предмет;

• объективы — линзы, с помощью которых можно настраивать увеличение;

• освещение — зеркало или лампа, улучшающие качество изображения;

• предметный столик — подвижная или зафиксированная поверхность, куда кладется предмет.

Есть оптические и цифровые модели. Чтобы понять, какой микроскоп купить, стоит разобраться в том, какие задачи он выполняет. В первом случае речь идет о механическом приборе, с помощью которого можно исследовать практически любое явление микромира. Во втором — устройство обладает небольшими габаритами, хорошо справляется с изучением поверхностей разных материалов и подключается к ПК. Считается, что более детализированное изображение обеспечивают аппараты первой категории, поскольку их не ограничивают характеристики установленных устройств вроде камеры или экрана.

В медицине часто используются сканирующие зондовые и рентгеновские версии: первые обеспечивают 3D-изображение с большой детализацией, а вторые позволяют получить информацию о химическом составе объекта. Впрочем, такие устройства — не лучший выбор микроскопа для дома.

Окуляр

Окуляром называют систему из нескольких линз (обычно их насчитывается 2−3 штуки), через которую изучается предмет. Линзы устанавливаются в корпус и выполняют определенные функции: самая верхняя предназначена для непосредственного наблюдения за объектом, в то время как самая нижняя — для фокусировки на нем.

В зависимости от типа окуляра обеспечивается определенная кратность увеличения: от 5х до 25х у стандартных моделей. Кроме того, существует классификация окуляров по типу насадки:

1. Монокулярные — используются для одного глаза, мало весят и применяются для коротких наблюдений.

2. Бинокулярные — используются для двух глаз, снижают нагрузку на зрение и приобретаются для наблюдений, требующих немалого времени (благодаря настройке межзрачкового расстояния обеспечивают стереоизображение без затемнений по краям).

3. Тринокулярные — оснащены насадкой для двух глаз и креплением для установки камеры.

Конечно, монокулярные обходятся значительно дешевле, вот только похвастаться удобством они не смогут, чего не скажешь о бинокулярных версиях.

Также встречаются модели со встроенным ЖК-экраном, куда выводится изображение с исследуемого объекта. Их приобретают для наблюдения целой группой людей. Обычно камера встраивается в корпус, как и объективы, но при необходимости видеоокуляр можно установить даже на монокулярный прибор. Более того, объектив вовсе может отсутствовать, а изображение — передаваться с камеры на ПК.

Объективы

Наверное, самая важная часть любого микроскопа. Она отвечает за создание микроскопического изображения с точной передачей фактуры, цвета и деталей и состоит из нескольких линз (количество может доходить до 14 штук) и компонентов, влияющих на выполнение той или иной задачи.

В категорию дорогостоящих и сложных входят планапохроматические, созданные для биологии и медицины. Если цель состоит в изучении растений и различных веществ, подойдут ахроматические с 2−3 линзами. Также выделяются:

• апохроматические — нейтрализуют цветовые искажения;

• планахроматические — исправляют хроматические аберрации (подходят для небольших увеличений);

• семипланатические — обладают пониженной кривизной поля и искажением по краю поля зрения;

• полуапохроматические — оснащены расширенной спектральной областью (подходят для работ в УФ-диапазоне).

Благодаря постоянному развитию технологий на рынке представлены модели со всевозможными типами объективов:

• с малыми кратностями — 10x;

• со средними кратностями — до 50x;

• с большими кратностями — от 50x;

• сверхбольшие — от 100x.

Обычный микроскоп оборудован одним объективом, но зачастую используются модели с двумя или тремя, отличающимися разной кратностью.

Наконец, устройство может быть дополнено одинарными, сменными или револьверными насадками. В последнем случае увеличение меняется посредством смены объектива (в дешевых моделях отсутствует, объективы меняются вручную). Допускается использование иммерсии — жидкости, увеличивающей разрешающую способность прибора. В иммерсионных объективах применяется дистиллированная вода или синтетическое масло.

Иммерсионные объективы помечены специальной маркировкой: масляные — МИ или Oil, водные — ВИ или W, а силиконовые — S.

Подсветка

При выборе оптимального варианта нельзя игнорировать такую функцию, как подсветка. Чтобы лучше рассмотреть исследуемый предмет, помогут даже несколько светодиодов. Конечно, комбинированная подсветка будет наиболее оптимальным вариантом. Выделяются два типа:

1. Верхняя. Расположена над предметным столиком, используется для непрозрачных или полупрозрачных предметов.

2. Нижняя. Установлена под предметным столиком, применяется для прозрачных предметов.

Состоит подсветка из коллектора и конденсора: с помощью первого регулируется интенсивность света, а с помощью второго увеличивается его количество. В качестве основы для подсветки используются:

• галогенные лампы. Позволяют достичь мощного потока белого света. Используются в бинокулярных микроскопах;

• зеркала. Отличаются простотой конструкции. Применяются для отражения света на нужный предмет. К сожалению, можно использовать только днем;

• светодиоды. Очень экономичный вариант. Обычно дополняется регулятором для снижения нагрузки на глаза;

• лампы накаливания. Стабильны и доступны. Не рекомендуются для исследования живых организмов, поскольку количество излучаемого тепла не регулируется.

Минимальное и максимальное оптическое увеличение

Увеличение измеряется в кратах. Может показаться, что благодаря обилию объективов и окуляров достичь огромного увеличения проще простого, но это не так. Все дело в том, что у любой оптической системы имеются ограничения. Так, современные модели не могут превысить показатель в 2000 крат. Причина тому — физические особенности системы, которые при высокой кратности снижают четкость получаемого изображения.

Есть также и цифровое увеличение у приборов с камерами и экранами. Если вы задались вопросом, как выбрать электронный микроскоп, обратите внимание на то, что его возможности ограничены показателями установленного объектива, диагонали экрана и прочими характеристиками. На деле цифровое увеличение — это то, насколько крупно будет отображаться объект на дисплее. В этот показатель не входит уровень четкости — он зависит только от оптической системы. Поэтому прежде чем покупать такой прибор, убедитесь, что он отвечает всем вашим поставленным целям.

Фокусировка

Механизм фокусировки — это система, отвечающая за резкость и четкость получаемого изображения. Как правило, прибор оснащен перемещаемым подвижным столиком, однако все больше моделей оборудованы подвижным оптическим блоком. Суть заключается в использовании реечной передачи, которая выполняется из различных материалов — чем прочнее материал, тем долговечнее и надежнее система. Конечно, предпочтение лучше отдать микроскопу с металлической основой.

Настройка резкости бывает грубой (с шагом 1,00 мм) и точной (с шагом 0,050 мм). Шаг лабораторных моделей — от 0,001 мм.

• грубая фокусировка осуществляется при помощи макровинта, меняющего расстояние между объективом и объектом;

• тонкая фокусировка обеспечивается посредством микровинта и позволяет добиться сотых долей увеличения.

Если пользователь носит очки, можно рассмотреть варианты с функцией корректировки диоптрий. С ее помощью изображение настраивается под зрение в диапазоне от −6 до +6. Такая система упрощает использование прибора и делает исследование более удобным.

Цели

Итак, вы разобрались с комплектующими микроскопа и теперь находитесь в сомнениях, какой микроскоп лучше купить. В первую очередь определите, для каких целей прибор будет использоваться.

Детский

По сути, детские микроскопы не являются техникой для исследования. Это довольно недешевая игрушка с не самым лучшим изображением. Такие приборы подходят для детей в возрасте 6−12 лет. Эти устройства можно использовать как трамплин для изучения микромира — эту функцию они выполняют на ура.

В первую очередь детские устройства легки и являются не чем иным, как миниатюрной копией настоящего микроскопа. Главное — проследить, чтобы прибор был собран качественно и не навредил ребенку в случае поломки.

Учебный, любительский

Как выбрать любительский микроскоп или модель для ученика старших классов? Обычно это одна категория моделей, отличающаяся более качественной оптикой. Важно, чтобы микроскоп не размывал объект при настройке высокой кратности. Немалую роль при выборе в этом случае играют продуманная механика, подсветка из светодиодов и прочный корпус.

Профессиональный

Если для детского и любительского любопытства вполне подойдет недорогое устройство, оборудованное окулярами 10−20x и объективами 40x, то для серьезных исследований придется потратиться на прибор с увеличением от 400x.

Краткая инструкция

Подведем итоги в вопросе о том, как правильно выбрать микроскоп. Вот основные аспекты, на которые следует ориентироваться:

Объективы

Чем больше их насчитывается, чем выше их кратность, тем лучше. Вы можете не планировать карьеру микробиолога, но для исследования все же лучше остановиться на приборе с несколькими объективами и кратностью 10x и 40x. Для профессионального изучения выбирайте модели с увеличением от 400x и 100-кратным объективом в револьверной головке.

Визуальная насадка

Приобретая устройство для несложных опытов или для ребенка, отдавайте предпочтение бинокулярной насадке с хорошим стереоизображением. Для более качественной картинки используйте тринокулярную.

Подсветка

Лучше комбинированного освещения пока ничего не придумали: с его помощью доступно изучение прозрачных и непрозрачных объектов. Желательно, чтобы подсветка была светодиодной или галогеновой.

Фокусировка

Грубый вариант подойдет для любительских целей, но, если есть возможность, лучше использовать комбинированный вариант. Профессиональные исследования требуют исключительно тонкой фокусировки.

Материал корпуса

Обычно более доступные модели выполняются из пластика, они не могут похвастаться надежностью и долговечностью, чего не скажешь о металлических микроскопах с защитой от механических воздействий. К слову, линзы также выполняются из разных материалов: бюджетные версии оборудованы пластиковыми линзами без четкого изображения, а вот более дорогие — оптическим стеклом, защищенным просветляющим покрытием.

Производитель

Как и в случае с любым другим товаром, существуют более добросовестные производители, чье имя гарантирует высокий уровень качества и надежности. Да, сборка осуществляется в основном на заводах Китая, но именно компания-производитель контролирует то, насколько грамотно она проводится.

Некоторые бренды зарекомендовали себя как создатели исключительно качественных микроскопов. К ним относятся европейская компания Delta Optical, российская «Микромед», американская Levenhuk и немецкая Bresser. Последняя, к примеру, активно внедряет в свои приборы инновационные технологии.

Нередко даже приборы из бюджетного сегмента от именитого производителя могут предложить больше, нежели аналоги. Это объясняется тем, что профессиональные бренды более грамотно экономят на компонентах, сохраняя при этом функциональность.

Наконец, обратите внимание на возможность осуществлять запись исследования — в зависимости от того, где будет использоваться прибор, такая возможность может сильно пригодиться.