Mikroskopy - Greenough optika

 

KERN mikroskopy podľa typu pozorovania a použitia

Najrýchlejšie zúžite výber podľa vzorky a práce, ktorú chcete pod mikroskopom vykonávať. Až medzi vhodnými typmi má zmysel porovnávať zväčšenie a ďalšie technické parametre.

Typ mikroskopu	Čo ním typicky pozorujete	Typické použitie	Pri výbere sledujte
Mikroskop s prechádzajúcim svetlom	Tenké a dostatočne priehľadné preparáty	Školy, biológia, laboratóriá	Objektívy, tubus, optický systém, osvetlenie
Stereomikroskop	Väčšie objekty, súčiastky a povrchy	Montáž, elektronika, kontrola kvality	Zoom, pracovná vzdialenosť, zorné pole, stojan
Metalurgický mikroskop	Nepriehľadné materiály a ich povrchy	Materiálové laboratóriá, priemysel, kontrola kvality	Odrazené svetlo, objektívy, optický systém
Polarizačný mikroskop	Vzorky skúmané polarizačnými metódami	Mineralógia, materiálové analýzy	Polarizačná výbava, objektívy, osvetlenie
Digitálna zostava	Podľa optického základu konkrétneho mikroskopu	Dokumentácia, prezentácia, kontrola	Kamera, tubus, rozhranie, kompatibilita

Mikroskopy s prechádzajúcim svetlom na preparáty

Ak má svetlo prechádzať pozorovanou vzorkou smerom k objektívu, potrebujete mikroskop s prechádzajúcim svetlom. Takéto riešenie sa používa pri vhodných tenkých a priehľadných preparátoch, preto sa s ním často stretnete v školách, biologických pracoviskách a laboratóriách.

Vhodné modely nájdete medzi mikroskopmi s prechádzajúcim svetlom. Pri tejto skupine sa prístroje nelíšia iba maximálnym zväčšením. Rozdiely sú v optickom systéme, objektívoch, tubuse, osvetlení a možnostiach rozšírenia.

Jednou z možností pre školy, školenia a laboratóriá je KERN OBE 12-13. Pred výberom konkrétnej konfigurácie preto určite, aké preparáty budete pozorovať a aké pozorovacie metódy potrebujete. Až potom vyberajte zostavu objektívov a ďalšiu výbavu.

Stereomikroskopy na súčiastky, povrchy a manuálnu prácu

Ak pod mikroskopom nepotrebujete iba pozorovať, ale aj manipulovať s predmetom, dôležitým parametrom sa stáva priestor medzi optikou a vzorkou. Typickým príkladom je kontrola elektroniky, drobných mechanických dielov, montáž alebo opravy.

Na takéto úlohy sú určené stereomikroskopy. Pri ich výbere sledujte rozsah zväčšenia, pracovnú vzdialenosť, zorné pole, osvetlenie a konštrukciu stojana.

Konkrétnym príkladom je KERN OZL 46. Rad ponúka plynulé zväčšenie 7× až 45× a dostupné sú binokulárne aj trinokulárne varianty. Uplatnenie má okrem iného v dielňach a na montážnych či opravárenských pracoviskách vrátane elektroniky.

Pri praktickej práci teda nemusí byť najvyššie dostupné zväčšenie najdôležitejším údajom. Ak pri pozorovaní používate pinzetu, spájkovačku alebo iný nástroj, dostatočná pracovná vzdialenosť môže mať na použiteľnosť pracoviska väčší vplyv.

Metalurgické mikroskopy na nepriehľadné materiály

Cez kovový obrobok alebo inú nepriehľadnú vzorku svetlo neprechádza tak ako cez tenký preparát. Na pozorovanie takýchto povrchov sa preto používajú metalurgické mikroskopy pracujúce s odrazeným svetlom.

Konkrétnym riešením je KERN OKM 1. Tento typ mikroskopu je určený na skúmanie materiálov, nepriehľadných vzoriek, obrobkov a ich povrchov, preto nachádza uplatnenie aj pri priemyselnej kontrole kvality.

Rozdiel oproti stereomikroskopu je prakticky dôležitý. Stereo riešenie poskytuje priestor na manipuláciu s väčším objektom a je vhodné na vizuálnu kontrolu či montáž. Metalurgický mikroskop je naopak zameraný na detailné pozorovanie materiálov a povrchových štruktúr pomocou odrazeného svetla.

Polarizačné mikroskopy pre špecializované pozorovanie

Polarizačný mikroskop má význam v aplikáciách, pri ktorých sa pri analýze využívajú polarizačné vlastnosti vzorky. Patrí sem napríklad mineralógia alebo vybrané materiálové analýzy.

Nejde teda o univerzálnu alternatívu ku klasickému laboratórnemu alebo stereomikroskopu. Výber polarizačného riešenia by mal vychádzať z konkrétnej pozorovacej metódy a typu skúmanej vzorky.

Digitálny mikroskop nie je samostatný optický princíp

Pojem digitálny mikroskop môže zvádzať k predstave, že ide o jeden presne definovaný typ prístroja. V praxi však digitalizácia opisuje najmä spôsob snímania, zobrazovania a dokumentovania obrazu.

V kategórii digitálnych mikroskopov preto nájdete riešenia založené na rôznych optických koncepciách. Kamera umožňuje preniesť obraz na monitor alebo počítač, archivovať výsledky, prezentovať pozorovanie viacerým ľuďom alebo vytvárať obrazovú dokumentáciu.

Pri výbere digitálneho riešenia sa preto najskôr rozhoduje podľa vzorky a potrebnej optiky. Až následne má zmysel riešiť kameru, rozhranie, softvér a spôsob práce s obrazom.

Binokulárny alebo trinokulárny mikroskop?

Binokulárny tubus je určený na pohodlné pozorovanie oboma očami. Ak má byť súčasťou pracoviska kamera, praktickým riešením môže byť trinokulárna konštrukcia s ďalšou optickou cestou určenou na obrazovú dokumentáciu.

Samotný počet tubusov však neurčuje kvalitu mikroskopu. Pri pracovisku bez kamery môže byť kvalitná binokulárna zostava úplne postačujúca. Trinokulárny model dáva väčší zmysel tam, kde sa počíta so snímaním, dokumentáciou alebo prezentáciou obrazu.

Ako vybrať mikroskop podľa optiky a technických parametrov

Po určení vhodného typu mikroskopu prichádza porovnávanie konkrétnych konfigurácií. Práve tu vzniká častá chyba: dva mikroskopy s rovnakým deklarovaným zväčšením nemusia ponúknuť rovnakú kvalitu ani rovnaký spôsob práce.

Zväčšenie samo osebe nestačí

Vyššie číslo pri zväčšení automaticky neznamená viac použiteľných detailov. Výsledný obraz závisí od objektívu, optickej sústavy, osvetlenia, vlastností vzorky a ďalších častí mikroskopu.

Pre používateľa je preto dôležitejšie vedieť, aké detaily potrebuje rozlíšiť a pri akom type vzorky. Pri stereomikroskope môže byť cennejší väčší pracovný priestor a širšie zorné pole, zatiaľ čo pri laboratórnom pozorovaní preparátov bude dôležitejšia vhodná zostava objektívov.

Objektív a okulár majú rozdielne úlohy

Objektív vytvára základný obraz pozorovanej vzorky a výrazne ovplyvňuje množstvo zachytených detailov. Okulár tento obraz ďalej zväčšuje pre pozorovateľa.

Pri výbere preto nestačí porovnať iba údaj o celkovom zväčšení. Dôležité je pozrieť sa na konkrétne objektívy, ich optické vyhotovenie a rozsah, ktorý zostava poskytuje.

Zorné pole a pracovná vzdialenosť

Zorné pole určuje, akú veľkú časť objektu vidíte pri danom nastavení. Pracovná vzdialenosť zase opisuje priestor medzi optikou a pozorovaným predmetom.

Oba parametre sú mimoriadne praktické pri stereomikroskopoch. Pri kontrole plošného spoja napríklad nepotrebujete iba vidieť detail. Potrebujete sa k súčiastke dostať nástrojom a zároveň mať prehľad o okolí kontrolovaného miesta.

Preto nie je vhodné zamieňať malé zorné pole s automaticky lepším výsledkom. Veľkosť zorného poľa musí zodpovedať úlohe.

Achromatická, Infinity a Greenough optika

V ponuke profesionálnych mikroskopov sa stretnete s rôznymi optickými koncepciami.

Achromatické objektívy sú navrhnuté tak, aby korigovali vybrané chromatické a sférické chyby obrazu. Konkrétna kvalita výsledku však závisí od celej optickej sústavy.

Infinity optika používa medzi objektívom a tubusovou šošovkou optický priestor, ktorý umožňuje konštrukčne zaradiť ďalšie optické prvky bez rovnakého zásahu do tvorby obrazu ako pri jednoduchších sústavách. Uplatňuje sa preto v profesionálnych laboratórnych a materiálových mikroskopoch.

Greenough systém je typický pre mnohé stereomikroskopy. Využíva dve samostatné optické cesty vedené pod uhlom, čím vytvára stereoskopický vnem vhodný pri práci s priestorovými objektmi.

Tieto označenia nie sú rebríčkom od najhoršej po najlepšiu optiku. Ide o rozdielne konštrukčné riešenia pre rozdielne typy mikroskopov a aplikácií.

Prechádzajúce alebo odrazené svetlo?

Spôsob osvetlenia úzko súvisí s tým, čo pozorujete.

Pri prechádzajúcom svetle je vzorka osvetlená zo spodnej strany a svetlo cez ňu smeruje k objektívu. Tento princíp sa hodí na dostatočne priehľadné preparáty.

Pri odrazenom svetle dopadá svetlo na pozorovaný povrch a do objektívu vstupuje svetlo odrazené od vzorky. Takéto riešenie je potrebné pri nepriehľadných materiáloch, cez ktoré svetlo nemôže prechádzať.

Ak teda vyberáte medzi biologickým a metalurgickým mikroskopom, charakter vzorky často rozhodne skôr než požadované zväčšenie.

Ktorý KERN mikroskop zvoliť podľa pracoviska

Rovnaký typ optiky nemusí byť ideálny pre každé pracovné prostredie. Rozdielne požiadavky má školská učebňa, rutinné laboratórium a pracovisko priemyselnej kontroly.

Mikroskop pre školu a vzdelávanie

Pri výučbe je dôležitá jednoduchá obsluha, vhodná optická konfigurácia a možnosť rýchlo pripraviť pracovisko pre opakované pozorovania. Pri klasických preparátoch sa najčastejšie využíva prechádzajúce svetlo.

Ak má obraz sledovať viac ľudí naraz, užitočná môže byť kamera a digitálne zobrazenie. Učiteľ alebo lektor tak nemusí vysvetľovať pozorovaný detail iba slovne – rovnaký obraz môže zobraziť celej skupine.

Mikroskop pre laboratórium

V laboratóriu je potrebné začať od typu vzorky a metodiky. Následne sa posudzuje rozsah objektívov, optický systém, ergonómia, spôsob osvetlenia a prípadná potreba dokumentácie.

Ak sa obraz pravidelne zaznamenáva, má zmysel uvažovať o trinokulárnom tubuse a kompatibilnej kamere. Pri rutinnom vizuálnom pozorovaní môže byť vhodnejšia jednoduchšia konfigurácia bez zbytočných komponentov.

Mikroskop pre priemysel a kontrolu kvality

Priemyselné pracovisko môže vyžadovať dva pomerne odlišné prístupy.

Ak pracovník kontroluje väčšie diely, elektroniku alebo vykonáva drobnú montáž, stereomikroskop mu poskytne priestor na manipuláciu a priestorové vnímanie objektu.

Ak je predmetom kontroly samotný materiál alebo povrch nepriehľadnej vzorky, vhodnejší je metalurgický mikroskop s odrazeným svetlom.

Výber podľa názvu odvetvia preto nestačí. Aj dve pracoviská kontroly kvality môžu potrebovať úplne odlišný mikroskop podľa toho, čo presne kontrolujú a akým spôsobom.

Profesionálne pracovisko tvorí viac než samotný mikroskop

Pri profesionálnom použití treba posudzovať celé pracovisko. Okrem tela mikroskopu môže výslednú ergonómiu a použiteľnosť výrazne ovplyvniť stojan alebo rameno, osvetlenie, kamera a spôsob umiestnenia vzorky.

Pri stereomikroskopii je konštrukcia stojana obzvlášť dôležitá. Pevný stojan postačuje na menšie predmety umiestnené priamo pod optikou. Rameno poskytuje väčšiu voľnosť pri rozmernejších dieloch alebo tam, kde sa musí optická hlava presúvať nad pracovnou plochou.

Osvetlenie treba voliť podľa povrchu vzorky. Lesklý kov, matný plast a členitá elektronická doska môžu pri rovnakom zdroji svetla vytvárať úplne odlišné odlesky a tiene.

Kamera má zmysel najmä vtedy, keď obraz potrebujete archivovať, prezentovať, porovnávať alebo ďalej spracovať. Nemala by však nahrádzať správny výber samotnej optiky.

Vyberte KERN mikroskop podľa reálnej aplikácie

Pri výbere postupujte v tomto poradí:

1. určite, akú vzorku alebo predmet budete pozorovať,
2. rozhodnite, či potrebujete prechádzajúce alebo odrazené svetlo,
3. zvoľte vhodný typ mikroskopu,
4. porovnajte objektívy, optický systém a potrebný rozsah zväčšenia,
5. zohľadnite zorné pole a pracovnú vzdialenosť,
6. rozhodnite sa medzi monokulárnym, binokulárnym alebo trinokulárnym tubusom,
7. pri dokumentácii overte možnosti pripojenia kamery,
8. pri stereomikroskope posúďte aj stojan, rameno a osvetlenie.

V ponuke Libra Váhy nájdete KERN mikroskopy pre školské a laboratórne pozorovanie, stereomikroskopy na kontrolu a montáž aj profesionálne riešenia pre materiálové a priemyselné aplikácie. Pri konkrétnej konfigurácii porovnávajte parametre podľa vzorky a spôsobu práce, nie iba podľa maximálneho zväčšenia.

Často kladené otázky

1. Ako vybrať správny mikroskop?

Najskôr určite, čo budete pozorovať a akú úlohu má mikroskop plniť. Na vhodné priehľadné preparáty sa používa prechádzajúce svetlo, pri väčších predmetoch a manipulácii je praktický stereomikroskop a pri nepriehľadných materiáloch môže byť potrebný metalurgický mikroskop. Až potom porovnávajte objektívy, zväčšenie, zorné pole, pracovnú vzdialenosť a tubus.

2. Aký je rozdiel medzi stereomikroskopom a klasickým laboratórnym mikroskopom?

Stereomikroskop je vhodný na pozorovanie väčších priestorových objektov a na prácu s nimi. Klasický laboratórny mikroskop s prechádzajúcim svetlom sa používa najmä na vhodne pripravené tenké preparáty.

3. Kedy potrebujem metalurgický mikroskop?

Metalurgický mikroskop je vhodný na skúmanie nepriehľadných materiálov a ich povrchov. Používa odrazené svetlo a uplatňuje sa napríklad pri materiálových analýzach alebo priemyselnej kontrole kvality.

4. Aký je rozdiel medzi prechádzajúcim a odrazeným svetlom?

Pri prechádzajúcom osvetlení svetlo prechádza vzorkou smerom k objektívu. Pri odrazenom osvetlení sa pozoruje svetlo odrazené od povrchu vzorky, čo umožňuje skúmať aj nepriehľadné predmety.

5. Čo znamená binokulárny a trinokulárny mikroskop?

Binokulárny mikroskop umožňuje pozorovanie oboma očami. Trinokulárna konštrukcia pridáva ďalšiu optickú cestu, ktorá sa podľa konfigurácie môže používať na pripojenie kamery a obrazovú dokumentáciu.

6. Je pri mikroskope najdôležitejšie čo najväčšie zväčšenie?

Nie. Použiteľný detail závisí od objektívov, optickej kvality, osvetlenia a samotnej vzorky. Pri mnohých aplikáciách sú rovnako dôležité zorné pole a pracovná vzdialenosť.

7. Na čo slúži digitálny mikroskop alebo kamera k mikroskopu?

Digitálne snímanie umožňuje zobrazovať obraz na monitore alebo počítači, vytvárať dokumentáciu, prezentovať pozorovanie a podľa použitého systému ďalej pracovať s obrazovými dátami.

8. Aký mikroskop je vhodný do školy?

Záleží od predmetu výučby a typu vzoriek. Na klasické preparáty je vhodný mikroskop s prechádzajúcim svetlom. Pri technickej výučbe alebo pozorovaní väčších objektov môže byť vhodnejší stereomikroskop.

9. Aký mikroskop je vhodný na kontrolu kvality v priemysle?

Pri kontrole väčších dielov, elektroniky alebo pri manuálnej práci je praktický stereomikroskop. Na detailné pozorovanie materiálov a nepriehľadných povrchov sa používajú metalurgické mikroskopy.

10. Na čo sa zamerať pri výbere profesionálneho KERN mikroskopu?

Na typ vzorky, spôsob osvetlenia, optický systém, objektívy, okuláre, zorné pole, pracovnú vzdialenosť a tubus. Ak potrebujete dokumentáciu, zohľadnite kameru a jej kompatibilitu. Pri stereomikroskope je dôležitý aj stojan, pracovný priestor a osvetlenie.

Zobraziť menej