Микроскоп нарисованный: Как нарисовать микроскоп карандашом?

Содержание

Собираем цифровой микроскоп для паяльных работ — лучше, чем делают китайцы

В этом артикле я расскажу, как можно с минимумом затрат (менее $70) сделать цифровой микроскоп для паяльных работ, который будет обеспечивать комфорт и качество работы, недоступные для промышленного решения, даже с ценником на порядок больше.

 

Чем хорош капитализм? – доступно почти всё, и за любую цену. Но часто, реальное качество и практичность, сильно отличается от заявленного в рекламе. Не обошла и такая маркетинговая «оптимизация», и цифровые микроскопы для паяльных работ – устройство выглядит красиво, картинки на экране нарисованы интересные, но сильно хромает практичность – разрешение и размер экранчика крохотные, расстояние от объектива до платы минимальное, часто паяльником и не подлезть, плату над обязательно класть на столик, заявлены какие-то нереальные возможности увеличения и разрешения, и стоит такое чудо не баксов 15, как и должно стоить, а стоит от 50 долларов и выше.  Такая дискотека мне не подходила, поэтому, я решил сделать ход конём, и собрать всё с нуля, как всегда, минимизировав затраты, как физические, так и финансовые, и максимизировав качество конечного продукта.

Начну со списка необходимых компонентов.

ЖК монитор с удобной для вас диагональю – можно и 15 дюймов поставить, а можно и побольше. Для этой цели я купил 17 дюймовый ЖК монитор ($11)– на местной барахолке это было наиболее доступный вариант в шаговой близости от меня.

Модуль камеры с VGA/DVI/HDMI выходом – зависит от типа входа вашего монитора. Я брал самый бюджетный вариант на таобао, два мегапикселя, VGA выход, $30.

Советский объектив с фокусным расстоянием 40-60мм. Подходят практически любые, главное, чтоб стекло не было совсем убитым, и диафрагма работала.

Переходник с CS Mount на M42 (или М39, зависит от модели, купленного объектива)

Макрокольца на М42 или М39, опять, это зависит от модели выбранного объектива.

Что-то массивное, для использования в качестве подставки. Я использовал шасси от старого лабораторного твердомера, которое купил в пункте сдачи металлолома по цене этого самого металлолома по весу.

«Рука», на которой будет крепится камера. Я использовал кусок прямоугольной алюминиевой трубы сечением 5х2см и длиной около метра.

Угловой кронштейн, для поворота камеры, который крепится на «руке» и к которому крепится сама камера.

Винты, гайки, VGA кабель, скотч, и прочие «мелочи жизни», которые наверняка у вас уже есть.

А теперь, небольшая дополнительная информация по некоторым компонентам.

Монитор: В принципе, можно брать любой, даже с кинескопом (но он будет жутко мерцать, я пробовал). Но есть две особенности, на которые стоит обратить внимание – это формат экрана (обычный или широкий), и углы обзора (чем больше, тем лучше). Формат экрана в принципе, зависит больше от типа камеры – Большинство модулей умеют только соотношение сторон 4:3 и 5:4 и не умеют «широкие» разрешения, в результате, картинка выглядит растянутой. Так что если вы берёте модуль с «обычным» выходом, то и монитор надо брать соответствующий. Хотя, существуют и универсальные модули – сами выставляют нужный формат, в зависимости от информации, полученной с монитора. И второй, не менее важный момент – углы обзора монитора. Рекомендовать мониторы на IPS/PLS/MVA матрицах не буду по очевидно-финансовым причинам, но постарайтесь не покупать очень старый монитор, у них обычно, вертикальные углы просто ужасные, и на них, тёмные детали будут частично сливаться с фоном. Если же у монитора вертикальные углы плохие, вас эстетика не смущает, или монитор механически поддерживает переворот, то можно его повернуть на 180 градусов, а картинку повернуть в самой камере – картинка будет более «читаемой».

Модуль камеры: Не стоит гнаться за многомегапиксельным разрешением – у вас монитор с конечным разрешением в 1-2мегапикселя, и если купите модуль на 5мп, то улучшения картинки не получите, зато получите увеличение шумов, так как диагональ матрицы будет та же, но вот размер пикселей будет поменьше, и соответственно, шумов будет больше.

Модули камеры также можно поделить на два типа – с крепежными отверстиями (для посадки на стандартный штатив или фотовинт) либо без оных, для прямой «посадки» на микроскоп, объектив и так далее (у меня как раз такой). В принципе, это не столь уж и большая проблема, в моем конкретном случае, свелась к выкручиванию 4х винтов, сверлению кронштейна и закрепления камеры, но мое дело – предупредить.

Еще важный момент – какая посадочная резьба у модуля камеры. Большинство имеют стандартную, C/CS Mount резьбу, но могут быть и варианты. В моем конкретном случае, у камеры была посадочная резьба в 27мм, но после моего уточнения, продавец (бесплатно), дополнил посылку переходной шайбой на C mount.

Объектив: Главное для нас – фокусное расстояние и наличие диафрагмы. Самые массовые советские фотообъективы имеют фокусное расстояние в 50-60мм. При их применении, и удалении камеры приблизительно на 60см от наблюдаемого объекта, комфортная работа обеспечивается с SMD компонентами 0805 типоразмера, а с 0402 и 0201 работать можно, но уже сложно – сами детали различимы хорошо, но для контроля огрехов пайки, такого разрешения недостаточно. Так что, если исходить из фокусного расстояния в 50мм, то всякие «Гелиосы», «Веги», «Юпитеры», «Индустары» — вполне соответствуют требованиям. Я взял Индустар 50-3, как наиболее доступный по цене — $5 в хорошем состоянии. Никакого смысла гнаться за светосилой нет – объектив в любом случае, придётся диафрагмировать до F8-11, так что и «Индустар 50-3», и «ЗК 50/1.5» будут выдавать совершенно одинаковую картинку, но последний стоит раз в 10 дороже «Индустара». В принципе, можно взять и объективы от фотоувеличителей, типа «Вега-11», «И50У», «И90У» и так далее, но так как у них нет фокусирующего геликоида, фокус придётся подстраивать либо подбором высоты крепления, что может оказаться неудобным в практике, либо придётся докупать фокусировочный геликоид, который стоит от $20 и выше. При желании, можно поставить и зум-объектив, чтоб получить возможность менять приближение. Но такие объективы стоят обычно дорого и довольно громоздки, и у них есть ещё один минус – при изменении увеличения, «улетает» и фокус, так что так просто «призумится» — не получится, придётся каждый раз подстраивать фокус. Выход тут в использовании киносъемочных объективов, у них фокус не «уезжает» при использовании зума, но «благодаря» всяким VDSLR-шикам, цена таких объективов давно вышла за всякие разумные пределы. Единственный доступный по цене (но редкий по распространенности) вариант – если где найдёте объектив «Метеор 5-1» на М42 посадочную резьбу. Но к сожалению, мне такой в продаже не встречался, только под свой, специальный маунт, адаптер с которого, в принципе, можно сделать, но это довольно муторно.

Если же вам нужно большее увеличение, чем дают стандартные 50мм объективы, то стоит посмотреть в сторону 85мм и 135мм объективов – они обеспечат комфортную работу с типоразмерами деталей 0402 и 0201 соответственно. К сожалению, фокусное расстояние в 85мм в советских объективах представлено только светосильными и дорогими Гелиос 40-2, Юпитер-9, МС Волна-9, но можно взять объектив от фотувеличителя —  И90У, у него фокусное расстояние 75мм, но нет фокусировочного кольца. Если же вам нужно ещё большее увеличение, то стоит переходить на 135мм – советской (и не советской) оптики с этим фокусным расстоянием довольно много на вторичном рынке, и цены вполне доступные. В принципе, и с обычными, 50-60мм объективами можно добится нужного для пайки 0402 и 0201 увеличения, но для этого придётся ставить не одно, а два-три макрокольца, и сильно упадёт расстояние от камеры до детали – с 60см до 20-15см, что делает работу менее комфортной.

Про переходник ничего особенного сказать не могу. Главное, чтоб он, с одной стороны, подходил под вашу камеру, и с другой стороны – под ваш объектив. Процесс собирания микроскопа я бы начал с покупки объектива, а всё остальное – уже подбирать под стать ему. Я использовал самодельный переходник – купил на барахолке вместе с объективом. Разумеется, лучше купить заводской, если вам важен внешний вид.

Макрокольца вполне стандартный товар, продаются в комплекте из 3х штук, и стоят около $5. Цель этих колец – обеспечить возможность объектива фокусироваться на близко расположенных объектах. В зависимости от модели выбранного объектива и высоты подставки, может понадобится разное количество колец. В моем конкретном случае, хватило одного. Могу предложить один «лайфхак». По неизвестной мне причине, М39 макрокольца стоят в 2 раза дороже аналогичных на М42. Так что можно купить набор колец на М42, а ваш объектив на М39 закрепить в них через адаптер М39-М42, который обычно стоит в пределах 1$.

Вес и прочность подставки – решающие звена в вопросе по качеству картинки. Хлипкая подставка — картинка будет плыть и дрожать, комфорта в работе не будет.  так что, если у вас ничего подходящего купить не получается, вполне возможно воспользоваться несколькими кирпичами или шлакоблоками.

Аналогичные требования и к металлической трубе – она должна быть, с одной стороны, достаточно твёрдой, чтоб не прогибаться под весом камеры, и с другой стороны, она должна быть достаточно лёгкой, чтоб не опрокинуть подставку своим весом. При необходимости, можно снабдить трубу противовесом. Мне это не понадобилось, так как моя подставка весит в районе 20 кг.

Для установки камеры на кронштейн я использовал фрагмент какого-то фото штатива. Можно воспользоваться любым куском металла нужной формы. Эстеты могут использовать шариковую головку от штатива, или «волшебную руку».

На этом в принципе всё. Есть небольшая специфика по освещению. У меня рабочее место освещается сверху, стандартной LED панелью 60х60см, мощностью 40вт, но на светодиодах с Ra>97 и цветовой температурой 5500K. Такое освещение практически не даёт теней, и так как свет падает на плату практически прямо, то и отраженный свет тоже идёт прямо, и любые огрехи в пайке видны сразу. Но у такого подхода есть и минус — например, маркировка деталей, сделанная лазером, видна плохо, так как требует боковой подсветки для контраста. Но при боковой подсветке, могут появляться тени, что осложняет контроль за качеством пайки. В общем, решать вам, но в 99% случаев, верхний, рассеянный свет подходит для всех вариантов использования. Как всё это смотрится в реальной жизни, можете оценить на видео (с 0:49). Я специально снял его так, чтоб был бы вид как бы из головы — как вы будете видеть рабочее место и картинку на мониторе. 

 

Диво под микроскопом — vtomske.ru

kp.ru

Странная выставка! Посреди зала на столах расставлены 25 небольших коробочек, на крышке каждой — микроскоп, рядом — кнопка с надписью «свет». Но на самом деле выставка больше, в разы больше, чем кажется.

Акварель, нарисованная на срезе яблочной косточки, модель первого в мире искусственного спутника Земли на кончике человеческого волоса, настоящая (правда, засушенная) блоха с подковами шириной 0,05 миллиметра на каждой лапке. Все это и многое другое — экспонаты выставки «Диво под микроскопом» новосибирского автора Владимира Анискина. Его называют русским Левшой, хотя на самом деле он старший научный сотрудник института теоретической и прикладной механики. И если на основной работе он занимается разработкой микродатчиков, то дома увлекается другим видом микротворчества.

В коллекции новосибирского Левши — около 70 работ-невидимок, треть из них привезли в Томск, в краеведческий музей. Миниатюры в наш город приехали уже в третий раз, но желающих на них посмотреть меньше не становится, причем возраст посетителей самый разный. За 15 минут до закрытия музея подивиться на мини-искусство подошли бабушка с внуком, две модно одетых девушки, пара с ног до головы увешанных пирсингом школьников и муж с женой, которые решили прогуляться после работы. Были среди посетителей и гости с родины автора миниатюр — из Новосибирска.

— Стыдно, конечно, что только в Томске удалось посетить такую выставку, — говорит Наталья из Новосибирска. — Мы уже посмотрели многие культурные достопримечательности вашего города и вот решили зайти в музей, узнав, что здесь выставка миниатюр. Довольны очень! Больше всего, конечно, караван верблюдов понравился.

Кроме каравана, идущего на закат через игольное ушко, на выставке можно увидеть Георгиевский крест и орден Славы, выполненные на половинках макового зернышка. Или орден Суворова из золота и олова — точная копия настоящего, только высотой всего в два миллиметра…

Все попытки рассмотреть миниатюры без микроскопа — бесполезны! Максимум, что получится увидеть в прозрачной коробке — это человеческий волос, на кончик которого нанесена капелька чего-то красного. Оптическая же система показывает, что там нарисован российский флаг, причем размер полотна — 0,04 на 0,06 миллиметра. А вот собственные ресницы, если вдруг моргнешь при просмотре, кажутся настоящими бревнами на фоне столь тонкой работы.

Некоторые мини-шедевры можно разглядеть и без увеличительных стекол. Например, деревянное яйцо высотой 11 миллиметров вполне доступно взору. Но когда прочитаешь описание миниатюры, взгляд на нее меняется. Столь крошечная основа состоит из 530 (!) деталей. Она украшена 57 цветочками, в центр каждого из которых прикреплена золотая бусинка. Невольно возьмешься снова за лупу и рассмотришь все внимательнее.

Представлены в музее и инструменты мастера: сверла, которыми можно просверлить тончайший человеческий волос, сами едва можно различить. А обычная швейная иголка выглядит рядом грубой и толстой. Кстати, автор говорит, что самые тонкие моменты в миниатюрах выполняются в промежутках между ударами сердца.

Для мужчины такое необычное хобби — просто спасение. Ему ведь совершенно не нужно ломать голову, что же подарить любимой супруге, к примеру, на очередную годовщину свадьбы. Но что за подарок соорудил новосибирский Левша из «конского волоса и частичек зеленой пыли», я не скажу. Должна же оставаться интрига, ведь выставки нужно смотреть, пусть и после того, как о них прочитаешь.

Коллекции Кунсткамеры

Дата

Событие

1728

В музей поступили зоологические, ботанические, археологические и этнографические зарисовки и коллекции, привезенные доктором Д.Г. Мессершмидтом из экспедиции в Сибирь.

1728

Из собрания Петра I в Кунсткамеру было передано более 1000 древних российских и «татарских» монет, 276 бронзовых медалей, посвященных разным событиям правления Людовика XIV, математические, физические, астрономические и анатомические приборы и инструменты императора.

1732

В Кунсткамеру, в мемориальный Кабинет Петра Великого была передана восковая персона Петра I работы К.Б. Растрелли.

1735

По устному распоряжению императрицы Анны Иоанновны в Кунсткамеру поступили токарные и слесарные машины и инструменты Петра I.

1736

Собрания Кунсткамеры пополнились коллекциями генерал-фельдмаршала Я.В. Брюса: книгами, научными приборами и инструментами, картами, чертежами, старинными монетами, восточными манускриптами, китайскими и азиатскими древностями, костями мамонта.

1741

В Кунсткамеру были переданы золотые, серебряные, медные медали из собраний казненного А.П. Волынского и сосланного в Соловецкий монастырь П.И. Мусина-Пушкина.

1741

В музей поступили чучело лошади Петра I Лизетты в полном уборе, чучела собак императора по кличкам Тиран и Лизетта.

1741–1747

От академического отряда Второй камчатской экспедиции в музей были приняты коллекции и рисунки по зоологии, ботанике, минералогии, палеонтологии, археологии, этнографии народов Сибири и Дальнего Востока, собранные профессором истории Г.Ф. Миллером, профессором химии и натуральной истории И.Г. Гмелиным, тогдашним студентом и будущим профессором натуральной истории и ботаники С.П. Крашенинниковым, адъюнктом и будущим профессором древностей и истории И.Э. Фишером и скоропостижно скончавшимся в 1746 году адъюнктом натуральной истории и ботаники Г.В. Стеллером.

1756

Музейное собрание пополнилось коллекцией по этнографии народов Китая, приобретенной лекарем Францем Лукой Елачичем в Китае по заданию Академии наук.

1769

В Кунсткамеру были переданы преподнесенные Екатерине II приборы, изготовленные И.П. Кулибиным: часы, телескоп, микроскоп, «электрическая машина».

1770

По распоряжению Екатерины II в Минералогический кабинет Кунсткамеры была принята пирамида, составленная из сибирских минералов.

Бинокуляры

Подстройка межзрачкового расстояния и диоптрий


Обычно в каталоге числится как минимум 3 различных вида голов бинокуляров. Это путает доктора, приобретающего свой первый микроскоп. Для нашей с вами работы необходим нефиксированный угол бинокуляров. Если вы смотрите каталог на английском языке – это звучит как inclinable binocular head. В конечном итоге, нам нужно, чтобы при вертикальном положении микроскопа бинокуляры находились параллельно полу и могли перемещаться от этого положения вверх и вниз на 25-30 градусов. При выборе микроскопе уточняйте этот момент у дилеров, это очень важно! Большинство производителей выпускают бинокулярную голову с подвижностью 180гр. – это идеальный вариант.

180 градусов наклоняемая бинокулярная голова

Сами окуляры имеют механизм настройки диоптрий и межзрачкового расстояния.

Как правильно провести диоптрическую настройку:

1) Выставить межзрачковое расстояние. Правильно выставленное межзрачковое расстояние позволяет вам видеть двумя глазами одновременно. Выставьте самое большое межзрачковое расстояние на вашем микроскопе и, глядя в окуляры, начинайте медленно его уменьшать до тех пор, пока два светлых круга правого и левого окуляра не сольются в один. Не всегда просто определить свое межзрачковое расстояние. Если у Вас не получилось – сделайте еще одну попытку. Можно сходить в оптику и померить свое межзрачковое расстояние.2) Выставьте значение диоптрийную настройку окуляров на «0».

3) Установите точный фокус в среднем положении.

4) Нарисуйте на белом листе крест и поместите его в световое пятно.

5) Выставьте самое большое увеличение на вашем микроскопе и наведите резкость на нарисованный крестик. Используйте перемещение микроскопа вверх и вниз, а также тонкий фокус.

6) Не сдвигая микроскоп с места, перейдите на самое маленькое увеличение.

7) Зажмурьте левый глаз, и поворачивая диоптрийную настройку правого окуляра, добейтесь четкого изображения.

8 ) Зажмурьте правый глаз, открыв левый, и настройте левый окуляр.

9)Откройте оба глаза. Изображение должно быть четким и ясным.

10) Запишите значения межзрачкового расстояния и диоптрий на каждый глаз. Если с микроскопом работают несколько человек, Вам нужно выставлять эти значения в начале каждой смены.
Такую проверку рекомендовано проводить раз в неделю, поскольку зрение каждого человека постоянно меняется. Такая проверка рекомендована всем, даже если вы носите очки, корректирующие ваше зрение. Неправильная настройка диоптрий может приводить к перенапряжению глаз и головным болям.

Источник:   rosmicro.ru

Программа Casino для оценки глубины проникновения пучка электронов в образец

На днях Владимир Неплох из Академического университета (Петербург) показал мне, как пользоваться программой Casino для оценки глубины проникновения электронного пучка в материал образца. Привожу здесь этот рассказ, так как вопрос глубины проникновения электронов в образец актуален для пользователей SEM, а особенно для пользователей SEM + EDS. Данная справка о программе Casino — это лишь вершина айсберга, помогающая познакомиться с программой и научиться решать простейшие задачи.

Итак, речь пойдёт о бесплатной программе от канадских разработчиков под названием Casino (официальный сайт). Программа рассчитывает траектории заряженных частиц в материале образца по методу Монте-Карло. Есть двумерная и трёхмерная версии программы Casino. В данной заметке описывается двумерная версия, так как она проще в использовании.

Чтобы было интереснее, давайте сформулируем некую задачу. Например, наблюдается оксидное включение Al-Mg-O в стали. Включение имеет видимый на шлифе размер 3.7 мкм. Вопрос: при ускоряющем напряжении HV = 20 кВ, т.е. типичном HV, которое используется для микроанализа, область выхода рентгеновского излучения лежит целиком в пределах включения? Или распространяется за границы включения, что приведёт к появлению в спектре с включения элементов, составляющих матрицу? Сделаем несколько допущений: 1) будем считать, что область, на которую проникают электроны внутрь образца — это и есть область выхода рентгеновского излучения. Это, вообще говоря, не так, но это надёжная оценка сверху для области выхода рентгеновского излучения; 2) будем считать, что включение, которое в латеральном направлении имеет видимый нам размер 3.7 мкм, имеет такой же размер в глубину. Это предположение ни на чём не основано, но что ещё остаётся предполагать?

Неметаллическое включение в стали

EDS-анализ показывает, что включение имеет следующий состав: Al 37.3% масс., Mg 19.1% масс., О 43.6% масс. {Да, я знаю, что вы сейчас подумали, что мы выполнили EDS-анализ для того, чтобы установить, корректно ли в данной ситуации будет выполнять EDS-анализ. Таковы итерационные методы 🙂 }.

Запускаем двумерную версию программы Casino. Кнопкой в верхнем горизонтальном ряду, на которой нарисован символ слоевого пирога, открываем окно Sample Definition. Здесь нужно задать имя, состав, порядок следования и плотности слоёв в образце. Считается, что образец состоит из слоёв (не из частиц). Состав печатается в одну строчку без пробелов в атомных процентах, например Al28O56Mg16.

Если у вас в наличии состав в массовых процентах и есть программа микроанализа INCA, то перевести массовые проценты в атомные удобно в окне INCA под названием «Синтез спектра»:



Перевели выключатель в Атомные проценты, состав справа обновится

Плотность каждого слоя автоматически рассчитывается по аддитивности, но если у вас есть более точное представление о том, какова плотность данной фазы, то лучше впечатать известную плотность. Например, плотность кварца, рассчитанную по аддитивности для вещества состава SiO2, программа предлагает как 1.74 г/см3, а на самом деле это 2.63 г/см3 – большая разница! Плотность здесь – это важный параметр, напрямую влияющий на корректность расчётов.


Порядок расположения слоёв в таблице равен порядку их расположения в образце. В нашем примере слой Al-Mg-O указан в таблице первым, значит он прилегает к поверхности образца. Если стоит галочка Use Substrate, то самый глубокий из заданных вами слоёв будет считаться подложкой, т.е. слоем бесконечной толщины. Толщину слоя Al-Mg-O укажем как 3.7 мкм, что соответствует размеру изучаемого включения.

По соседству с кнопкой Sample Definition есть кнопка Microscope Setup, здесь задаём энергию первичного электронного пучка, в данном случае 20 кэВ. По умолчанию предлагается вычислить 200 траекторий электронов, но практика показывает, что лучше работать с как минимум 2000 траекториями. Здесь же можно задать угол наклона поверхности образца, если таковой присутствует.


Эти же 2000 траекторий надо напечатать в окне Options, где показано количество электронов не для симуляции, но для отображения:


Всё готово для того, чтобы нажать кнопку с зелёной стрелкой с надписью «Начать симуляцию». Вскоре на экране прорисуются 2000 траекторий электронов. Здесь красные траектории – это те первичные электроны, которые смогли выйти наружу из образца (стать тем, что мы называем BSE-электронами). Синие – это те электроны, что остались внутри образца. Чтобы рисунок – результат симуляции – перемасштабировать, нужно сделать клик на нужную запись в дереве данных слева.


Зачастую достаточно визуальной оценки результата симуляции, чтобы убедиться, укладывается ли глубина проникновения первичных электронов в ожидаемые рамки. Например, видно, что в данном случае траектории электронов укладываются в 3.7 мкм по глубине и почти укладываются в латеральном направлении, т.е. микроанализ данного включения при 20 кВ будет вполне правомерен.

Можно пойти дальше и выбрать в дереве данных Distribution → Z Max. Параметр Z Max – это максимальная глубина, на которую проник в образец конкретный электрон. Строится распределение по Z Max для всех 2000 электронов, для которых выполнена симуляция. В качестве обобщающей глубины проникновения первичного пучка в образец можно взять либо положение максимума на графике распределения Z Max (в данном случае это 3.7 мкм), либо максимальное значение Z Max, на какое удалось проникнуть хотя бы одному электрону.


Распределение по максимальным глубинам проникновения в образец электронов, участвующих в симуляции

Нагляден также график изоэнергетических поверхностей. Например, в область пространства между красной и зеленовато-синей поверхностями добираются те электроны, у которых осталось от 10% до 5% от энергии первичного пучка.


Изоэнергетические поверхности в материале образца

Если оценка с помощью программы Casino показала бы, что при HV = 20 кВ распространение первичных электронов заметно выходит за пределы анализируемого включения, то можно было бы поставить вопрос следующим образом: установить, до какой величины нужно снизить ускоряющее напряжение, чтобы первичный пучок оставался бы в пределах включения. Для этого в окне Microscope Setup есть возможность задать не одну величину энергии пучка, а диапазон энергий, который программа симуляций должна пройти с заданным шагом. Только помните, что в стремлении снизить HV нужно остаться с таким HV, при котором энергия первичного электронного пучка ещё достаточна для генерации нужных вам линий в рентгеновском спектре. Для оценки этого есть простое эмпирическое правило: «перевозбуждение >= 2», т.е. энергия первичного пучка должна быть хотя бы в два раза выше, чем энергия линии, выбранной в качестве аналитической линии.

Как было указано выше, в данной заметке предложено первоначальное знакомство с программой Casino. Остались за рамками такие опции как, например, трёхмерная версия Casino, работа с другими заряженными частицами помимо электронов, определение параметров груши взаимодействия (можно оценить, насколько длинная и узкая входная перемычка у этой груши и насколько широкая нижняя часть), выделение среди отражённых электронов подкласса так называемых вперёд рассеянных электронов (forward scattered electrons, FSE), т.е. тех электронов, которые упруго отразились от поверхности образца по нормали к поверхности либо очень близко к нормали. Для справки: различение между BSE и FSE электронами нужно при отладке коррекции эффекта близости в электронно-лучевой литографии. Были озвучены далеко не все форматы вывода результатов симуляции, например помимо информации об электронах можно ещё выгружать информацию о рентгеновском излучении, которое классифицируется по сериям линий элементов, составляющих образец.

Правда ли, что COVID-19 не выделен по постулатам Коха, а следовательно, его не существует?

Певец Шокан Маратулы в очередной раз подкидывает нам материал для разбора. В своем прямом эфире в инстаграм он заявил, что коронавирус до сих пор «не выделили» и «никто его не увидел в микроскоп»! Поэтому спешим предоставить нашим читателям, собственно, изображения коронавируса Sars-Cov-2 — каким его увидели в микроскопе исследователи из разных стран мира. Причем, впервые — ещё в прошлом году. А также разберём, как и где возникло утверждение, которое распространяет певец.

Но сначала предлагаем посмотреть нарезку из измышлений Шокана Маратулы (1 и 2), которыми он делится со своей 166-тысячной армией подписчиков.

Утверждение: Это ведь нас всех пытаются убедить, что он существует и назначают на этом основании всеобщую уколизацию. Пусть нам предоставят хотя бы один факт-доказательство этого. Ведь он так до сих пор не был выделен и никто его еще не увидел в микроскоп до сих пор… А эти растиражированные фото шарика с присосками во всех СМИ обыкновенная картинка, нарисованная на компьютере.

Шокан Маратулы

Вердикт: Ложь

Сначала спойлер: певец, похоже, просто не знает, что и в микроскоп коронавирус уже видели, и изображения публиковали, а сам вирус изолировали множество раз. О чём мы (и не только мы) не единожды писали довольно подробно. Отметим, что способов выделения и характеризации вирусных частиц на сегодня не мало. Это и определение геномной последовательности (секвенирование) и очистка вирусных частиц при помощи ультрацентрифуги. Отметим, что нам не совсем ясно, что имеет в виду именно Маратулы, когда употребляет глагол «выделили»? Предполагаем, что в целом он говорит о доказательствах существования и идентификации коронавируса, в том числе как причины заболевания под названием COVID-19.

При этом спикер, утверждая, что по сию пору никто не видел коронавирус в микроскоп, привнёс в наш разбор толику азарта — уж очень хотелось посмотреть не на известные 3D модели, а на то, каким коронавирус предстаёт перед глазами научного сообщества. С этого и начнём.

Как на самом деле выглядит Sars-Cov-2?

Первый штамм коронавируса (CHPC 2020.00001; NPRC 2020.00001) увидели в электронный микроскоп китайские учёные из Национального микробиологического дата-центра (NMDC) в начале января 2020 года. 12 января Китай поделился генетической последовательностью (т.е. изолировал вирус) Sars-Cov-2 (на тот момент коронавирус обозначали как 2019-nCoV) с другими странами.

13 февраля 2020 лаборатория в Скалистых горах (RML), относящаяся Национальному институту аллергии и инфекционных заболеваний США (NIAID) опубликовала снимки с более высоким разрешением.

На снимках выше RML (b) возбудитель, оказавшийся в организме американского пациента. Чтобы получить изображения, исследователи использовали сканирующие и трансмиссионные электронные микроскопы, которые используют электроны вместо видимого света и могут увеличивать изображение максимально в миллион раз.

Изображение «с» было сделано специалистами биологического департамента Южного университета науки и техники (SUSTech) в городе Шэньчжэнь при помощи крио-электронного микроскопа. Вот что пишут исследователи из Шэньчженя в своём препринте, содержащем изображения коронавируса:

62-летний мужчина был госпитализирован в нашу больницу 15 января 2020 года с пневмонией, и ему был поставлен диагноз COVID-19. Образец жидкости после бронхоальвеолярного лаважа был собран для секвенирования нового поколения и изоляция вируса была выполнена в лаборатории BSL-3 (3 уровень биобезопасности)… Очищенные частицы SARS-CoV-2 показали специфическую активность реакции на плазму выздоравливающих пациентов, инфицированных SARS-CoV-2… Между тем, вирус также может быть обнаружен с помощью иммунофлюоресценции плазмы пациента…

Ниже изображение полученное сотрудниками физического факультета Университета Билефельда при помощи ионного-гелиевого микроскопа, который позволяет в отличии от электронного микроскопа четче наблюдать взаимодействие между коронавирусами  клеткой-хозяином.

Для справки: Итальянцы изолировали SARS-Cov-2 в начале февраля прошлого года. Повторим, коронавирус уже много кто изолировал, причем, в разных странах мира. См. выше пример получения очищенных частиц коронавируса китайскими учёными из Шэньчженя. В материале, опубликованном нами в начале июня, эксперт Асель Мусабекова подробно рассказывает о выделении и способах очистки вирусных частиц. Что касается, фейковых изображений коронавируса в медиа (которыми, они на самом деле изобилуют), то вы можете ознакомиться с целым исследованием на эту тему. Больше фото.

Контекст: как появился этот миф

Утверждение, о том, что вирус «не выделили» придумал вовсе не Маратулы. Подобные измышления бурлят в соцсетях уже около года. Причем отрицатели ковида порой утверждают, что коронавирус не был идентифицирован с соблюдением т.н. постулатов Коха. Подробный разбор об этом делали наши коллеги из Voxukraine, Stopfake.org, FullFact, Reuters. 

Зачем нужны постулаты Коха и соответствует ли им SARS-CoV-2? 

Кох полагал, что принять тот или иной микроорганизм как причину инфекционной болезни можно в случае, если соблюдаются следующие условия:

  1. Присутствие возбудителя в каждом случае болезни должно быть доказано выделением в чистой культуре.
  2. Возбудитель не должен обнаруживаться при других болезнях.
  3. Выделенный возбудитель должен воспроизводить болезнь у экспериментальных животных.
  4. Возбудитель должен быть выделен от животного при экспериментально вызванной болезни.

Фактчек от Science Feedback даёт исчерпывающий ответ на вопрос: соответствует ли коронавирус этим постулатам? Ответ: да. Приводим отрывки из их разбора:

Хотя эти постулаты остаются важной основой для установления причины инфекционного заболевания даже сегодня, ученые признают, что критерии (Коха – прим. Авт) имеют ограничения. Винсент Раканьелло, вирусолог и профессор врачебно-хирургического колледжа Колумбийского университета, написал в своем блоге, что «Несмотря на важность постулатов Коха в развитии микробиологии, у них есть серьезные ограничения, которые осознал даже Кох». Например, Vibrio cholerae, возбудитель холеры, может быть выделен как от больных, так и от здоровых людей, что делает недействительным постулат № 1…

…Постулаты № 2 и № 3 невозможно применить к вирусам, которые не размножаются в клеточной культуре или для которых не была идентифицирована подходящая животная модель». (К коронавирусу эти постулаты применимы — прим. Авт.).

Примечание: Как справедливо замечает StopFake.org, на момент создания постулатов, факт существования вирусов, которые в отличии от бактерий сами по себе являются неклеточной формой жизни, еще не был известен человечеству.

Science Feedback пишет, следовательно, ученые сочли необходимым модифицировать постулаты Коха, чтобы адаптировать критерии для изучения вирусных заболеваний.

Ян Липкин, профессор факультета патологии и клеточной биологии Колумбийского университета, рассказал что многие опубликованные исследования уже продемонстрировали, что SARS-CoV-2 соответствует постулатам Коха. В частности, исследователи выделили SARS-CoV-2 из образцов пациентов с COVID-19, размножили вирус в клеточных культурах в лаборатории и заразили культивированным вирусом приматов. У инфицированных приматов наблюдались те же признаки COVID-19, что и у людей, включая повреждение легких и пневмонию. После исследователям удалось обнаружить вирус у зараженных животных. Таким образом, исследования подтверждают соответствие коронавируса всем четырём постулатам Коха (хотя они и были сформулированы до открытия вирусов — прим. Авт.) и демонстрируют, что SARS-CoV-2 является причиной COVID-19.

Итоги

  • Шокан Маратулы эксплуатирует нежелание своих фолловеров изучать имеющуюся в открытом доступе научную литературу, касающуюся коронавируса и читать авторитетные СМИ.
  • Озвученные им нарративы циркулируют в соцсетях уже около года.
  • SARS-CoV-2 соответствует постулатам Коха.
  • Исследователи из разных стран мира успешно изучили коронавирус нового типа при помощи микроскопа, опубликовали его изображения и успешно изолируют его штаммы.
Внесите свой вклад в борьбу с дезинформацией!

Новосибирский «левша» разрезал волосы для ученых

29 июля 2020 10:35   Владислав Москвин   Фото: vk.com | Владимир Анискин

Известный новосибирский художник-микроминиатюрист Владимир Анискин почти каждый месяц радует публику в соцсетях новыми микроскопическими произведениями искусства. Однако на этот раз ему попалась работа совсем другого характера. Он помог ученым изготовить термопары для изучения тепловых свойств воды и разрезать волоски ткани 16-го века.

С термопарами художник уже как-то работал. Они нужны для экспериментов. Ученые с помощью этих тоненьких проволочек измеряют скачки температуры на границе между воздухом и водой. Заказ пришел как раз от института теплофизики СО РАН из Академгородка.

«Исходный диаметр проволочек – десять микрон, что сопоставимо с размером кровяной клетки человека. Эти проволочки необходимо сварить точечной сваркой и затем расплющить. Особым условием является то, что термопарный спай (кончик термопары) должен находиться в плоскости прямолинейного участка темопары на протяжении 15-20 калибров (размеров) спая», – объясняет художник.

Вторая задачка с тканью оказалась не менее сложной. К Владимиру Анискину обратились научные сотрудники из института археологи СО РАН и попросили разрезать волос…

«Ко мне обратились археологи с просьбой разрезать волоски, из которых состояла ткань 16-го века, найденная на раскопках в районе Северного Урала. Разрезать волоски необходимо для их исследования на электронном микроскопе и на биологическом микроскопе», – поделился подробностями заказа художник.

Этот волос поможет учёным понять, какое животное вычесывали люди в древности для того, чтобы ткать себе одежду. Для этого Владимиру передали три образца, каждый из которых он разрезал обыкновенным лезвием. Видео своей работы он опубликовал в сети.


О результатах совместной работы с учеными Владимир обещал рассказать Сибкрай.ru позднее.

Напомним, в день рождения своей жены художник подарил ей икону Святой мученицы Фотины. Владимир работал над иконой в течение трех месяцев. Ее размер – всего лишь 12х13,5 миллиметра. Лик и руки нарисованы акварельной краской. Оклад выполнен из олова и золота. Его украшают бриллианты, золотые самородки, малахит и азурит.

Кроме того, в апреле 2020 года Владимир Анискин сообщил о новом рекорде – его золотой червонец признали самой маленькой монеткой в мире. Положительный ответ ему уже прислали из книги рекордов Гиннесса. 

Рисование микроскопических изображений | Микроскопия Microbehunter

Рисование по-прежнему является полезным методом документирования микроскопических образцов, несмотря на достижения в технологиях (цифровых) изображений. В рисунках есть определенные преимущества, которыми не обладают фотографии.

Зачем говорить о рисовании микроскопических изображений, если теперь можно записывать изображения с помощью цифровых фотоаппаратов? Рисование не является устаревшим или устаревшим методом, скорее, оно дополняет возможности фотографической документации.

Преимущества получения микроскопических изображений перед фотографией

  • Объединение разных уровней фокусировки в одно изображение: Изображения с особенно большим увеличением страдают от низкой глубины резкости. Рисунок может сочетать разные уровни фокусировки. Теперь также можно использовать программное обеспечение для наложения изображений, чтобы объединить разные (цифровые) фотографии с разными уровнями фокусировки в одно окончательное изображение.
  • Удаление артефактов: Пыль и грязь не обязательно включать в рисунок, но они автоматически становятся частью фотографии.
  • Можно нарисовать «типичную» структуру: Художник может рассмотреть несколько различных образцов, а затем создать окончательный типичный рисунок образца.
  • Подчеркивание: Художник умеет подчеркивать разные структуры образца и игнорировать другие. Это становится полезным, если рисунок будет использоваться в целях идентификации. Таким образом рисунок может помочь неопытному зрителю. Фотография часто бывает более сложной с ненужными деталями.
  • Обучение наблюдению: Рисование требует практики и внимательного наблюдения. Эти два аспекта обучаются.
  • Одинаковый стиль: Для целей публикации может быть полезным показать разные микроскопические образцы одного стиля и размера. Художники могут использовать один и тот же стиль рисования даже для совершенно разных образцов. Тогда можно расположить рисунки на одной странице рядом друг с другом, не вызывая излишней визуальной путаницы.

Методы рисования

  • Рисование без технической помощи: Для правшей смотрите левым глазом в окуляр микроскопа, а правым глазом на белую поверхность для рисования.Возможно, вам придется соответствующим образом отрегулировать угол поверхности рисования (расположенной справа от микроскопа). Немного попрактиковавшись, ваш мозг объединит микроскопическое изображение и белый лист бумаги в одно изображение. Затем вы можете нарисовать изображение на бумаге.
  • Тубусы для рисования: Эти устройства могут быть установлены под головкой микроскопа. Он направит изображение в трубку и спроецирует его прямо на стол для трассировки.
  • Использование маленького зеркала: Маленькое зеркало устанавливается перед окуляром для проецирования изображения на поверхность для рисования.Затем изображение можно проследить.
Схема микроскопа для этикеток

— EnchantedLearning.com Схема микроскопа для этикеток

— EnchantedLearning.com Рекламное объявление.

EnchantedLearning.com — это сайт, поддерживаемый пользователями.
В качестве бонуса участники сайта получают доступ к версии сайта без баннерной рекламы с удобными для печати страницами.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше.


(Уже зарегистрированы? Нажмите здесь.)


рычаг — крепит окуляр и корпус к основанию.
base — это поддерживает микроскоп.
корпусной тубус — тубус, поддерживающий окуляр.
грубая регулировка фокуса — ручка, которая выполняет большую регулировку фокуса.
диафрагма — регулируемое отверстие под сценой, через которое на сцену попадает разное количество света.
окуляр — туда, куда вы положите глаз.
точная регулировка фокуса — ручка, которая выполняет небольшие регулировки фокуса (часто она меньше, чем ручка грубой фокусировки).
мощный объектив — большой объектив с большим увеличением.
Наклонный шарнир — регулируемый шарнир, позволяющий наклонять рычаг под разными углами.
маломощный объектив — небольшой объектив с малым увеличением.
зеркало (или источник света) — направляет свет вверх на слайд.
револьверная головка — поворотное устройство, удерживающее объективы (линзы).
сцена — площадка, на которой размещается горка.
зажимы для сцены — металлические зажимы, надежно удерживающие слайд на сцене.


Зачарованный поиск обучения

Найдите на веб-сайте Enchanted Learning:

Рекламное объявление. Рекламное объявление. Рекламное объявление.

Авторские права © 2001-2018 EnchantedLearning.com —— Как процитировать веб-страницу СЕТЬ БЕЗ МАСШТАБА

: МАСТЕРСКИЕ ДЛЯ МИКРОЧЕРТОВ

загрузка…

Помогите своим ученикам увидеть мир по-новому! В художественной галерее Ипсвича будет находиться увлекательная научно-исследовательская лаборатория Scale Free Network, где ваши ученики смогут пройти мастер-классы по рисованию под микроскопом.

Занятия объединяют уроки естествознания, искусства и математики, вдохновленные микроскопическим миром.

Студенты знакомятся с увлекательным миром микромасштаба, поскольку они оттачивают свои навыки наблюдения и открывают множество вдохновляющих форм при создании произведений искусства.

В мастерских Micro Draw студенты могут:

  • носить лабораторные халаты (которые можно использовать как художественные халаты)
  • работать независимо и совместно
  • научиться использовать интерактивные микроскопы для исследования повседневных предметов
  • узнайте о связи между наукой и искусством
  • создавать потрясающие произведения искусства, используя самые разные художественные материалы.

Используя прилагаемые микроскопы, студенты рассматривают слайды и живые образцы из различных областей научных исследований, таких как микробиология, геология, водная экология, паразитология и ботаника, а также свои собственные специальные объекты.

Семинары начинаются с вводного обсуждения, за которым следуют два вида деятельности: наблюдение и рисование с помощью стереомикроскопа, а также индивидуальные и совместные рисунки и создание скульптур.

Количество мест строго ограничено. Бронируйте, чтобы избежать разочарований.

Даты: с понедельника 29 февраля по пятницу 18 марта 2016 г.
раз: 2 сеанса в день в 9:30 (количество мест ограничено) и 11:30 (теперь все забронировано).Каждое занятие длится 2 часа.
Посещения можно забронировать с понедельника по пятницу.
Стоимость: Бесплатно
Бронирование: Бронирование необходимо. Заполните форму бронирования и отправьте электронное письмо по адресу [адрес электронной почты защищен] или по факсу 07 3812 0428. Нажмите, чтобы просмотреть оценку рисков.
Возрастная группа: Рекомендуется для учащихся 3–10 классов. Максимум. 30 студентов в группе.

Увеличение | BioNinja

Навык:

• Расчет увеличения и реального размера структур, показанных на рисунках или микрофотографиях


Расчет увеличения :

Для расчета линейного увеличения рисунка или изображения следует использовать следующее уравнение:

  • M Увеличение = I Размер изображения (с линейкой) ÷ A фактический размер (в соответствии с масштабной линейкой)

Расчет фактического размера :

Чтобы вычислить фактический размер увеличенного образца, уравнение просто переставляется:

  • A ctual Size = I размер мага (с линейкой) ÷ M агнификация

Навык:

• Использование светового микроскопа для исследования структуры клеток и тканей с рисунками клеток


В световых микроскопах используется видимый свет и комбинация линз для увеличения изображений установленных образцов

  • Живые образцы можно рассматривать в их естественном цвете, хотя можно наносить пятна для разрешения определенных структур


При попытке нарисовать микроскопические структуры необходимо соблюдать следующие условные обозначения:

  • Должен быть включен заголовок для идентификации образца (например,грамм. название организма, ткани или клетки)
  • Необходимо включить увеличение или шкалу, чтобы указать относительный размер
  • Опознаваемые структуры должны быть четко обозначены (рисунки должны отражать только то, что видно, а не идеализированные версии)

Обзор видимых характеристик клеток при световой микроскопии

Увеличение

— Микроскопия, размер и увеличение (CCEA) — Редакция GCSE Biology (Single Science) — CCEA

Уравнение

Увеличение можно рассчитать по фотографии или рисунку, используя уравнение ниже:

Те же единицы измерения должны быть используемые при расчете — метр (м), миллиметр (мм) или микрометр (мкм).

Чтобы преобразовать миллиметры в микрометры, умножьте на 1000.

Приведенное выше уравнение можно изменить, чтобы вычислить фактическую длину ячейки и используемое увеличение, а также длину изображения.

A ctual Длина = длина магнита I , разделенная на удлинение M .

M agnification = длина магнита I , разделенная на фактическую длину A .

Масштабная линейка

Увеличение можно рассчитать с помощью масштабной линейки.Это линия, проведенная рядом с фотографией или рисунком, на которой есть метка, показывающая фактическую длину полосы до увеличения.

Увеличение выработки:

  1. Измерьте масштабную линейку изображения (рядом с рисунком) в мм.
  2. Преобразовать в мкм (умножить на 1000).
  3. Увеличение = изображение масштабной линейки, деленное на фактическую длину масштабной линейки (записанную на масштабной линейке).

Электронные микроскопы

Постоянное увеличение увеличения после определенного момента не приводит к увеличению деталей, видимых на изображении.

Самым важным свойством микроскопа является его разрешающая способность — способность отображать детали.

Лучший световой микроскоп может показать детали, которые находятся на расстоянии 0,2 мкм друг от друга и требуют увеличения примерно в 1500 раз, чтобы наши глаза могли их видеть — это позволяет нам видеть более крупные клеточные структуры.

Электронные микроскопы пропускают пучки электронов через образец и имеют гораздо большее разрешение, чем световой микроскоп.

Их разрешение позволяет отображать детали на расстоянии 0,0001 мкм друг от друга, что позволяет нам четко видеть внутренние части ячейки. E.грамм. внутри хлоропласта или митохондрии.

Базовая микроскопия

ГИСТОЛОГИЯ — БИОЛ 0509

LAB ВВЕДЕНИЕ II

БАЗОВАЯ МИКРОСКОПИЯ

АРТЕФАКТОВ:

При исследовании слайдов срезов тканей светом и электроном микроскопы, следует помнить, что некоторые из наблюдаемых структур могут не быть реальными, то есть они могут быть артефактами. Артефакты — это результат изменений в структура тканей или добавление «новых структур», которые обычно результат фиксации, обезвоживания, заливки, секционирования, окрашивания, и / или методы монтажа секций.Типы артефактов, которые обычно встречающиеся, перечислены ниже.

ОБЗОР ОСНОВНЫХ ИСКУССТВ.

1. Набухание компонентов ткани
2. Усадка компонентов ткани

Артефакты 1 и 2 типов являются результатом плохой фиксации и / или обезвоживания. техники, т.е. осмолярность фиксатора может быть неправильной, pH тоже может быть неправильным использовалось короткое время фиксации и / или обезвоживание ткани было слишком быстрым. Набухание и усадка иногда могут привести к разрыву плодных оболочек.Такого рода повреждения особенно очевидны на ультраструктурном уровне.

3. морщины на участке
4. разрывы на участке
5. пузырьки воздуха
6. пыль

Артефакты типов 3, 4, 5 и 6 обычно являются результатом плохого разделения техника или плохая техника при монтаже секций. В некоторых случаях плохой фиксация и / или встраивание могут быть причиной разрывов или морщин на участках изменяя фиксированную консистенцию ткани таким образом, чтобы ткань нельзя было разрезать без разрывов и складок.

7. осадок пятен

Этот вид артефактов может возникнуть в результате использования старых красителей, нефильтрованные растворы красителей, ошибки, допущенные при приготовлении красителя, или плохая техника окрашивания.

СВЕТОВОЙ МИКРОСКОП:

Мы рассмотрели использование ваших световых микроскопов во время лабораторных и ваших лабораторный раздаточный материал содержит инструкции, описывающие, как настроить микроскоп для просмотра, при котором устанавливается «правильное освещение по Колеру».В настраивая «правильное освещение Колера», вы настраиваете Освещение микроскопа таким образом, чтобы 1) весь свет проходил через центры линзы и 2) световой луч настроен на наименьший полезный диаметр, таким образом устранение отражений света от внутренних компонентов микроскопа.

Конечный результат ваших корректировок на «правильного Колера». подсветка »заключается в том, что вы можете просматривать срезы тканей на самом высоком возможное разрешение, на которое способен ваш микроскоп. Это означает, что вы сможет увидеть максимальное количество структур в ткани, которые могут быть увиденным в микроскоп.

Объектив и линзы окуляра отвечают за увеличение изображения просматриваемый образец.

Общее увеличение = Увеличение объектива X Увеличение окуляра

So для объектива 10X и окуляра 10X,

Общее увеличение = 10 X 10 = 100X (это означает, что просматриваемое изображение будет в 100 раз больше своего фактического размера).

Для объектива с 40-кратным увеличением и окуляра с 10-кратным увеличением

Общее увеличение = 10 X 40 = 400 X

Увеличение не имеет большого значения, если разрешающая способность не высока.

Разрешение — это мера способности различать 2 точки как две точки. То есть при просмотре чего-либо в микроскоп, насколько близко вместе можно разместить две точки
так, чтобы вы все еще могли видеть некоторое пространство между ними?

**

* *

Нельзя больше сказать о разрешении, не упомянув несколько слов о числовых значениях. диафрагма (нет данных или нет данных). Значение числовой апертуры измеряет, в какой степени свет, который проходит через образец, распространяется и собирается объектив.Свет, проходящий через образец, содержит информация о том, как выглядит образец, то есть о его структуре.

Если мы рассмотрим конус света, исходящий от образца, и попадает в линзу объектива, числовая апертура может быть определена как,


NA = n. sin m (. это умножение символ)

n = показатель преломления вещества между образцом и объективом линза (обычно воздух, n = 1,0; кварц, n = 1,5; стекло, n = около 1.5; вода, n = 1.3)

м = 1/2 апертурного угла (также называемый полуугол). Угол раскрытия — это угол, описываемый конусом света, который попадает в линзу объектива после прохождения через образец. Этот угол будет зависят от кривизны линзы, а также от того, насколько близко линза объектива к образцу, когда он находится в фокусе.

Так, для объектива с углом апертуры 120 o с воздухом между образец и линза объектива,

NA = 1. грех 60o = грех 60o = 0.87

Если между линзой объектива и экземпляр,

NA = 1,5. sin 60 o = 1,5 (0,87) = 1,31

Числовая апертура важна, потому что она позволяет нам вычислить разрешающая способность цели. Помните, вот кем мы были на самом деле Интересует определиться изначально.

R = 0,61. (л / нет данных)

R = разрешение объектива
l = длина волны света (среднее значение для белого света ~ 550 нм).

NA = числовая апертура

Так, по воздушной обстановке,

R = 0,61. 550 нм / 0,87 = 386 нм = 0,000000386 м = 0,386 мм

Для масляной иммерсии,

R = 0,61. 550 нм / 1,31 = 256 нм = 0,000000256 м = 0,26 мм

Таким образом, видно, что более высокое разрешение возможно, если вещество, лежащее между образцом и линзой объектива имеет показатель преломления, близкий к возможно, до самой линзы без превышения преломляющей способности линзы показатель.

Важно понимать, что и линзы окуляра, и линзы объектива отвечают за окончательное увеличение в сложном микроскопе, ТОЛЬКО объектив отвечает за разрешение.


Приведенное выше обсуждение должно продемонстрировать важность разрешения. К используя подходящие линзы, я могу создавать очень большие увеличения, скажем, 5000X со световым микроскопом. Однако увеличение ничего не говорит нам о разрешающая способность. Если разрешение объектива 0.3 мм, как бы я ни увеличивал образец изображение, разрешение останется прежним. На 5000X я все еще смогу для разрешения точек на расстоянии не менее 0,3 мм друг от друга. Точки, расположенные ближе друг к другу, могут быть видны, но они будут наложены друг на друга. и размыты, выглядя как одна нечеткая точка. Так что ничего не получилось увеличенное увеличение. Количество видимой информации, доступной на 5000X такое же, как и при меньшем увеличении 1500X.

Используя математические уравнения, приведенные выше, и значения максимального числовая апертура, достижимая с помощью линз светового микроскопа, может быть показали, что максимальное полезное увеличение на световом микроскопе находится между 1000X и 1500X.Возможно большее увеличение, но разрешение не будет. улучшать.

Помимо числовой апертуры и неправильного светового пути есть еще 3 основные дефекты линз, которые могут повлиять на качество изображения в компаунде микроскоп и приведет к снижению разрешения.

Вот такие,

A. Хроматическая аберрация — вызванная сферической линзой, длины волн света фокусируются на разных уровнях. Таким образом, вы получаете несколько изображения накладываются друг на друга.Этот дефект исправлен в ахроматические объективы.

B. Сферическая аберрация — оптическое качество изображения ухудшилось из-за того, что что центр линзы имеет несколько другие качества, чем края. Оба сферические и хроматические аберрации исправляются в апохроматических объективах.

C. Кривизна поля — изображение находится в фокусе по центру, но не в фокусироваться периферически или наоборот. Этот дефект исправлен в плоском цели.

Тип объектива, увеличение, числовая апертура и даже самый лучший Толщина покровного стекла для слайдов указана сбоку задача.

Существует ряд специальных типов световой микроскопии, которые могут улучшить некоторые особенности исследуемого образца. Некоторые из них перечислены ниже.

1. Фазово-контрастная микроскопия — использует разницу фаз в луч света, вызванный разными показателями преломления компонентов внутри под вопросом.

Рассмотрим воздух, n = 1.0; вода, n = 1,3; стекло, n = 1,5. Свет путешествует быстрее всего через воздух и медленнее через стекло. Таким образом, если световой луч встречает (на одновременно) три разных пространства одинаковой толщины, заполненных воздухом, вода и стекло, луч выйдет первым из заполненного воздухом пространства и последним из залитого стеклом пространства.Выходящие световые лучи, как говорят, выходят из фазы друг с другом.

В фазово-контрастном микроскопе конденсор и объективы специально сделано для обнаружения разности фаз света, проходящего через разные компоненты в образце ткани. Конструкция конденсатора и линзы объектива таковы, что эти разности фаз видны увеличение контраста между световыми волнами разной фазы. Как результат, компоненты клеток, которые обычно имеют низкий контраст (прозрачные или почти прозрачные), имеют более высокий контраст и, таким образом, становятся видимыми.

2. Поляризационная микроскопия. Поляризационный фильтр (называемый поляризатором) размещен под конденсатором и допускает только легкую вибрацию в одной плоскости. добраться до конденсатора. Второй поляризационный фильтр (называемый анализатором) помещается между объективом и окуляром. Если эти два фильтра ориентированы так, что их оси светопропускания перпендикулярны, свет не будет проходить через анализатор к окуляру. Так что ничего не будет видно. Одно использование поляризации световая микроскопия связана с тем фактом, что определенные кристаллы, обнаруженные в или связанные с некоторыми клетками, могут изгибать световые волны из-за их преломления показатель.Если некоторые световые волны, прошедшие через поляризатор, изгибаются в разные плоскости при прохождении через кристаллические части образца, то некоторые из этих световых волн смогут проходить через анализатор, даже если он ориентирован под углом 90 градусов к поляризатору. Это свойство кристаллов, изгибающих поляризованные световые волны, называется двойным лучепреломлением. это важно для идентификации определенных кристаллических структур в или связанных с клетки.


3. Интерференционная микроскопия или интерференционная микроскопия Немарского.- это еще один метод, используемый для наблюдения структур с различным показателем преломления, но аналогичная оптическая плотность. Это не то же самое, что фазово-контрастная микроскопия. Для интерференционной микроскопии Немарского требуются 2 разных световых луча, которые рекомбинированы после прохождения через образец. Различия по фазе между два луча визуализируются как глубина. В результате получается изображение с глубиной (вроде как 3-D). Этот тип микроскопии особенно полезен для просмотра живых клеток.

ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ

Функция этого прибора зависит от того, что электрон Луч имеет много свойств, которые похожи на световой луч.

Фактически, пучок электронов можно рассматривать как 1.) пучок электронов. частицы или 2.) как волна (т.е. как световая волна). Как оказалось, оба свойства необходимы для работы электронного микроскопа. Факт что эффективная длина волны электронного луча намного меньше, чем самая короткая волна видимого света делает возможным очень высокое разрешение с этим прибором (например, 5-20 А)

Напомним, что R = 0,61. (л / нет данных)

Это означает, что возможно очень большое полезное увеличение, поскольку очень маленькое расстояния между двумя точками могут быть разрешены.Максимальное увеличение обычно используется с электронным микроскопом 200,000X. Однако более высокая полезная возможны увеличения.

Достаточно сказать, что для целей этого курса мы можем рассматривать электронный микроскоп относительно простыми словами. Электронный пучок производится индуцирование высокого напряжения между катодом (-) и анодом (+). Электромагниты используются для направления этого луча, а также в качестве магнитных линз. которые отвечают за увеличение изображения образца.Как электронный луч проходит через образец, электроны либо не подвержены влиянию, либо рассеиваются или впитываются тканями образца и различными пятнами (обычно тяжелые металлы), нанесенные на ткани. Незатронутые электроны и многие из рассеянных электронов проходят через образец и затем фокусируются магнитными линзами на флуоресцентном смотровом экране. Номер электронов, попадающих в различные части этого экрана, определяют, насколько ярко эти части флюоресцируют и, таким образом, формируют изображение образца на экране, которое может быть осмотренным лицом, использующим прицел.Кроме того, сфокусированные электроны может использоваться для экспонирования фотопленки, с которой можно снимать черно-белые фотографии. быть напечатанным. Созданные фотографии на самом деле более полезны для интерпретации изображения с электронного микроскопа, потому что они постоянные и более контрастные чем флуоресцентное изображение.

Схематическое изображение туннельного микроскопа Сканирующее туннелирование …

Контекст 1

… кроме того, туннелирование с вакуумными барьерами может быть выполнено с помощью туннельных электродов произвольной формы, а также допускаются боковые и вертикальные смещения одного электрода относительно к другому.Затем проводятся эксперименты по локальному туннелированию в заданных местах на поверхности путем придания формы острию с одной стороны (см. Рисунок 1). Сканирование иглой по поверхности приводит к отображению поверхности в соответствии с определенным свойством, от которого зависит туннельный процесс. …

Context 2

… сначала сканирующий туннельный микроскоп использовался для изображения поверхности образца в трехмерном реальном пространстве [7,8,9,23,24]. Наконечник сканируется по поверхности двумя пьезопреобразователями, установленными параллельно поверхности и перпендикулярно друг другу (см. Рисунок 1).Напряжение, приложенное к третьему пьезопреобразователю, установленному перпендикулярно поверхности, чтобы поддерживать ток через зазор на постоянном уровне, отражает топографию поверхности. …

Context 3

… первый эксперимент был направлен на материалы, подходящие для демпфирования при низких температурах. На рисунке 10 показана экспериментальная установка. Обмотки пружины, колебания которой необходимо измерить, действуют как первичная обмотка трансформатора, вторичная обмотка которого представляет собой приемную катушку с 3000 витками….

Контекст 4

… колебания пружины вызываются поднятием ее верхнего конца и падением на опору. На рисунке 11 показаны три кривые затухания пружины с низкотемпературной тефлоновой нитью 4, намотанной на ее обмотки. В таблице 2 приведены измеренные времена затухания. …

Контекст 5

… 2 суммирует измеренное время затухания. Первые восемь демпферов представляют собой вариации демпфирующей конфигурации 1, изображенной на рисунке 10.Девятый элемент в таблице 2 представляет собой пружину, изготовленную из пружинной стали толщиной 0,4 мм в обычной тефлоновой трубке (конфигурация 2), тогда как последний элемент соответствует конфигурации 3, где низкотемпературная тефлоновая нить была намотана на витки пружины. …

Контекст 6

… намотка 0,23 с 0,42 с 0,46 с на обмотку пружины, характерная для регистратора x — t, ограничивает время нарастания и затухания построенных кривых. Судя по времени нарастания на рисунке 11, я пришел к выводу, что только самые короткие времена могут быть увеличены из-за отклика самописца.Пружина из пружинной стали в тефлоновой трубке демонстрирует хорошее демпфирование при комнатной температуре, но становится даже хуже, чем недемпфированная пружина при температуре жидкого азота (80 K). …

Контекст 7

… измерения проводились между 0,5 Гц и 20 Гц и между 300 Гц и 20 кГц. Результаты, полученные для трех типичных конфигураций 1, 6 и 7, показаны на рисунке 13. …

Контекст 8

… Чем выше нагрузка на площадь, тем выше демпфирование колебаний витона. Эти измерения были отправная точка нового типа туннельного микроскопа «Карманный СТМ» (см. рис. 14).Его описание можно найти в «Бюллетене раскрытия информации IBM» [61] и в «Обзоре научных инструментов» [62]. …

Контекст 9

… контактные площадки позолочены для минимизации термического сопротивления контакта. Схема системы виброизоляции представлена ​​на рисунке 15. Рама первой ступени виброизоляции (см. Рисунок 15, 1) подвешена на пружинах (4) на самом верхнем медном кольце. …

Контекст 10

… Система виброизоляции представлена ​​на рисунке 15.Рама первой ступени виброизоляции (см. Рис. 15, 1) подвешена на пружинах (4) на самом верхнем медном кольце. Обе рамы ступеней виброизоляции изготовлены из медных трубок. …

Контекст 11

… держатель образца изготовлен из титана для обеспечения разумного распределения веса на вшей. Детали держателя образца показаны на рисунке 18. Он прикреплен к вшей через кусок кварцевого стекла, который обеспечивает некоторую теплоизоляцию во время нагрева образца….

Контекст 12

… использовали два разных типа I / V-преобразователей. На рисунке 21 показаны обе схемы. …

Контекст 13

… Ток подается на суммирующий переход операционного усилителя в I / V-преобразователе, показанном слева на рисунке 21. Усилитель будет пытаться сохранить этот вход с тем же потенциалом, что и его заземленный неинвертирующий вход. …

Контекст 14

… Схема в правой части рисунка 21 измеряет разность потенциалов на резисторе измерения тока 100 кОм, один конец которого (с экраном) подключен к туннельному переходу, а другое — к точке возврата источника питания напряжения смещения.Два малошумящих полевых транзистора J231 соединены как преобразователи импеданса. …

Контекст 15

… 27 сравнивает выход I / V-преобразователя при втянутом наконечнике и во время туннелирования. Схема I / V-преобразователя показана на рисунке 21 слева. Разница между двумя трассами, каждая из которых зависит от шума и гула I / V-преобразователя и из-за емкостной связи высоковольтного усилителя, определяется флуктуациями ширины туннельного барьера, поскольку она не контролируется во время туннелирования….

Контекст 16

… разница между двумя трассами, каждая из которых зависит от шума и гула I / V-преобразователя и из-за емкостной связи высоковольтного усилителя, во многом определяется флуктуациями ширина барьера туннелирования, так как во время туннелирования она не контролируется. Размах размаха выхода I / V-преобразователя относительно токового входа составляет порядка 2 нА. На рисунке 28 показано выходное напряжение другого преобразователя напряжения / напряжения (см. Рисунок 21, правая сторона), где снова нижняя кривая показана при втянутом наконечнике, а другая — при туннелировании, на этот раз с управлением с обратной связью.Замечания о разнице между двумя кривыми на рисунке 27 здесь также действительны. …

Контекст 17

… развертка от -100 мВ до +100 мВ не показала отклонения от линейности, как показано на рисунке 40. При увеличении диапазона развертки до 1 В по обе стороны от нуля отклонения от линейности стали очевидными, как показано на рисунке 41.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.