Что такое предметный столик микроскопа
Конденсоры
Предметным столиком называют поверхность в конструкции микроскопа, на которой устанавливается и крепится в определенном положении микроскопический препарат. Предметные столики в различных моделях микроскопах могут различаться по своей конструкции и обеспечивать движение препарата по вертикали или горизонтали или поворот на определенный угол.
Итак, в зависимости от своей конструкции все предметные столики можно разделить на две больше группы: подвижные и неподвижные.
Неподвижные предметные столики. Это наиболее примитивные по своей конструкции предметные столики, которые используются в детских и школьных микроскопах. При этом движение микроскопического аппарата осуществляется вручную наблюдающим. При использовании подобных столиков, как правило, имеют место быть небольшие допуски на перпендикулярность и параллельность рабочей поверхности, что выражается в некачественной картинке (например, наблюдается неравномерная резкость). Однако подобные столики отличаются низкой ценой и доступностью, поэтому весьма распространены для использования в учебных целях.
Подвижные предметные столики. Такие столики имеют уже более сложную конструкцию, в которой минимум две составные части перемещаются. Благодаря такому строению предметные столики обеспечивают движение препарата по осям или поворот на некий угол. В зависимости от способа движения подвижные предметные столики подразделяются на следующие подгруппы: координатные, поворотные и вращающиеся.
Координатные предметные столики. С помощью данных столиков можно осуществлять движение препарата по двум осям (для точности перемещения столики оборудованы координатной шкалой и нониусом ) с помощью специальной рукоятки или электродвигателя (так называемые, сканирующие столики). Последние могут оборудованы специальным джойстиком управления (в цифровом микроскопе управление осуществляется с помощью компьютерной программы). Координатное перемещение обычно указывается следующим обозначением: например, 120 x 100 мм.
Автор: Галетич Юлия
Дата публикации: 18.11.2011
Перепечатка без активной ссылки запрещена
Вы можете приложить к своему отзыву картинки.
Предметный столик микроскопа – что это и зачем он нужен?
Предметный столик – один из самых важных элементов микроскопа. Это полочка небольшого размера, на которую кладут образцы для исследований. Столик расположен прямо под объективом оптического прибора, рядом с системой освещения. Предметный столик микроскопа может быть подвижным и неподвижным, с препаратодержателями или препаратоводителем, съемный и несъемный. В этой статье мы расскажем о самых часто встречающихся моделях и нюансах использования этого аксессуара.
Освещение предметного столика микроскопа
Предметный столик и осветительная система – это два независимых друг от друга элемента конструкции микроскопа. Освещение предметного столика в зависимости от размещения осветителя бывает трех видов: верхнее, нижнее и комбинированное (столик освещается сразу с двух сторон). От этого зависит то, какие объекты вы сможете наблюдать, – прозрачные, непрозрачные или полупрозрачные. С предметным столиком связан еще один элемент осветительной системы – диафрагма. Иногда она бывает выполнена в виде диска с отверстиями, но чаще на микроскопы устанавливают ирисовую диафрагму. Она позволяет регулировать размер светового пучка, идущего от источника освещения. Диафрагма обычно встраивается внутрь предметного столика или помещается прямо под ним.
Аксессуары предметного столика
Как известно, на предметный столик любого микроскопа устанавливают образцы для исследований. Чтобы микропрепараты не смещались во время наблюдений, их фиксируют при помощи препаратодержателей – специальных подпружиненных «лапок». Обычно их делают из металла, но на детских моделях можно встретить и пластиковые держатели. В профессиональных микроскопах препаратодержатели обычно заменяют на препаратоводители. У этих аксессуаров есть не только «лапки», но и измерительные шкалы, а также ручки регулировки. С помощью препаратоводителя можно перемещать образец по предметному столику и определять линейные размеры изучаемых структур.
Дополнительные возможности
Различают подвижные и неподвижные предметные столики. Но нельзя сказать, что одна конструкция лучше или хуже другой. Тип конструкции указывает только на способ фокусировки микроскопа. Если столик подвижен – фокусировка осуществляется путем его перемещения по вертикали. При неподвижном предметном столике двигается уже окулярная головка, а столик остается на месте.
Некоторые модели микроскопов позволяют снимать предметный столик и заменять его на другой, например самодельный столик для микроскопа. Однако нам сложно сказать, в каких ситуациях такая замена будет целесообразна. Самая распространенная причина замены столика – его поломка, но это случается нечасто. Мы рекомендуем использовать только заводские элементы конструкции микроскопа.
Микроскопы с разными видами предметных столиков вы можете найти в этом разделе.
4glaza.ru
Февраль 2018
Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
Механическая система микроскопа
В любых световых микроскопах выделяют механическую и оптическую части. Оптическая часть состоит из окуляров и объективов и отвечает за формирование увеличенного изображения. К механической части принято относить предметный столик, коаксиальные механизмы фокусировки, штатив, револьверное устройство – все, что помогает наблюдать образцы. Не стоит забывать и об осветительной системе – ее обычно считают частью оптики микроскопа. Но ее важность при наблюдениях столь высока, что о ней все-таки стоит говорить отдельно. Именно от этих «трех китов» – оптики, механики и осветительной системы – и зависит качество и детализированность картинки, которую можно наблюдать в оптический микроскоп. В этой статье мы поговорим только о механике.
Механическая система микроскопа предназначена для размещения образцов (предметный столик), управления оптикой (фокусировочный механизм, револьверное устройство, окулярная трубка) и соединения всех элементов оптического прибора (штатив, основание).
Предметный столик – механическая часть микроскопа, на которую кладут образцы для исследований. На нем могут быть установлены препаратодержатели или препаратоводитель. В первом случае «лапки» столика надежно фиксируют микропрепарат на одном месте, во втором – специальные линейки позволяют измерять образцы и перемещать образец по предметному столику.
Фокусировочный механизм предназначен для настройки резкости изображения. С его помощью объектив микроскопа можно отдалять от предметного столика или приближать к нему. Шаг фокусировки зависит от уровня оптического прибора: в любительских он больше, в профессиональных – меньше.
За смену увеличений отвечает револьверное устройство. В него устанавливаются объективы разной кратности, что позволяет регулировать мощность оптики прямо во время наблюдений.
Остальные элементы механики в большей степени предназначены для удержания и соединения в одно целое всей конструкции.
Все оптические микроскопы, представленные в нашем интернет-магазине, представлены по ссылке.
Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
Предметный столик
Предметный столик микроскопа предназначен для крепления и установки в определенное положение препарата. Основные требования к столикам связаны как с технологией изготовления, так и с функциональными особенностями узла.
Основные требования к конструкции предметных столиков:
а) необходимо соблюдать параллельность между рабочей поверхностью стола (1), на которую устанавливается препарат, и базовой поверхностью кронштейна (2), на которую стол «опирается» и крепится; при этом сам кронштейн крепится к штативу микроскопа (рис. 2.1);
б) необходимо обеспечивать перпендикулярность рабочей поверхности стола (1) к оптической оси микроскопа (2) (рис. 2.2).
Для выполнения этих условий поверхность современного предметного стола имеет специальное керамическое покрытие. Ранее, например, в микроскопах фирмы Leica поколения 70-х годов прошлого века, на металлическую поверхность стола прикреплялась достаточно толстая пленка, которая, однако, со временем отставала от стола и коробилась, что мешало перемещению препарата.
Номенклатура предметных столов связана как с методиками микроскопирования и наблюдения, так и с экономической целесообразностью.
Конструктивно предметные столики могут быть неподвижными и подвижными.
Неподвижные столики обычно применяются в самых простых моделях прямых биологических микроскопов: в микроскопах-игрушках, школьных и учебных моделях. Движение объекта при этом осуществляется пользователем вручную, и объект может быть закреплен с помощью двух подпружиненных лапок с клеммами. На столах могут быть установлены примитивные препаратоводители. Неподвижные столы, как правило, имеют небольшие допуски на перпендикулярность и параллельность рабочей поверхности, что приводит к некачественному наблюдению объекта (Изображение имеет следующий вид: а) резкость в какой-либо краевой зоне поля видения, нерезкость — в противоположной части (изображение как бы наклонено по отношению к центру поля). При любом движении препарата картина не меняется; б) изображение резкое по всему полю, однако такое впечатление, что одна часть поля видения выше, а другая — ниже. При любом движении препарата картина не меняется.). В то же время они недороги, что важно для такого класса приборов, где препараты грубы, а наблюдения не требуют анализа. Подобные предметные столы использовались в самых популярных отечественных монокулярных моделях середины XX века серии БИОЛАМРП и СП.
В то же время для инвертированных биологических микроскопов неподвижные столики являются основными, и это связано с особенностью работы, прежде всего, из-за применения специальной посуды нестандартных габаритов, а также для ускорения процесса наблюдения, требующего ручного перемещения этой посуды.
Обычно эти столы имеют нестандартные габариты и приспособлены для крепления микроманипуляторов, а также препаратоводите-лей со специальными вкладышами для перемещения чашек, планшет или обычных предметных стекол.
Обозначения подобных столов обычно выглядит следующим образом:
130×85 R/L, где первые две цифры указывают на координатное перемещение по осям XY; буквы — говорят о том, что рукоятки управления имеют как правостороннее (К), так и левостороннее (L) расположение без специальной рамки для крепления посуды (Приведены данные предметного стола микроскопа Axiovert 200, Carl Zeiss.).
Подвижный стол — это сложный механический узел, состоящий, как минимум, из двух взаимно перемещающихся частей.
В табл. 2.1 представлена классификация предметных столов современных биологических микроскопов.
Как видно из таблицы по способу движения предметные столы могут быть координатными, поворотными и вращающимися.
Координатные предметные столики (рис. 2.3) осуществляют координатное перемещение объекта по двум осям X-Y с помощью единой рукоятки (сдвоенной — коаксиальной) вручную или от электродвигателя (обычно шагового). Последние носят название «сканирующие столики». Управление ими может осуществляться с помощью джойстика от стационарного устройства управления (контроллера) или с помощью специальной программы от компьютера.
1. Обычный сканирующий стол DC 120 x 100 со специальной вставкой типа «К» для крепления предметных стекол 76 х 26 мм. Стол имеет перемещение 120 x 100 мм; поворот оси соответствует перемещению в 1 мм, минимальный шаг перемещения — 0.25 µm.
2. Пьезосканирующий стол 130 х 85 PIEZO с линейным кодированием и пьезодвижением. Координатное перемещение 130 х 85 мм; максимальная скорость сканирования: 100 mm/s; разрешение: 0.2 µm; воспроизводимость (повторяемость): Рис. 2.4. Типичный набор вращающихся предметных столиков для поляризационных исследований
Обозначения подобных столов обычно имеет маркировку «Pol», что означает — для поляризационных исследований.
В последнее время появились технологии микроскопических исследований, предполагающие применение 72 и 96-луночных планшетов, а также чашек Петри не только на инвертированных микроскопах, но и на прямых биологических микроскопах. В зависимости от этого меняются габаритные размеры столов, что связано с установкой соответствующих держателей посуды.
В последнее время все чаще прямые микроскопы используются для наблюдения и небольших манипуляций с объектами, находящимся в плашках или чашках Петри. Например, в России нашел применение микроскоп Axioskop 40 Tetrad™ (рис. 2.5), разработанный американскими специалистами на базе лабораторного цейссовского микроскопа. Оригинальные механические микроманипуляторы высокой точности крепятся на обычный координатный стол и позволяют проводить работы в области генетического анализа.
Устройство микроскопа и правила работы с ним
Разрешающая способность микроскопа дает раздельное изображение двух близких друг другу линий. Невооруженный человеческий глаз имеет разрешающую способность около 1/10 мм или 100 мкм. Лучший световой микроскоп примерно в 500 раз улучшает возможность человеческого глаза, т. е. его разрешающая способность составляет около 0,2 мкм или 200 нм.
Разрешающая способность и увеличение не одно и тоже. Если с помощью светового микроскопа получить фотографии двух линий, расположенных на расстоянии менее 0,2 мкм, то, как бы не увеличивать изображение, линии будут сливаться в одну. Можно получить большое увеличение, но не улучшить его разрешение.
В учебных лабораториях обычно используют световые микроскопы, на которых микропрепараты рассматриваются с использованием естественного или искусственного света. Наиболее распространены световые биологические микроскопы: БИОЛАМ, МИКМЕД, МБР (микроскоп биологический рабочий), МБИ (микроскоп биологический исследовательский) и МБС (микроскоп биологический стереоскопический). Они дают увеличение в пределах от 56 до 1350 раз. Стереомикроскоп (МБС) обеспечивает подлинно объемное восприятие микрообъекта и увеличивает от 3,5 до 88 раз.
В микроскопе выделяют две системы: оптическую и механическую (рис. 1). К оптической системе относят объективы, окуляры и осветительное устройство (конденсор с диафрагмой и светофильтром, зеркало или электроосветитель).
Рис. 1. Устройство световых микроскопов:
Окуляр устроен намного проще объектива. Он состоит из 2-3 линз, вмонтированных в металлический цилиндр. Между линзами расположена постоянная диафрагма, определяющая границы поля зрения. Нижняя линза фокусирует изображение объекта, построенное объективом в плоскости диафрагмы, а верхняя служит непосредственно для наблюдения. Увеличение окуляров обозначено на них цифрами: х7, х10, х15. Окуляры не выявляют новых деталей строения, и в этом отношении их увеличение бесполезно. Таким образом, окуляр, подобно лупе, дает прямое, мнимое, увеличенное изображение наблюдаемого объекта, построенное объективом.
Для определения общего увеличения микроскопа следует умножить увеличение объектива на увеличение окуляра.
Осветительное устройство состоит из зеркала или электроосветителя, конденсора с ирисовой диафрагмой и светофильтром, расположенных под предметным столиком. Они предназначены для освещения объекта пучком света.
Зеркало служит для направления света через конденсор и отверстие предметного столика на объект. Оно имеет две поверхности: плоскую и вогнутую. В лабораториях с рассеянным светом используют вогнутое зеркало.
Электроосветитель устанавливается под конденсором в гнездо подставки.
Конденсор состоит из 2-3 линз, вставленных в металлический цилиндр. При подъеме или опускании его с помощью специального винта соответственно конденсируется или рассеивается свет, падающий от зеркала на объект.
Ирисовая диафрагма расположена между зеркалом и конденсором. Она служит для изменения диаметра светового потока, направляемого зеркалом через конденсор на объект, в соответствии с диаметром фронтальной линзы объектива и состоит из тонких металлических пластинок. С помощью рычажка их можно то соединить, полностью закрывая нижнюю линзу конденсора, то развести, увеличивая поток света.
Кольцо с матовым стеклом или светофильтром уменьшает освещенность объекта. Оно расположено под диафрагмой и передвигается в горизонтальной плоскости.
Механическая система микроскопа состоит из подставки, коробки с микрометренным механизмом и микрометренным винтом, тубуса, тубусодержателя, винта грубой наводки, кронштейна конденсора, винта перемещения конденсора, револьвера, предметного столика.
Коробка с микрометренным механизмом, построенном на принципе взаимодействующих шестерен, прикреплена к подставке неподвижно. Микрометренный винт служит для незначительного перемещения тубусодержателя, а, следовательно, и объектива на расстояния, измеряемые микрометрами. Полный оборот микрометренного винта передвигает тубусодержатель на 100 мкм, а поворот на одно деление опускает или поднимает тубусодержатель на 2 мкм. Во избежание порчи микрометренного механизма разрешается крутить микрометренный винт в одну сторону не более чем на половину оборота.
Револьвер предназначен для быстрой смены объективов, которые ввинчиваются в его гнезда. Центрированное положение объектива обеспечивает защелка, расположенная внутри револьвера.
Тубусодержатель несет тубус и револьвер.
Винт грубой наводки используют для значительного перемещения тубусодержателя, а, следовательно, и объектива с целью фокусировки объекта при малом увеличении.
Кронштейн конденсора подвижно присоединен к коробке микрометренного механизма. Его можно поднять или опустить при помощи винта, вращающего зубчатое колесо, входящее в пазы рейки с гребенчатой нарезкой.
Правила работы с микроскопом
При работе с микроскопом необходимо соблюдать операции в следующем порядке:
1. Работать с микроскопом следует сидя;
2. Микроскоп осмотреть, вытереть от пыли мягкой салфеткой объективы, окуляр, зеркало или электроосветитель;
3. Микроскоп установить перед собой, немного слева на 2-3 см от края стола. Во время работы его не сдвигать;
4. Открыть полностью диафрагму, поднять конденсор в крайнее верхнее положение;
5. Работу с микроскопом всегда начинать с малого увеличения;
6. Опустить объектив 8- в рабочее положение, т.е. на расстояние 1 см от предметного стекла;
7. Установить освещение в поле зрения микроскопа, используя электроосветитель или зеркало. Глядя одним глазом в окуляр и пользуясь зеркалом с вогнутой стороной, направить свет от окна в объектив, а затем максимально и равномерно осветить поле зрения. Если микроскоп снабжен осветителем, то подсоединить микроскоп к источнику питания, включить лампу и установить необходимую яркость горения;
8. Положить микропрепарат на предметный столик так, чтобы изучаемый объект находился под объективом. Глядя сбоку, опускать объектив при помощи макровинта до тех пор, пока расстояние между нижней линзой объектива и микропрепаратом не станет 4-5 мм;
9. Смотреть одним глазом в окуляр и вращать винт грубой наводки на себя, плавно поднимая объектив до положения, при котором хорошо будет видно изображение объекта. Нельзя смотреть в окуляр и опускать объектив. Фронтальная линза может раздавить покровное стекло, и на ней появятся царапины;
10. Передвигая препарат рукой, найти нужное место, расположить его в центре поля зрения микроскопа;
11. Если изображение не появилось, то надо повторить все операции пунктов 6, 7, 8, 9;
13. По окончании работы с большим увеличением, установить малое увеличение, поднять объектив, снять с рабочего столика препарат, протереть чистой салфеткой все части микроскопа, накрыть его полиэтиленовым пакетом и поставить в шкаф.
Микроскоп биологический стереоскопический МБС-1 (рис. 2) дает прямое и объемное изображение объекта в проходящем или отраженном свете. Он предназначен для изучения мелких объектов и препарирования их, так как имеет большое рабочее расстояние (расстояние от покровного стекла до фронтальной линзы).
Рис. 2. Устройство микроскопа МБС-1:
1- окуляр, 2- винт грубой наводки, 3- подставка, 4- зеркало, 5- предметный столик, 6- стойка, 7- оптическая головка, 8- объектив, 9- рукоятка переключения увеличения, 10- бинокулярная насадка, 11- лампа.
На верхнюю часть головки установлена бинокулярная насадка. Окуляры имеют увеличения х6, х8, х12,5. Для установки удобного для глаз расстояния между окулярами надо раздвинуть или сдвинуть тубусы.
К задней стенке корпуса головки прикреплен кронштейн с реечным механизмом передвижения. Подъем и опускание корпуса головки осуществляется вращением винта. Кронштейн надет на стойку, прикрепленную к подставке.
Для работы в проходящем свете, в корпус подставки вмонтирован отражатель света, с зеркальной и матовой поверхностями. С передней стороны корпуса имеется окно для доступа дневного света. Для искусственного освещения предназначена лампа, которую вставляют или в отверстие с задней стороны корпуса (для проходящего света), или в кронштейн, укрепленный на объективе (для отраженного света).
Столик установлен в круглом окне на верхней поверхности корпуса подставки. Он может быть либо стеклянным (при проходящем свете), либо металлическим, с белой и черной поверхностями (при отраженном свете).