MIKROSKOOPPI ILMAN LINSSEJä.

Send

Lähes 300-vuotisen kehityshistoriansa aikana mikroskoopista on todennäköisesti tullut yksi suosituimmista optisista laitteista, joita käytetään laajasti kaikilla ihmisen toiminnan alueilla. Erityisen vaikeaa on yliarvioida sen rooli opettamalla koululaisia, jotka tuntevat ympäröivän mikrokosmin omin silmin.

Ehdotetun mikroskoopin erottuva piirre on tavanomaisen verkkokameran "epästandardi" käyttö. Toimintaperiaate käsittää tutkittujen esineiden projisoinnin suoraan CCD-matriisin pinnalle, kun ne valaistaan yhdensuuntaisella valonsäteellä. Tuloksena oleva kuva näkyy PC-näytössä.

Tavanomaiseen mikroskooppiin verrattuna ehdotetusta suunnittelusta puuttuu linsseistä koostuva optinen järjestelmä, ja resoluutio määräytyy CCD-matriisin pikselikoon perusteella ja voi saavuttaa mikronin yksiköt. Mikroskoopin ulkonäkö on esitetty kuvassa. 1 ja kuvio 1 2. Verkkokamerana käytettiin Mustek-yritystä Wcam 300A -mallia, jonka väri-CCD: n erottelutarkkuus oli 640x480 pikseliä. Elektroninen kortti, jossa on CCD-matriisi (kuva 3), poistetaan kotelosta ja pienen tarkennuksen jälkeen asennetaan läpinäkymättömän kotelon keskelle avautuvalla kannella. Levyn viimeistely koostui USB-liittimen uudelleenjuottamisesta, jotta varmistetaan mahdollisuus asentaa ylimääräinen suojalasi lasin CCD-matriisin pintaan ja tiivistää levyn pinta.

Kotelon kanteen tehtiin läpivientireikä, jonka keskellä on kolmen LEDin lohko, joilla on erilainen hehkuväri (punainen, vihreä, sininen), joka on valonlähde. LED-lohko puolestaan suljetaan läpinäkymättömällä kotelolla. LEDien etäinen sijainti matriisin pinnalta mahdollistaa suunnilleen yhdensuuntaisen valonsäteen muodostumisen mittauskohteeseen.

CCD liitetään tietokoneeseen USB-kaapelilla. Ohjelmisto - kokopäiväinen, sisältyy verkkokameran toimitukseen.

Mikroskooppi tarjoaa kuvan suurennuksen 50 ... 100 kertaa, optisella resoluutiolla noin 10 mikronia kuvan virkistystaajuudella 15 Hz.

Mikroskoopin rakenne on esitetty kuvassa. 4 (ei mittakaavassa).

CCD-matriisin 7 sisäänkäyntiikkunaan sen suojaamiseksi mekaanisilta vaurioilta asennettiin kvartsisuojalasi 6, jonka mitat olivat 1x15x15 mm. Elektronisen kortin suojaaminen nesteiltä ja mekaanisilta vaurioilta varmistetaan sulkemalla sen pinta silikonitiivisteellä 8. Testiesine 5 asetetaan suojalasin pinnalle 6. Valaistuksen merkkivalot 2 asennetaan kannen 4 aukon keskelle ja suljetaan ulkopuolelta valonkestävällä muovikotelolla 3. Etäisyys testiesineen ja LED-lohkon välillä on noin 50 ... 60 mm.

Virtamerkkivalot (kuva 5) saavat virtalähteen paristosta, joka koostuu 12: sta kolmesta sarjaan kytketystä 4,5 V: n solusta. Virta kytketään SA1-kytkimellä, HL1-LED (1 kuvassa 4) on merkkivalo, joka sijaitsee suojakotelossa ja ilmoittaa syöttöjännite. Valaisuvalot EL1-EL3 kytketään päälle ja siten valaistuksen väri valitaan kytkimillä SA2-SA4 (13), jotka sijaitsevat kotelon 11 sivuseinämällä.

Vastukset R1, R3-R5 - virtaa rajoittavat. Vastus R2 (14) on suunniteltu säätämään ledien EL1-EL3 kirkkautta, se on asennettu kotelon takaseinään. Laite käyttää vakiovastuksia C2-23, MLT, muuttuva - SPO, SP4-1. Virtakytkin SA1 - MT1, kytkimet SA2-SA4 - painonappi SPA-101, SPA-102, LED AL307BM voidaan korvata KIPD24A-K

Koska tulostettujen kuvien näennäinen koko riippuu käytetyn näytönohjaimen ominaisuuksista ja näytön koosta, mikroskooppi vaatii kalibroinnin. Se koostuu testiobjektin (läpinäkyvä kouluviivain) rekisteröinnistä, jonka mitat tunnetaan (kuva 6). Mittaamalla kuvan mittakaava (suurennus) mittaamalla näytön hallitsijan iskujen välinen etäisyys ja korreloimalla ne todellisen koon kanssa. Tässä tapauksessa 1 mm näyttöruutua vastaa 20 μm mitattua kohdetta.

Mikroskoopilla voit tarkkailla erilaisia ilmiöitä ja mitata esineitä. Kuvassa 1 Kuvio 7 esittää kuvan 500 ruplan setelin laserlävistyksestä. Reikien keskimääräinen halkaisija on 100 μm, muotoisten reikien sironta on näkyvissä. Kuvassa 1 Kuvio 8 on kuva Hitachin värikuvamaskista. Reikien halkaisija on noin 200 mikronia.

Esimerkiksi biologisista esineistä valitaan hämähäkki, sen tassu ja viikset; ne on esitetty kuvassa. 9 ja kuvio 9 10, vastaavasti (viiksien halkaisija on noin 40 mikronia), kirjoittajan hiukset (halkaisija - 80 mikronia) - kuvassa. 11, kalavaa'at - kuviossa 5 12. On mielenkiintoista seurata aineiden liukenemisprosesseja vedessä. Esimerkiksi esitetään suolan ja sokerin liukenemisprosessit. Kuvassa 1 Kuvio 13a ja kuvio Kuvio 14a esittää vastaavasti kuivan suola- ja sokerikiteiden hiukkasia, ja kuvio 14a. 13.6 ja kuvio 14.6 - niiden liukenemisprosessi vedessä. Aineiden pitoisuuden lisääntymisalueet ja valon tarkennuksen vaikutukset liukenemispisteisiin ovat selvästi näkyvissä.