Классификация микроскопов

В последние десять лет в нашей стране появилось множество предложений по приобретению микроскопов. Очень часто не специалистам сложно разобраться, какой прибор им необходим. Зачастую важную роль в приобретении микроскопов играет их стоимость, поэтому не удивительно, когда в учебные заведения покупают оборудование, не соответствующее требованиям…

Давайте рассмотрим  классификацию микроскопов по классам сложности:

ГРУППА 1. МИКРОСКОПЫ-ИГРУШКИ

Это микроскопы для игр детей, которых родители хотят не только завлечь новыми играми, но и развивать в направлении познания микромира. Естественно, эти микроскопы похожи на игрушки: они маленького размера, легки, красочны, но не долговечны. Нельзя ждать от таких микроскопов хорошего качества изображения: оптика и механика выполнены из пластмассы. В последние годы наблюдается массовое производство микроскопов-игрушек и иногда их предлагают как учебные микроскопы, что совсем не верно.

ГРУППА 2. ШКОЛЬНЫЕ ИЛИ УЧЕБНЫЕ МИКРОСКОПЫ

Само название этой группы говорит об основной функции этих микроскопов: обучение в школах, гимназиях, лицеях на уроках биологии, экологии, химии; использование на факультативах, элективах, при выполнении учебно-исследовательских работ; при обучении естественным наукам в колледжах и т.п.  То есть, это микроскопы массового производства. Но в отличие от микроскопов-игрушек, к производству этой группы существуют требования международных технических стандартов. Оптика в учебных микроскопах стеклянная, механика частично металлическая. Конструкция школьных микроскопов имеет минимум съёмных элементов: окуляр и зеркало закреплены, есть ограничение подъёма/опускания предметного столика.

На предметном столике две прижимные «лапки» для фиксации препарата. Школьные микроскопы обеспечивают только один метод исследования: светлое поле в проходящем свете. Как правило, современные школьные микроскопы имеют три объектива с увеличениями 4х, 10х, 40х. Микроскопы этой группы обычно рассчитаны на срок эксплуатации 5 лет. Об этом сроке зачастую забывают руководители учебных заведений, в которых микроскопы 80-х годов используются до сих пор…

Цена школьных микроскопов иногда на порядок выше микроскопов-игрушек.

ГРУППА 3. СТУДЕНЧЕСКИЕ ИЛИ РУТИННЫЕ МИКРОСКОПЫ

Основная функция микроскопов этой группы: профессиональная подготовка специалистов в высших учебных заведениях, а также постоянная (рутинная) работа в различных областях науки и техники.

Микроскопы данной группы имеют конденсор, улучшенную оптику, механику, разнообразные предметные столики, встроенное освещение (старые образцы могли иметь зеркало). Эти микроскопы могут дополнительно комплектоваться различными наборами: для фазового контраста, тёмного поля, простой поляризации. Микроскопы этой группы должны иметь более качественную конструкцию по сравнению с предыдущей группой.

Стоимость микроскопов этой группы иногда значительно выше микроскопов группы 2.

ГРУППА 4. РАБОЧИЕ МИКРОСКОПЫ

Рабочие микроскопы — это промежуточная группа между рутинными и лабораторными микроскопами. Это микроскопы для ежедневной ответственной работы. Микроскопы этой группы должны иметь хорошую и точную механику, улучшенную оптику. Но вместе с тем,  микроскопы могут быть просты в настройке освещения, чтобы экономить время. Это может достигаться за счёт предустановленного на заводе-изготовителей освещения по Кёллеру. Рабочие микроскопы могут иметь различные блоки, которые легко и быстро устанавливаются, чтобы обеспечить разные методы исследования. С помощью рабочих микроскопов устанавливаются диагнозы в медицинских учреждениях, документируется результат, поэтому они имеют систему анализа изображений. Эта группа включает почти все типы микроскопов: проходящего и отражённого света, стереоскопические. Рабочие микроскопы могут комплектоваться почти всеми методами контрастирования.

ГРУППА 5. ЛАБОРАТОРНЫЕ МИКРОСКОПЫ

В настоящее время функция микроскопов этой группы расплывчата. Иногда к этой группе относят микроскопы, которыми укомплектованы некоторые лаборатории, но это не признак для того, чтобы студенческие или рабочие микроскопы относить к лабораторным. К этой группе иногда можно отнести рабочие микроскопы, которые дополнительно были оснащены различными методами контрастирования, либо модернизированы специалистами. Специалисты к этой группе относят микроскопы, которые можно использовать в практической медицине, биологии и др. науках на стадии повседневных исследований, при выполнении не сложных научно-исследовательских работ.

Это средние по габаритам модели, конструкция позволяет использовать их в постоянной работе, предусмотрена система документации и обработки изображений, улучшенная оптика, несколько модулей для контрастирования. Зачастую качество изображения сравнима с исследовательскими моделями.

ГРУППА 6. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ И УНИВЕРСАЛЬНЫЕ МИКРОСКОПЫ

Основная функция: выполнение  научно-исследовательских работ различной степени сложности при использовании высококлассной оптики и максимального количества модулей контрастирования. Эти модели комплектуются дорогими системами анализа изображений и многими дополнительными устройствами.

По габаритам это наиболее «тяжёлые» модели с прочными штативами и точной механикой.



Рассмотрим классификацию микроскопов для биолого-медицинских исследований.

1. По отношению к объекту исследования

МИКРОСКОПЫ ПЛОСКОГО ПОЛЯ -  оптическая схема  обеспечивает воспроизведение объекта в двумерном пространстве – мы видим двумерное изображение. Объекты исследования — тонкие, в среднем, толщиной от 10 мм до 0,1 мм, просматриваемый слой от 1 мм до 0,001 мм. В этих микроскопах возможно наблюдение объемного изображения в пределах 100-200 мкм по высоте, за счет применения особых методов контрастирования: дифференциально-интерференционного контраста (ДИК) , эффекта косого освещения.

СТЕРЕОСКОПИЧЕСКИЕ МИКРОСКОПЫ — оптическая схема обеспечивает воспроизведение объекта в трёхмерном пространстве — мы видим объёмное, трёхмерное изображение. Объекты исследования  толщиной от 100 мм до 1 мм, просматриваемый слой по высоте/глубине — от 50 мм до 0,5 мм. В этих микроскопах можно наблюдать также плоские объекты, а также препараты для проходящего света, если эти микроскопы дополнительно оборудованы прозрачным стеклом для предметного столика и нижним освещением.

Для удобства работы с объектами микроскопы конструктивно могут быть выполнены в двух вариантах:

прямые микроскопы сконструированы таким образом, что наблюдательная часть микроскопа (бинокулярная насадка с окулярами) расположена сверху объекта. Это относится как к микроскопам плоского поля, так и к стереомикроскопам;

инвертированные микроскопы сконструированы таким образом, что наблюдательная часть микроскопа (бинокулярная насадка с окулярами) расположена снизу объекта. Этот конструктивный признак относится только к микроскопам плоского поля.

 
2. По конструкции осветительной системы микроскопа

В зависимости от способа освещения, все рассмотренные выше типы микроскопов можно разделить на:

микроскопы проходящего света (классические микроскопы для биолого-медицинских исследований), основной принцип освещения в которых связан с тем, что свет проходит через объект. С помощью микроскопов проходящего света плоского поля, которые могут быть как прямыми, так и инвертированными, а также стереоскопическими, можно рассматривать прозрачные и полупрозрачные объекты;

микроскопы отраженного света (металлографические микроскопы), основной принцип освещения в которых связан с тем, что свет падает на объект и отражается от него. На микроскопах отраженного света плоского поля, которые могут быть как прямыми, так и инвертированными, а также стереоскопическими, исследуются объекты непрозрачные, с различной степенью отражающей способности, и полупрозрачные.

Существуют два вида микроскопов отраженного света, связанные с освещением объекта с помощью объектива и вне него:

— собственно микроскопы отражённого света, в которых свет проходит через оптическую систему микроскопа (в том числе, и объектив, как часть осветительной системы), отражается от объекта, и вновь проходит через оптическую систему микроскопа (объектив, как основной элемент, воспроизводящий увеличенное изображение объекта);

— микроскопы падающего света, в которых свет «падает» на объект, минуя оптическую систему микроскопа (объектив), отражается от объекта и проходит через оптическую систему микроскопа (объектив). В основном микроскопы падающего света — это стереоскопические микроскопы.

Литература: 

Егорова О.В. С микроскопом на «ты». Шаг в XXI век. Световые микроскопы для биологии и медицины. – М.: Издательство «Репроцентр М», 2006. – с.69-84