多功能數碼液晶顯微鏡是用於學習、科學探索、工業檢測等方面的光電學儀器。集中了光、機、電、軟等多項技術即集中了傳統顯微鏡、照相機、液晶屏、操作軟體等功能。
基本介紹
- 中文名:多功能數碼液晶顯微鏡
- 外文名:Multifunction Digital Microscope
- 用途:學習
- 類型:光電學儀器
簡介,用途,工作原理,顯微鏡的光學成像(幾何成像)原理,數碼顯微鏡的數碼成像原理,顯微鏡分類,兒童顯微鏡的保養,經常性的維護,光學系統的擦拭,機械部分的擦拭,
簡介
顯微鏡是人類這個時期最偉大的發明物之一。在它發明出來之前,人類關於周圍世界的觀念局限在用肉眼,或者靠手持透鏡幫助肉眼所看到的東西。
顯微鏡把一個全新的世界展現在人類的視野里。人們第一次看到了數以百計的“新的”微小動物和植物,以及從人體到植物纖維等各種東西的內部構造。顯微鏡還有助於科學家發現新物種,有助於醫生治療疾病。
最早的顯微鏡是16世紀末期在荷蘭製造出來的。發明者可能是一個叫做札恰里亞斯·詹森的荷蘭眼鏡商,或者另一位荷蘭科學家漢斯·利珀希,他們用兩片透鏡製作了簡易的顯微鏡,但並沒有用這些儀器做過任何重要的觀察。
後來有兩個人開始在科學上使用顯微鏡。第一個是義大利科學家伽利略。他通過顯微鏡觀察到一種昆蟲後,第一次對它的複眼進行了描述。第二個是荷蘭亞麻織品商人安東尼·凡·列文虎克(1632年-1723年),他自己學會了磨製透鏡。他第一次描述了許多肉眼所看不見的微小植物和動物。
由於科學水平的提高,傳統顯微鏡已經不能滿足社會發展的需求,這就促使了多功能數碼液晶顯微鏡的誕生。
用途
伴隨著人們生活水品的提高,學習也不再局限於書本上的知識,對科學的探索越來越得到重視。顯微鏡將會得到普及。主要用途如下:
1.科學實驗研究、探索。
2.工業中晶片、液晶屏、焊點等的觀察。 3.珠寶、寶石等鑑別真偽。
4.還能在家庭中充當家庭醫生的作用,可以檢查尿液、血液、精蟲等。
工作原理
顯微鏡的光學成像(幾何成像)原理
顯微鏡之所以能將被檢物體進行放大,是通過透鏡來實現的。單透鏡成像具有像差,嚴重影響成像質量。因此顯微鏡的主要光學部件都由透鏡組合而成。從透鏡的性能可知,只有凸透鏡才能起放大作用,而凹透鏡不行。顯微鏡的物鏡與目鏡雖都由透鏡組合而成,但相當於一個凸透鏡。 為便於了解顯微鏡的放大原理,簡要說明一下凸透鏡的5種成像規律:
(1) 當物體位於透鏡物方二倍焦距以外時,則在像方二倍焦距以內、焦點以外形成縮小的倒立實像;
(2) 當物體位於透鏡物方二倍焦距上時,則在像方二倍焦距上形成同樣大小的倒立實像;
(3) 當物體位於透鏡物方二倍焦距以內,焦點以外時,則在像方二倍焦距以外形成放大的倒立實像;
(4) 當物體位於透鏡物方焦點上時,則像方不能成像;
(5) 當物體位於透鏡物方焦點以內時,則像方也無像的形成,而在透鏡物方的同側比物體遠的位置形成放大的直立虛像。
顯微鏡的成像原理就是利用上述(3)和(5)的規律把物體放大的。當物體處在物鏡前F-2F(F為物方焦距)之間,則在物鏡像方的二倍焦距以外形成放大的倒立實像。在顯微鏡的設計上,將此像落在目鏡的一倍焦距F1之內,使物鏡所放大的第一次像(中間像),又被目鏡再一次放大,最終在目鏡的物方(中間像的同側)、人眼的明視距離(250mm)處形成放大的直立(相對中間像而言)虛像。因此,當我們在鏡檢時,通過目鏡(不另加轉換稜鏡)看到的像於原物體的像,方向相反。
數碼顯微鏡的數碼成像原理
(1)當使用數碼顯微鏡拍攝景物時,景物反射的光線通過數碼顯微鏡的內置鏡頭透射到CCD上。
(2)當CCD曝光後,光電二極體受到光線的激發而釋放出電荷,生成感光元件的電信號。
(3)CCD控制晶片利用感光元件中的控制信號線路對發光二極體產生的電流進行控制,由電流傳輸電路輸出,CCD會將一次成像產生的電信號收集起來,統一輸出到放大器。 (4)經過放大和濾波後的電信號被傳送到ADC,由ADC將電信號(模擬信號)轉換為數位訊號,數值的大小和電信號的強度與電壓的高低成正比,這些數值其實也就是圖像的數據。
(5)此時這些圖像數據還不能直接生成圖像,還要輸出到DSP(數位訊號處理器)中,在DSP中,將會對這些圖像數據進行色彩校正、白平衡處理,並編碼為數位相機所支持的圖像格式、解析度,然後才會被存儲為圖像檔案。
(6)當完成上述步驟後,圖像檔案就會被保存到存儲器上,我們就可以欣賞了。
顯微鏡分類
顯微鏡分為單目顯微鏡、雙目顯微鏡、三目顯微鏡和多功能數碼液晶顯微鏡。
兒童顯微鏡的保養
經常性的維護
(1)防潮如果室內潮濕,光學鏡片就容易生霉、生霧。鏡片一旦生霉,很難除去。顯微鏡內部的鏡片由於不便擦拭,潮濕對其危害性更大。機械零件受潮後,容易生鏽。為了防潮,存放顯微鏡時,除了選擇乾燥的房間外,存放地點也應離牆、離地、遠離濕源。顯微鏡箱內應放置1~2袋矽膠作乾燥劑。並經常對矽膠進行烘烤。在其顏色變粉紅後,應及時烘烤,烘烤後再繼續使用。 (2)防塵光學元件表面落入灰塵,不僅影響光線通過,而且經光學系統放大後,會生成很大的污斑,影響觀察。灰塵、砂粒落入機械部分,還會增加磨損,引起運動受阻,危害同樣很大。因此,必須經常保持顯微鏡的清潔。 (3)防腐蝕 顯微鏡不能和具有腐蝕性的化學試劑放在一起。如硫酸、鹽酸、強鹼等。 (4)防熱 防熱的目的主要是為了避免熱脹冷縮引起鏡片的開膠與脫落。
光學系統的擦拭
平時對顯微鏡的各光學部分的表面,用乾淨的毛筆清掃或用擦鏡紙擦拭乾淨即行。在鏡片上有抹不掉的污物、油漬或手指印時,鏡片生霉、生霧以及長期停用後復用時,都需要先進行擦拭再使用。 (1)擦拭範圍 目鏡和聚光鏡允許拆開擦拭。物鏡因結構複雜,裝配時又要專門的儀器來校正才能恢復原有的精度,故嚴禁拆開擦拭。 拆卸目鏡和聚光鏡時,要注意以下幾點: a、小心謹慎。 b、拆卸時,要標記各元件的相對位置(可在外殼上劃線作標記)、相對順序和鏡片的正反面,以防重裝時弄錯。 c、操作環境應保持清潔、乾燥。拆卸目鏡時,只要從兩端旋出上下兩塊透鏡即可。目鏡內的視場光欄不能移動。否則,會使視場界線模糊。聚光鏡旋開後嚴禁進一步分解其上透鏡。因其上透鏡是油浸的,出廠時經過良好的密封,再分解會破壞它的密封性能而損壞。 (2).擦拭方法先用乾淨的毛筆或吹風球除去鏡片表面的灰塵。然後用乾淨的絨布從鏡片中心開始向邊緣作螺旋形單向運動。擦完一次把絨布換一個地方再擦,直至擦淨為止。如果鏡片上有油漬、污物或指印等擦不掉時,可用柳枝條裹上脫脂棉,蘸少量酒精和乙醚混合液(酒精80%,乙醚20%)擦拭。如果有較重的霉點或霉斑無法除去時,可用棉簽蘸水潤濕後粘上碳酸鈣粉(含量為99%以上)進行擦拭。擦拭後,應將粉末清除乾淨。鏡片是否擦淨,可用鏡片上的反射光線進行觀察檢查。要注意的是,擦拭前一定要將灰塵除淨。否則,灰塵中的砂粒會將鏡面划起溝紋。不準用毛巾、手帕、衣服等去擦拭鏡片。酒精乙醚混合液不可用的太多,以免液體進入鏡片的粘接部使鏡片脫膠。鏡片表面有一層紫藍色的透光膜,不要誤作污物將其擦去。
機械部分的擦拭
表面塗漆部分,可用布擦拭。但不能使用酒精、乙醚等有機溶劑擦,以免脫漆。沒有塗漆的部分若有銹,可用布蘸汽油擦去。擦淨後重新上好防護油脂即可。