Amit a mikroszkópokról mindenképp tudni kell

NÉZD MEG TERMÉKEINKET! MIKROSZKÓPOK DIGITÁLIS MIKROSZKÓPOK TELESZKÓPOK

Bolhából elefánt? - Avagy a mikroszkóp mögötti világ csodái

Gondolkodtál már azon, hogy hogy is néznek ki közelről, minden részletükben a legapróbb sejtek vagy éppen ásványi felületek? Egy cukorszem kristályszerkezete, egy falevél erezete, egy hajszál hegye vagy egy légy összetett szeme? Ha az ilyen, szabad szemmel még éppen hogy látható felületek vizsgálata is nehézséget okoz az emberek számára, mit tehetünk akkor, ha egy organizmus sejtszerkezetét vagy egyéb, szabad szemmel teljességgel láthatatlan dolgokat szeretnénk megvizsgálni? Ebben segítenek a mikroszkópok, amelyek már évszázadok óta támogatják a tudósok, valamint a hobbisták munkáját. Az alábbi összefoglalóban szeretnénk bemutatni a különböző mikroszkóptípusok történetét és működését, hogy minden vizsgálódni vágyó a lehető legjobb döntést tudja meghozni új mikroszkóp vásárlásakor.

A mikroszkópok több évszázados története

A mikroszkóp szó görög eredetű, a „kicsi” jelentésű mikrosz, illetve „megfigyelés” jelentésű szkopeó szavak összetételéből származik. A mikroszkóp egy olyan egyszerű vagy összetett optikai eszköz, amely optikai úton nagyítja fel a vizsgálandó mintát.

Noha különféle lencsetípusok már több ezer évvel ezelőtt is ismertek voltak, és a görögök már az időszámításunk előtti ötödik században megfigyelték a vízzel töltött üveggömbök nagyító tulajdonságait, az első valódi, mai értelemben vett nagyítók a 13. századból származnak, míg az első összetett, több lencsét kombináló mikroszkópok a 17. századra datálhatók.

Az első mikroszkópos szövettani vizsgálatot 1644-re szokás tenni, ugyanakkor az 1600-as években még igencsak újdonságnak és ritkaságnak számított az ilyen komplex nagyítóeszközök használata az európai tudományos körökben is. A mikroszkóp forradalmasította az orvostudomány fejlődését, segítve soha nem látott részletességgel feltérképezni az emberi test és az élővilág részleteit. 1665-ben Robert Hook mikroszkóp segítségével készítette el rajzolt illusztrációit Micrographia címmel, láthatóvá téve a legkülönfélébb rovarok szárnyainak, szemeinek, illetve egyéb szerveinek összetevőit. Antonie van Leeuwenhoek sikerrel érte el a háromszázszoros nagyítást egyetlen lencsével, amellyel képes volt megfigyelni a vörös vérsejtek, valamint a spermiumok biológiai szerkezetét, egyre népszerűbbé téve a mikroszkópok használatát a biológiai kutatásokban.

A mikroszkópok továbbfejlesztéséhez ugyanakkor elengedhetetlen volt a megfelelő megvilágítás feltalálása. Az elektromos lámpák 19. század végi megjelenésétől és 20. század eleji elterjedésétől kezdve a megvilágítás az addigiaknál pontosabban kivitelezhető volt, és ez lökést adott az egyre hatékonyabb mikroszkópos kutatásoknak is. 1893-ban August Köhler olyan technológiát fejlesztett ki, amellyel lehetőség volt a vizsgált tárgyak egyszerű megvilágítására, és így arra, hogy a fénymikroszkópok teljesítményének elméleti határait maximálisan ki lehessen használni. A Köhler-féle megvilágítás lehetővé teszi a fény egyenlő eloszlatását a mintán, növelve a kontrasztot és a felbontást. A 20. század folyamán további fejlesztések történtek: 1953-ban Frits Zernike találta fel a fáziskontraszt-mikroszkópot, amely segítségével a fénynyalábokat különböző optikai elemekkel befolyásolva jobb kontraszt érhető el. A Georges Nomarski által 1955-ben kifejlesztett differenciális interferenciakontraszt-megvilágítás még jobb kontrasztú képminőséget eredményezett, így az átlátszó, nagy részletességű megfigyelést igénylő minták megvizsgálása is egyszerűbbé vált.

Nagyítás és felbontóképesség – mindkettő fontos

A fenti leírásból azt a következtetést is le lehet vonni, hogy a nagyítólencsék is mikroszkópok, elvégre mi különböztetné meg őket egymástól, ha nagyítók és mikroszkópok is kis méretű mintákat tesznek láthatóvá? Valójában a két eszköz pusztán a komplexitásukban tér el egymástól, így a nagyítólencséket egyszerű mikroszkópoknak, míg a több lencséből álló eszközöket összetett mikroszkópoknak nevezzük. Az összetett mikroszkópok – mivel különböző módokon görbítik meg a fényt, erősebb nagyítást képesek elérni.

Egy két lencsét tartalmazó összetett mikroszkópban érdekes jelenségre lehetünk figyelmesek: a megjelenő kép a mintához képest fejjel lefelé jelenik meg (bár a több lencsét tartalmazó, komplexebb összetett mikroszkópok esetében a hozzáadott lencsék visszafordíthatják a képet). Azonban ezen az optikai élményen kívül mi különbözteti meg egymástól az alapvető mikroszkópokat a kutatóintézetben használt professzionális minőségű társaiktól? Két fő szempont: a nagyítás és a felbontóképesség.

• A nagyítás azt mutatja meg, hogy a mikroszkóp vagy a mikroszkópon belüli lencsék által felnagyított kép mennyivel nagyobb a vizsgált mintánál. Például azok a fénymikroszkópok, amelyeket középiskolákban vagy egyetemi szemináriumokon használnak, akár négyszázszoros nagyításra is képesek lehetnek.
• A mikroszkóp felbontóképessége azt mutatja meg, melyik az a két legkisebb pont a képen belül, amelyeket még meg lehet különböztetni egymástól. Minél kisebb az ezt mutató szám, annál nagyobb felbontású a mikroszkóp, és annál jobb, tisztább, élesebb képet tud adni a vizsgált tárgyról.

Minél kisebb tárgyakat vagy organizmusokat kívánunk vizsgálni, a mikroszkópnak annál jobb nagyítási és felbontási értékekkel kell rendelkeznie. Végtére is nem azért használunk mikroszkópot, hogy a minta felnagyított, ám homályos verzióját, hanem éppen hogy annak részletgazdag képét lássuk. A különböző mikroszkóptípusok éppen ezért a nagyítás mértéke és a felbontás alapján különböztethetők meg egymástól.

A mikroszkópok legelterjedtebb fajtája: az összetett fénymikroszkóp

Az évszázadok alatt rendkívül sokat változott a különböző mikroszkópok minősége a meglehetősen homályos és torz képet adó kezdetleges eszközöktől napjaink csúcstechnológiás mikroszkópjaiig. Mindazonáltal a korai mikroszkópok is nagy segítséget nyújtottak a tudósok számára a növény- és állatvilág, valamint az emberi anatómia egyre pontosabb megismerésében.

A mikroszkópok legelterjedtebb fajtája az úgynevezett fénymikroszkóp, mely egy lencserendszer segítségével állít elő nagyított képet. A fénymikroszkópok neve működési elvükre utal: a látható fénytartományt használják, éppen ezért ezek a legkönnyebben használható, valamint legelterjedtebb mikroszkópfajták. Nemcsak az összetett, hanem az egyszerű mikroszkópok is a fénymikroszkópok közé tartoznak, mely utóbbiak szintén nem lebecsülendők, hiszen megfelelő technikai kivitelezéssel már a korai, egylencsés eszközök is rendkívül jó minőségű képet mutattak. Ma ugyanakkor a fénymikroszkóp fogalma egyet jelent az összetett mikroszkópokkal, melyek a legkülönbözőbb tudományterületeken segítik a kutatók mindennapi munkáját.

A fénymikroszkópok felépítése

A fénymikroszkópok általában üvegből, ritkább esetben műanyagból készült fénytörő lencséket alkalmaznak, melyek a szembe vagy egyéb érzékelőbe irányítják a fényt. A fénymikroszkópok felbontása igen jó, akár ezerötszázszoros is lehet.

Az összetett mikroszkópok a legtöbb esetben egy talapzatból, tubusból, revolverfoglalatból, tárgyasztalból állnak. Lássuk a különböző mechanikai elemeket egyesével:

Talapzat

A mikroszkóp egy olyan optikai műszer, amely kivitelezésénél a leggondosabb, legprecízebb munkára van szükség, hiszen egy apró hiba is megzavarhatja a későbbi méréseket. Ezért fontos, hogy a mikroszkóp talapzata rezgésbiztos legyen, és stabilan tegye lehetővé a munkát. A mikroszkópok talapzata U alakú, és a belsejében kap helyet a vizsgált minta egyenletes bevilágításához használt fényforrás. A mikroszkóp további elemei a talapzatra épülnek.

Tubus, valamint revolverfoglalat

A mikroszkóp szem felőli lencséje az okulár, a preparátum felé mutató lencséje az objektív – e kettő lencsét foglalja magába a mikroszkóp tubusa. Az objektívek és az okulárok könnyedén csatlakoztathatóak a tubushoz, egyszerűen forgatható revolverfejjel akár több objektív is illeszkedhet hozzá, így segítve a nagyítás mértékének könnyű változtatását.

Tárgyasztal

A preparátumokat az objektív alatt található, négyszög vagy kör alakú tárgyasztalon helyezzük el. A megfigyelt minta a tárgyasztal középső nyílásán keresztül, alulról kaphat megvilágítást, így biztosítva az egyenlő fényeloszlást és hozzájárulva maximális képminőséghez. A tárgyasztal kezelőgombok segítségével mozgatható, a tárgylemez pántokkal rögzíthető.

Élességállító gombok

A preparátumok pontos vizsgálatakor elengedhetetlen, hogy a lehető legélesebb képet kapjuk, ezért az élességállító finommechanika gördülékeny működése a mikroszkóphasználat legfontosabb eleme. A kép élességének pontos beállításához fogaslécekkel és fogaskerekekkel kivitelezett durva élességállító, valamint óraműves megoldású finomállító is szükséges.

A mikroszkópok optikai működése

A mikroszkóp lelke mindemellett természetesen az optikai elemek összessége, vagyis a tárgylencsék (vagy más néven objektívek), a szemlencsék (vagy szakszóval okulárok), illetve a kondenzorok és tükrök, mely utóbbiak a megvilágításban játszanak szerepet. Az összetett mikroszkópokban a tubus minta felőli oldalán az objektív, a szem felőli oldalán az okulár segíti a nagyítást. Az összetett mikroszkópok működési elve tehát igen egyszerű: a vizsgált tárgyról az objektív felnagyított képet ad, melyet az okulár ismét felnagyít.

Objektívek

Az objektív egy dioptrikus vagy katadioptrikus, korrigált lencserendszer, attól függően, hogy lencsékből felépített vagy pedig tükörobjektívekről beszélünk. A tükörobjektíveknek két csoportját különböztetjük meg, a csak reflexióval képet alkotó Schwarzschild, illetve a reflexió és refrakció útján működő Maksutow rendszert. Az objektívek mindennapi használatban legelterjedtebb fajtái a lencsékből épített dioptrikus objektívek, hiszen a tükörobjektíveket legfőképpen UV-színképtartomány esetében használják.

Az objektívek akár több mint tíz lencséből is állhatnak. A lencsék nem szakszerű csiszolása esetén bizonyos színek vizsgálatakor a kép nem a fókuszsíkban fog keletkezni, hanem a minta körüli homályos foltként jelenik meg. Különböző objektívek ezért különbözőképpen korrigálják az esetlegesen felmerülő színhibákat. A legtöbbet használt mikroszkópobjektívek aktromát objektívek, melyek két színre korrigáltak. Az úgynevezett fluoritrendszerek pontosabb színkorrekcióval rendelkeznek. Az apokromátok már három színre korrigált technológiával készülnek. Az úgynevezett plánakromátok, illetve a plánapokromátok már rendkívül professzionális minőséget produkálnak, míg a monokromát objektívek az UV-színképtartomány hullámhosszára optimalizált optikák.

Az akromatikus, semi-plan vagy fél-síkakromatikus és plánakromatikus vagy síkakromatikus objektívek mindemellett a lencsék optikai torzítását is orvosolni kívánják. Az akromatikus objektívek esetében a látómező hatvan százaléka sík, így az mindenféle, a lencse hibáiból esetlegesen felmerülő optikai torzítástól mentes. A semi-plan objektívek estében a torzításmentes felület nyolcvan százalék, míg a plánakromatikus lencsék esetében a látómező egésze torzításmentes. Az utóbbi rendszerek előállítása rendkívül körülményes és komoly technológiát igényel, ezért nem véletlen, hogy ezeket az optikákat legfőképpen professzionális kutatók, orvosi laboratóriumok használják. A vizsgált tárgyak a legtöbb esetben a látómező centrumában helyezkednek, ezért a legtöbb felhasználó esetében az akromatikus objektívek használata is kiválóan megfelel, a vizsgált mintát az esetek nagy százalékában torzításmentesen lehetséges velük szemlélni.

Az objektíveket kivitelük szerint százaz, illetve immerziós rendszerben készítik. Az úgynevezett száraz rendszerű objektívek a legáltalánosabb optikák, amelyek esetében a preparátum fedőlemeze, illetve az objektív között levegő található. Az immerziós rendszerű objektívek esetében a kettő közötti közeg valamilyen folyadék. Amennyiben a kitöltő közeg nem levegő, hanem folyadék, a mikroszkóp képfelbontása magasabb lehet.

Az objektívek teljesítményének adatait minden esetben az objektívfoglalaton találjuk. Ilyen adatok lehetnek a színkorrekció fajtájára, a nagyítás mértékére, az apertúra mértékére, a fedőüveg vastagságára, illetve a tubushosszra utaló számok. Az objektív típusától és használati jellegétől függően egyéb információkat is találhatunk az objektívfoglalaton, segítve a megfelelő optika kiválasztását az adott munkához.

Az objektívek nagyítása többféle lehet, mely értékeket a foglalaton különböző színekkel jelölik. A fekete az egyszeres, a barna a kétszeres, a piros a négyszeres, a sárga a tízszeres, a zöld a húszszoros, a türkiz a huszonötszörös, a világoskék a negyvenszeres, a sötétkék a hatvanszoros, a fehér a százszoros nagyítást jelöli.

A tubushossz jelölése lehet 160 vagy más esetekben ∞ (végtelen) is. A fedőlemez vastagságának szokásos értéke 0,17 mm, de gyakori a 0 és az 1 mm-es érték is. Amennyiben immerziós optikáról van szó, az Oil vagy a HI jelzést találjuk az objektíven. Ennek hiánya azt jelzi, hogy száraz optikával van dolgunk.

Objektíveket több nemzetközi szabvány szerint gyártanak. Ilyenek a DIN, azaz a német ipari szabvány, az angolszász RMS vagy a japán JIS jelölés. Európában a legelterjedtebb ezek közül a DIN, ezért érdemes ilyen szabványú mikroszkópot és objektíveket választani. A szabványok ismerete azért különösen fontos, mert azok egymással nem kompatibilisek, ugyanakkor egy-egy szabvány objektívjei több gyártótól is elérhetőek – így ha bővíteni kívánjuk objektívkészletünket vagy esetleg régi objektívjeink valamelyike megsérül, gyakorlatilag akármelyik gyártó termékeit használhatjuk.

Okulárok

Az objektív által felnagyított és leképzett képet az okulár vagy más néven szemlencse még egyszer felnagyítja, tehát ez az a lencse, amely a szemünkhöz közelebb helyezkedik el. Többféle látószögű szemlencsét is választhatunk, azonban a legtöbb esetben érdemes a minél nagyobb látószögű típus mellett dönteni, hiszen ezeken keresztül könnyebben megfigyelhetők a vizsgált minták. Amennyiben nem tudományos, hanem ismeretterjesztő, oktatási céllal kívánunk mikroszkópokulárt vásárolni, és gyerekek számára is szeretnénk megmutatni a minta felnagyított képét, kiváltképpen ajánlott nagyobb látószögű okulárt választani, így a vizsgálódó gyerekek könnyen megtalálhatják az érdekes részleteket a látómezőben. Nagyobb látószögű szemlencsék esetében könnyebb a teljes minta vizsgálata.

Az okulárok sok mikroszkóp esetében egyszerűen cserélhetők, így attól függően, hogy milyen feladatra kívánjuk használni őket, könnyen kiválaszthatjuk a megfelelő nagyításút, legyen szó öt, tíz, tizenöt vagy húszszoros értékről. Akinek volt már dolga profi vagy félprofi, cserélhető objektívvel rendelkező digitális fényképezőgéppel, az tudja, hogy a lencsék cseréjénél különleges körültekintéssel kell eljárni. Hasonló a helyzet a mikroszkópok okulárjának cserénél is, amikor fontos odafigyelni, hogy a mikroszkóp nehezen tisztítható belsejébe ne hulljon por vagy más szennyeződés. Az okulár cseréjét gyorsan kell végrehajtani, nem szabad a mikroszkópot nyitott állapotban hagyni. Érdemes lehet a mikroszkópra szerelni azokat az objektíveket és okulárokat, amelyeket a leggyakrabban használunk, így elkerülhetjük a gyakori cserét.

Az okuláron – az objektívhez hasonlóan – különböző számokat láthatunk, amelyekről leolvasható, hogy milyen objektív párosításával érdemes használni őket. Az akromatikus objektívekhez az A jelölést, az erősebb akromatikus objektívekhez AK jelölést, az apokromátokhoz C, illetve K jelölést, a plánakromát vagy plánapokromát objektívekhez a PK jelölést szokás feltüntetni. Gyártótól függően egyéb jelzéseket is találhatunk a szemlencsén.

A vizsgált objektum megvilágítása

A hibátlan képminőséghez és a megfelelő részletességhez elengedhetetlen az egyenletes megvilágítás. Amennyiben nem mindig nappali fénynél, hanem beltérben, laboratóriumban végzünk vizsgálatokat, speciális megvilágító rendszerre van szükségünk. Technológia szerint három különböző megvilágítási típus létezik, melyek ismerete rendkívül fontos a megfelelő mikroszkóp kiválasztása előtt.

Izzólámpás megvilágítás

A legrégebbi és egyben legolcsóbb megvilágítás az izzólámpás technika. Az izzólámpa előnye pusztán annyi, hogy olcsóbb, mint más fényforrások. Hátrányai közé sorolható az általa kibocsátott sárgás fény, valamint az, hogy hőt termel, így befolyásolhatja a minta nedvességtartalmát, élő szervezet esetében akár könnyen tönkre is téve azt. Izzólámpás megvilágítás használatakor nem állítható a fényerősség, így pontos kutatásokhoz nem ajánlott ezek alkalmazása.

Fénycsöves megvilágítás

Az izzólámpás technikánál korszerűbb a fénycsöves technológia. A fénycsövek nehezen használódnak el, az izzólámpákkal szemben neutrálisabb fényt bocsátanak ki, és az áruk alacsony. A fénycsövek legfőbb előnye az izzólámpákkal szemben, hogy nem termelnek annyi hőt, így ezek használatával már élő organizmusok is biztonsággal vizsgálhatók. A legtöbb ismeretterjesztő vagy oktatási tevékenységhez optimális megoldás lehet a fénycsövek használata.

LED-es megvilágítás

A világítástechnikában egyre elterjedtebbek a LED-es megoldások, így ez alól a mikroszkóptechnika sem vonhatja ki magát. A LED-technológia kezdetben igen drága volt, de mára egyre olcsóbbá válnak ezek az energiatakarékos, rendkívül hosszú élettartamú diódák. A LED-ek a vizsgálatokhoz megfelelő semleges színhőmérsékletű fényt adnak, ugyanakkor a fényerősség könnyen szabályozható.

A megvilágítás elemei

Noha a preparátum szakszerű megvilágításához ma már elsőosztályú technológia áll rendelkezésre, a legtöbb mikroszkóp a lámpa mellett egyéb megvilágítóelemeket is tartalmaz arra az esetre, ha természetes fényt kívánnánk használni a vizsgálathoz.

Lámpa

Általában a talpba épített, izzólámpa, halogén lámpa, fénycső vagy LED-dióda, melyet a gyártó kollektor lencsével, íriszrekesszel és színszűrővel is ellát, így biztosítva a színhelyes, koncentrált fény biztosítását a vizsgálat számára.

Tükör

Bizonyos vizsgálatok esetében, amennyiben megfelelő mennyiségű és erősségű külső fényforrás áll rendelkezésre, elegendő lehet tükör segítségével természetes fényt irányítani a mintára.

Kondenzor

A kondenzor összesűríti a tükör segítségével közvetített fényforrásból származó fényt, majd azt a vizsgált objektumra vetíti.

Az elektromos megvilágításhoz mindemellett természetesen szükség van áramforrásra is. Mivel kevés energiát fogyasztanak, sok mikroszkóp esetében a hálózati csatlakoztatás mellőzhető, és akkumulátorral helyettesíthető. Bizonyos mikroszkópmodellek szabványos, mások egyedi tervezésű akkumulátorokkal működnek – érdemes már a mikroszkóp vásárlása előtt gondolni arra, hogy az akkumulátorok élettartama végével vajon tudjuk-e majd cserélni az energiaforrást.

Sztereomikroszkópok

A sztereomikroszkóp a fénymikroszkópok egy speciális fajtája, amely két okulárral és két objektívvel is rendelkezik. A sztereomikroszkóp tubusai egybeépítettek, és segítségükkel nem sík képként, hanem térben szemlélhetjük az adott mintát. A sztereomikroszkópok optikai tengelyei és az emberi szem tengelyei ugyanolyan szöget zárnak be egymással, így lehetővé teszik, hogy a két oldalról keletkező kép természetes, térbeli hatást keltsen. Az ilyen mikroszkópoknál ugyanakkor rendkívül fontos az is, hogy a vizsgálatokat ne zavarja meg semmi, így a hagyományos mikroszkópokra sok esetben jellemző fordított állású kép sem. Ezt a problémát a sztereomikroszkópok gyártói egy a lencséken kívüli prizmarendszerrel oldják meg, melyek helyes irányba fordítják a képet. Fontos tudni ugyanakkor, hogy a térbeli elhelyezés a mélységélességre is hatással van, így a sztereomikroszkópok maximum százszoros nagyításig használhatók.

A sztereomikroszkópok használata összefonódott a makrofotográfiával, hiszen ez a technológia éppen a komplex térbeli felületek pontos megfigyelésekor, részletekbe menő elemzésekor hasznos. Ez a technológia lehetővé teszi az orvostudományi vizsgálatok, boncolás, illetve mikrosebészeti beavatkozások alatti zavartalan munkát, de hasznosak órakészítők, elektroműszerészek, illetve törvényszéki orvosszakértők munkái során is. A sztereomikroszkópokat széles körben használják a gyártási, illetve minőség-ellenőrzések alkalmával is.

A sztereomikroszkópok rövid története

Az első kísérletek sztereomikroszkópok építésére a 17. században történtek, azonban ezek a műszerek még nem voltak valódi, mai értelemben vett sztereomikroszkópnak tekinthetők. Ehhez mintegy százötven évnek kellett eltelnie, mikor is Sir Charles Wheatstone megírta tanulmányát a binokuláris látásról. Az első valódi sztereomikroszkópokat 1892-ben készítették, és 1896-ban már kereskedelmi forgalomban is elérhetők voltak. Innentől kezdve ezek a műszerek a tudományos laboratóriumok elengedhetetlen kellékeivé váltak.

A sztereomikroszkópok sajátos működése

A sztereomikroszkópokban kétféle nagyítási rendszert találunk. Az egyik a hagyományos összetett mikroszkópok esetében is ismert, a különböző erősségű objektívekkel elérhető nagyítás, mely nem állítható. Azonban a sztereomikroszkópok zoomolásra is képesek, amivel lehetséges a nagyítás folyamatos állítása. A zoomrendszer nagyítási képességei ezen kívül kiegészítő objektívek használatával, illetve az okulárok cseréjével tovább növelhetők.

A sztereomikroszkópok további sajátossága, hogy a hagyományos, összetett fénymikroszkópokkal szemben nem diaszkópikus, azaz átvilágításos megvilágítási rendszerrel működnek, hanem a vizsgált tárgy felületéről visszaverődő fényt használják fel. Ez a módszer a vizsgált objektumok jellegéből következik, hiszen a háromdimenziós vizsgálatokat igénylő tárgyak sok esetben olyan vastagabb anyagból állnak, melyek átlátszatlanok. Az ilyen minták általában felületük miatt érdekesek, ezért célszerű azokat közvetlenül megvilágítani. Néhány sztereomikroszkóp-típus mindazonáltal ugyanúgy fel van szerelve talapzatba épített lámpával és tükörrel, mint az összetett mikroszkópok, noha az esetek többségében az ilyen műszerek nem használnak kondenzort. Bizonyos, különleges világítással felszerelt sztereomikroszkópok alkalmasak sötét látóterű vizsgálatokra, mely során a minta oldalról kerül megvilágításra, így a háttér sötét marad, jobban kiemelve a vizsgált tárgyat a környezetéből.

A sztereomikroszkópok felépítése

A sztereomikroszkópok minden egyes alkatrésze saját funkcióval bír, azonban az egyes mechanikai elemek különböző típusokon eltérőek lehetnek attól függően milyen konfigurációjú a mikroszkóp, és milyen célú használatra készült.

Sztereomikroszkóp-fej

A mikroszkóp mozgatható, felső része, amelyen az állítható szemlencsék találhatók.

Okulárok

Hasonlóképpen más összetett mikroszkópokhoz, a megfigyelő a sztereomikroszkópok esetében is okuláron keresztül vizsgálja a mintákat. A két okulár a két objektív különböző képét mutatja, amit agyunk háromdimenziós képként érzékel. A szemlencse általában tízszeres nagyítású, de választható ennél erősebb szemlencse is.

Dioptriaállító gyűrűk

Segítségükkel összhangba hozhatók a jobb és bal szem különbségei.

Objektívek

A sztereomikroszkópok két külön objektívvel rendelkeznek, melyek mindegyike elkülönülten csatlakozik a megfelelő szemlencséhez. Az objektív és a szemlencse együtt határozzák meg a mikroszkóp nagyítóerejét. Típustól függően az objektívek lehetnek rögzítettek, revolverrel váltogathatók, illetve zoommal ellátottak, segítve a nagyítás mértékének egyszerű változtatását.

Fókuszállító csavar

A sztereomikroszkópok általában egyetlen fókuszállító csavarral vannak ellátva, mely segíti a mikroszkópfej fel- és lefelé való mozgatását, így a minél élesebb képminőség elérését.

Megvilágító rendszer

Sok sztereomikroszkóp egyaránt rendelkezik alsó és felső megvilágítással, de ezt modellje válogatja. A felső világítás segítségével az átlátszatlan tárgyak vizsgálata, míg alsó megvilágítás esetén az átlátszó minták megfigyelése könnyebb.

Tárgylemez-leszorító rugós pántok

Segítenek leszorítani, és egyhelyben tartani a tárgylemezeket, illetve egyéb vékony tárgyakat a tárgyasztalon.

Tárgyasztal

Közvetlenül az objektív alatt található, erre helyeződik maga a preparátum. Néhány sztereomikroszkóp megfordítható fekete és fehér oldalú tárgylemezekkel rendelkezik, segítve a megfelelő kontraszt elérését a minél sikeresebb vizsgálatok elvégzéséhez.

Monokuláris, binokuláris vagy sztereomikroszkópot válasszunk?

A leggyakrabban használt mikroszkópok között találunk monokuláris, binokuláris és sztereomikroszkópokat is. Fontos kiemelni, hogy a sztereomikroszkópok nem összekeverendők az összetett binokuláris mikroszkópokkal pusztán azért, mert mind a két típusnak két szemlencséje van. A binokuláris mikroszkópok abban különböznek a monokuláris (azaz egy szemlencsével felszerelt) összetett mikroszkópoktól, hogy a kényelem kedvéért az objektív által közvetített kép mindkét szemünkkel egyszerre vizsgálható. Azonban a binokuláris mikroszkópok mindössze egyetlen objektívet tartalmaznak, így a sztereomikroszkópokkal szemben ezek a műszerek nem mutatnak háromdimenziós képet.

Amennyiben olyan tárgyakat kívánunk vizsgálni, melyek esetében szükséges a térbeli látás és a felülről történő megvilágítás, sztereomikroszkópot kell választani. Amennyiben hagyományos mintákat szeretnénk többszázszoros méretűre nagyítani, érdemes lehet elgondolkodni a binokuláris rendszereken azok kényelmes használata miatt.

Hogyan használjuk a mikroszkópokat?

A mai, korszerű mikroszkópok már elérhető áron is magas minőségű képet adnak, azonban mindez csak akkor garantálható, ha a műszer beállítása megfelelő, valamint a preparátum is szakszerűen van előkészítve. Amennyiben mégis hiba merülne fel a vizsgálat során, és a minta helytelenül látszódik, azt sok esetben a rossz beállítás okozza. Éppen ezért érdemes az alábbi szempontokra mindenképpen odafigyelni a mikroszkópok használatakor:

• Szilárd, tömör objektumok esetén használunk felső megvilágítási rendszerrel felszerelt sztereomikroszkópot, átlátszó minták esetén biztosítsunk egyenletes alsó megvilágítást. A fény intenzitása ne legyen se túl erős, se túl gyenge, így ügyelve a részletek láthatóságára, valamint a megfelelő kontrasztra.
• A megvilágítás fénynyalábja mindig legyen szimmetrikus, essen egybe az objektívek és az okulárok szimmetriatengelyével.
• Legyen a látótér egésze egyenletesen megvilágítva – fény csak a látótérre essen.
• Tartsuk tisztán a mikroszkóp lencséit.
• Ügyeljünk a megfelelő fókuszra.

Digitális mikroszkópok

A digitális mikroszkópok a hagyományos optikai fénymikroszkópok digitális képernyőt alkalmazó változatai. A digitális mikroszkópok sok esetben beépített, folyadékkristályos képernyővel rendelkeznek, ám bizonyos modellek számítógép segítségével jelenítik meg a képet. Ezeket a műszereket legfőképpen az különbözteti meg az optikai mikroszkópoktól, hogy az okulárt itt maga a digitális képernyő helyettesíti, így nincs mód a minták szabad szemmel való vizsgálatára.

A digitális és sztereomikroszkópokat a nagyítás mértékének meghatározása különbözteti meg egymástól. A sztereomikroszkópok esetében a nagyítás mértékét az okulár és az objektív nagyításának szorzata határozza meg, azonban a digitális mikroszkópoknál okulár hiányában ez a módszer nem alkalmazható. Ehelyett a nagyítás mértéke úgy mérhető le, hogy megnézzük, mennyivel nagyobb méretben jelenik meg a minta egy 15’’-os monitoron. Noha a monitorok mérete között nagy különbségek lehetnek, általánosan elfogadott ezt a módszert alkalmazni. Emiatt a számításbéli különbség miatt a nagyítás mértékét jelző szám digitális mikroszkópok esetében 40%-kal kisebb, mint a sztereomikroszkópok esetében.

Mikroszkóp vagy teleszkóp? Mi a különbség?

A mikroszkópok és a teleszkópok funkciója első gondolatra hasonló lehet: megmutatni a szabad szemmel láthatatlan dolgokat. Azonban míg a mikroszkópok a szemhez közeli, ám apró dolgokat kívánják felnagyítani, a teleszkópok a megfigyelőtől távol eső, és ezért kicsinek tűnő objektumokat nagyítják fel látható méretűre. Éppen ezért a két eszköz eltérő optikai technológiát alkalmaz.

Noha a mikroszkópok és a teleszkópok is konvex, illetve konkáv lencséket használnak a tárgyak felnagyítására, a mikroszkóplencsék gyújtótávolsága rövid, a teleszkópoké hosszú. Mindemellett mivel a teleszkópok esetében nincs mód a természetes fényen kívüli megvilágításra, több fényt beengedő, nagyobb átmérőjű lencsékre van szükség, míg mikroszkópok esetében a beépített, elektromos fényforrás miatt a lencsék szükséges átmérője jóval kisebb.

További kérdésed van az egyes mikroszkóptípusokat illetően? Keresd fel munkatársainkat!

NÉZD MEG TERMÉKEINKET! MIKROSZKÓPOK DIGITÁLIS MIKROSZKÓPOK TELESZKÓPOK