Астрономия и микроскопия

Уважаемый Всеволод, да, я с вами согласен. Это именно так и есть по жизни. Есть маленькое замечание - нужно что -то делать " с эти безобразием". Уже были первые попытки у нас, но "потерялись за большими делами". Но не бывает мелочей, обязательно "дотюкаем", немного нужно времени...

_________________
сайт: http://www.labor-microscopes.ru

В "Оптике микроскопов" интересная дискуссия, обязательно выскажусь, когда подготовлюсь. По "другим делам" - очень некомфортно и стыдно как-то, что столько внимания к моей персоне. Ну ооочень не хочется....
Ну а так-то озадачен сейчас чисто практическими проблемами. В “острой фазе” два проекта – новый стереомикроскоп с коэффициентом трансфокации 15х. Сообщал на этом форуме где-то год назад, что начали проектирование. Теперь вот сборка и юстировка всяких много вопросов и проблем. Пока, правда, только опытный образец, поэтому “время на раздумья есть”.
А вот с новыми объективами 40х (смогли реализовать апертуру 0.70, как говорится, “караван идёт”) и 100х/1.30ми “вопросы пришли с неожиданной стороны”. И думаю, есть что пообсуждать. Речь идёт об использовании этих объективов в тёмном поле, оба объектива “с ним не подружились”. Ну “сотка”, понятно дело, нужна ирисовая апертурная диафрагма, чтобы иметь возможность “резать” апертуру для достижения “хорошего насыщения” в тёмном поле (был также вариант “вкладыша” непосредственно во внутрь корпуса объектива, цель та же). Но вот с “сороковкой” “дело позапутаннее”. Не получается хорошего тёмного поля, нет стабильности. Исследовали 100шт, их них только 35 дали приемлемый контраст в тёмном поле, остальные – плохо. Причём, нужно знать китайцев, они сами провели эти исследования, как и что – не говорят, говорят только, что плохо. И вот выложи им все версии, что может быть плохо и почему. “Теряться в догадках” возможности нет, поэтому обратился к эксперименту, сделал несколько фоток реального объекта от Анатолия. Оказалось, что, если использовать обычный конденсор тёмного поля (не кардиоид-конденсор), где просто диафрагма перекрывает “часть света”, приемлемый эффект тёмного поля можно получить только при числовых апертурах 0.50-0.60, не более. Это при том, что числовая апертура темнопольного конденсора 0.90. Фотографии с объективами 4х/0.15 и 10х/0.50. Вопрос-то, собственно, о соотношениях апертур конденсора и объектива (при которых эффект тёмного поля удовлетворителен). Вроде, в литературе не было “такого расклада”. И ещё, мне кажется, зависит от соотношения фокусных расстояний объектива и конденсора, чем они ближе, тем эффект лучше. Вот, мб кто и расскажет о своём опыте реализации тёмного поля, фото и тп.? Подумаем вместе «где собака порыта”.

_________________
сайт: http://www.labor-microscopes.ru

Дмитр, я долго возился на Биоламе с надеждой "выжать" из сухого конденсора тёмное поле для объектива 40\0,65. Так ничего и не получилось. Ставил разные заслонки и во внутрь и снаружи. Максимум 0,4-0,45 апертура получается. Контраст на апертуре 0,65 никакой и очень чувствуется кривизна (аберрации) конденсора. Наверное для тёмного поля он должен быть очень хорошо исправленым, а это непросто и дорого. С кардиоидом (ОИ-13) никаких проблемм (кроме необходимости иммерсии). Водичка между сухим сонденсором и предметным стеклом тоже поможет наверное? Но какое при этом будет расстояние между ними, вопрос. Интересно бы было попробовать предметное стекло разной толщины и марки, но такой возможности нет к сожалению. Да, и ИМХО толстые и цветастые препараты не оченть для тестов тёмного поля. Лучше наверное сделать препарат с неокрашенными бактериями или мелкими простейшими, чтобы их не густо было (наверное самый доступный объект - дрожжи). Иначе большое рассеивание и практически отсутствие тёмного поля.

Если бы конструкция микроскопа в целом была близка к идеальной, то достаточно было бы чтобы апертура темнопольного конденсора была меньше апертуры объектива и все! Но в конструкции есть много компромиссов, которые появились по различным причинам.
И в микроскопах таких конструкций нужно стремиться чтобы апертура была значительно больше апертуры объектива. А на сколько больше - скажет геометрия и приложенный рисунок. На нем схематично показано: синим цветом - поле зрения; светло-зеленым - освещаемое поле конденсором темного поля; жирным черным - диаметр фронтальной линзы микроскопа; красным - апертуры пучков необходимые для заполнения апертуры объектива при работе в светлом поле; жирным темно-зеленым - минимальная апертура темнопольного конденсора, когда вообще ни один прямой луч не попадает в объектив микроскопа. Иначе прямой луч, прежде чем обрежется апертурной диафрагмой объектива, успеет дать какое-то количество рассеянного света, который потом и даст уменьшение контраста. Так же видно, что в случае темного поля важно уменьшить полевую диафрагму осветителя до минимума, чтобы осветить только поле зрения микроскопа.
Еще, это тоже известно и понятно, образец должен быть тонким на сколько это возможно и приготовлен более тщательно чем для работы в светлом поле. Малейший пузырек или пылинка, лежащие вне фокуса, также создадут рассеянный свет, который сильно уменьшит контраст.

Что насчет положения конденсора темного поля относительно его положения при настройке объектива по Келеру? Ясно что оно не совпадает. Вообще в большинстве инструкций рекомендуется придвинуть конденсор как можно ближе к стеклу, на практике я регулирую положение конденсора "на глаз".
Темное поле с диафрагмой довольно легко получается с обычным конденсором Аббе, а с апланатическим оно не выходит.
Причины ухудшения контраста легче всего понять по выходному зрачку объектива. Центровка диафрагмы очень важна.
Кардиоид на низкоапертурных объективах (<0.7) дает эффект сильной неравномерности освещения, внешние радиально более удаленные поверхности освещаются сильнее, а внутренние слабее, чем выше различие апертур, тем сильнее эффект. Слабопреломляющие объекты тоже исчезают при большом различии апертур, оптимальные условия эмпирически я бы оценил в множитель 0.85, предельного пучка апертуры конденсора к апертуре объектива. Т.е. для кардиоида А=1.20 оптимальная апертура объектива составит = 1.02, т.е. объектив ОМ-16 40х 0.95 будет работать почти идеально с этим конденсором (почти все детали видны, поверхности освещены одинаково).

огромное спасибо всем высказавшимся, информация помогла сэкономить время для принятия решения. Будем делать "законченное изделие" - устройство с объективами, в которых будут ирисовые диафрагмы. А вот какой конденсор будет в него входить - ещё не очень понятно, обычный или кардиоид. (Замечания Duke требуют дополнительных исследований). Есть также желание объединить "сухой" и масляный.

_________________
сайт: http://www.labor-microscopes.ru

Это запросто - берете кардиоид, вешаете на него эпи-зеркало (например, от эпиобъектива 40х 0.65). Готов универсальный конденсор.

Сомневаюсь, зеркало объектива "не дотянется" до плоскости объекта, мне кажется. И уж точно не будет собирать лучи "в фокусе". И потом конструкция должна быть "герметична", чтобы использовать иммерсию.

_________________
сайт: http://www.labor-microscopes.ru

Есть же ОИ-10, сделанный по типу эпи-осветителя. Надо просто подобрать, на какой высоте сходятся фокусы, вместо светлопольной части, вкрутить в него башку кардиоида от ОИ-13. Зеркало ОИ-10 находится довольно низко, так что масло на него попадать не будет со стекла.

Хорошо, давайте пойдём по "классике", начнём с тз. Требуется разработка универсального темнопольного конденсора, рассчитанного для работы со стандартным предметным стеклом (d=1-1.3мм). Числовая апертура конденсора 1.40ми/0.92. В «подробности” типа чтз и ттт вдаваться пока не будем.
Эпи осветитель ои-10 не годится, мне кажется, он не обеспечит апертуру. Нужно, наверное, за основу проектирования брать схемы хода лучей, представленные Cocteau, толко уже с учётом реальной толщины предметного стекла. Получается, вроде, что зеркало должно «загибаться” за линзовую часть конденсора.

_________________
сайт: http://www.labor-microscopes.ru

Ну вот, вроде, макетирование тёмного поля с нашим объективом 40х/0.70 показало неплохой результат. Микроскоп и объекты - на фотографиях. также поигрался с Хеликон Фокус, мб стоит приобрести официальную версию..

_________________
сайт: http://www.labor-microscopes.ru

ещё

_________________
сайт: http://www.labor-microscopes.ru

ещё

_________________
сайт: http://www.labor-microscopes.ru

ещё

_________________
сайт: http://www.labor-microscopes.ru

А вот, кстати, и оптический расчёт конденсора "подоспел". Числовая апертура 1.40ми/0.92 в воздухе. Отдаём в "механическое проектирование". Но вот с вариантом темного поля - пока не очень понятно.

_________________
сайт: http://www.labor-microscopes.ru