LENSSIZ MIKROSKOP.

Send

Yaklaşık 300 yıllık gelişim tarihi boyunca, mikroskop muhtemelen insan faaliyetinin tüm alanlarında yaygın olarak kullanılan en popüler optik cihazlardan biri haline gelmiştir. Çevreleyen mikrokozmosu tanıyan çocuklara kendi gözleriyle tanımadaki rolünü abartmak özellikle zordur.

Önerilen mikroskobun ayırt edici bir özelliği, geleneksel bir Web kamerasının "standart olmayan" kullanımıdır. Çalışma prensibi, incelenen cisimlerin projeksiyonunun paralel bir ışık huzmesi ile aydınlatıldığında CCD matrisinin yüzeyine doğrudan kaydedilmesinden oluşur. Ortaya çıkan görüntü PC monitöründe görüntülenir.

Geleneksel bir mikroskopla karşılaştırıldığında, önerilen tasarım lenslerden oluşan bir optik sistemden yoksundur ve çözünürlük CCD matrisinin piksel boyutuna göre belirlenir ve mikron birimlerine ulaşabilir. Mikroskobun görünümü, Şek. 1 ve şek. 2. Mustek firması Wcam 300A modeli web kamerası olarak kullanılmış, 640x480 piksel çözünürlüğe sahip renkli CCD'ye sahip. CCD matrisli bir elektronik panel (Şekil 3) kasadan çıkarılmış ve hafif bir düzeltmeden sonra, ışık geçirmeyen kasanın ortasına bir açma kapağı ile yerleştirilmiştir. Kartın sonlandırılması, CCD matrisinin yüzeyine ek koruyucu cam yerleştirme ve kartın yüzeyini sızdırmaz hale getirme imkanı sağlamak için USB konektörünün tekrar lehimlenmesinden oluşmuştur.

Gövde kapağında, ortasında bir ışık kaynağı olan, farklı parıltı renklerine (kırmızı, yeşil, mavi) üç LED bloğunun bulunduğu bir geçiş deliği yapılmıştır. LED bloğu sırayla bir opak mahfaza ile kapatılır. LED'lerin matris yüzeyinden uzak konumu, ölçüm nesnesinde yaklaşık olarak paralel bir ışık ışınının oluşmasını sağlar.

CCD, bir USB kablosu kullanarak bir PC'ye bağlanır. Yazılım - tam zamanlı, Web kamerasının teslimatına dahildir.

Mikroskop, 15 Hz'lik bir görüntü yenileme hızı ile yaklaşık 10 mikron optik çözünürlük ile 50 ... 100 kez görüntü büyütme sağlar.

Mikroskobun tasarımı, Şek. 4 (ölçek değil).

CCD matrisinin 7, mekanik hasara karşı korunması için giriş penceresi için, 1x15x15 mm boyutlarında kuvars koruyucu cam 6 yerleştirilmiştir. Elektronik levhanın sıvılara ve mekanik hasara karşı korunması, yüzeyi silikon sızdırmazlık maddesi 8 ile kapatılarak sağlanır. Test nesnesi 5, koruyucu camın 6 yüzeyine yerleştirilir. yaklaşık olarak 50 ... 60 mm'dir.

Güç LED'lerine (Şekil 5) seri bağlanmış üç adet 4.5 V hücreden 12'sinde bir batarya ile güç verilir SA1 anahtarı ile güç açılır, HL1 LED'i (Şekil 4'te 1) koruyucu kapakta bulunur ve göstergenin göstergesidir. besleme gerilimi. Aydınlatma LED'leri EL1-EL3 açılır ve böylece aydınlatma rengi muhafazanın 11 yan duvarında bulunan SA2-SA4 (13) anahtarları ile seçilir.

Rezistörler R1, R3-R5 - akım sınırlayıcı. Direnç R2 (14), EL1-EL3 LED'lerinin parlaklığını ayarlamak için tasarlanmıştır, mahfazanın arka duvarına monte edilmiştir. Cihaz sabit dirençler C2-23, MLT, değişken - SPO, SP4-1 kullanır. SA1 - MT1 güç şalterleri, SA2-SA4 şalterleri - SPA-101, SPA-102, LED AL307BM butonları KIPD24A-K ile değiştirilebilir

Çıktı görüntülerinin görünen boyutu kullanılan video kartının özelliklerine ve monitörün boyutuna bağlı olduğundan, mikroskop kalibrasyon gerektirir. Boyutları bilinen bir test nesnesinin (şeffaf okul cetveli) kaydedilmesinden oluşur (Şekil 6). Monitör ekranındaki cetvelin vuruşları arasındaki mesafeyi ölçerek ve bunları gerçek boyutla ilişkilendirerek, görüntü ölçeğini (büyütme) belirleyebilirsiniz. Bu durumda, monitör ekranının 1 mm'si ölçülen nesnenin 20 μm değerine karşılık gelir.

Mikroskop kullanarak, çeşitli olayları gözlemleyebilir ve nesneleri ölçebilirsiniz. Şek. Şekil 7, 500 ruble değerinde bir banknotun lazer perforasyonunu göstermektedir. Deliklerin ortalama çapı 100 mikron, deliklerin saçılması şekli görülebilir. Şek. Şekil 8, Hitachi renkli resim maskesi maskesinin bir görüntüsüdür. Deliklerin çapı yaklaşık 200 mikrondur.

Biyolojik nesnelerin bir örneği olarak, bir örümcek, pençesi ve bıyığı seçilmiştir; Şekil 2'de gösterilmiştir. 9 ve şek. Şekil 10, sırasıyla (bıçağın çapı yaklaşık 40 mikron), yazarın saçı (çap - 80 mikron) - Şek. 11, balık pulları - Şek. 12. Maddelerin suda çözünme işlemlerini gözlemlemek ilginçtir. Örnek olarak, tuz ve şekerin çözünme işlemleri verilmiştir. Şek. 13a ve şek. Şekil 14a, sırasıyla kuru tuz ve şeker kristallerinin parçacıklarını göstermektedir; 13.6 ve şek. 14.6 - Suda çözünme süreci. Artan madde konsantrasyon bölgeleri ve çözünme merkezlerinde odaklanma ışığının etkileri açıkça görülmektedir.