Приобретая новый микроскоп в ценовой категории 15-25 тысяч рублей, люди получают вполне приличный микроскоп. Можно конечно купить и отечественный с хранения или Б/У за 2-5 тысяч рублей, но после покупки почти наверняка придется повозится с механикой, где-то доставать осветитель и блок питания к нему. (Лично мне самому нравится возиться со старыми отечественными микроскопами). Обычно новый микроскоп указанной ценовой категории китайского происхождения. В проспектах к ним указывается, что конденсор Аббе с Ч.А. 1,25 и встроенный осветитель позволяют осуществить освещение по методу Кёлера. Но как бы не так!
Мне достался чистокровный китаец LBH-2002B с галогенной лампой накаливания в качестве источника света. И стал я разбираться с системой освещения. Первым делом я вынул конденсор и сравнил его апертуру с КОН-3. У «китайца» она значительно меньше. Пошел я дальше: разобрал конденсор полностью и измерил радиусы кривизны линз и расстояния между ними. Сам конденсор состоит из трех линз. Выкрутив первую, получил почти КОН-3 с такой же апертурой. Первым делом подумал, что эта дополнительная линза нужна для увеличения освещенного поля при работе с объективами с малым увеличением. После выкручивания этой линзы освещенное поле уменьшилось всего на треть – значит моя догадка не правильная, да и в описании ничего не сказано про эту линзу отдельно. Ввел измеренные радиусы кривизны линз и расстояния между ними в простенький оптический CAD «Linzik» предположил, что показатели преломления у линз одинаковые и равны 1.5163. В результате выяснил, что дополнительная линза уменьшает сферическую аберрацию, однако при этом уменьшая апертуру конденсора. Фокусное расстояние у него получилось около 13 мм. Следующим непонятным моментом в осветительной системе этого микроскопа стала линза осветителя: плоская поверхность у нее матирована! Зачем тогда вообще было делать этот элемент в виде линзы? Загадка! В более простой модели этих же китайцев аналогичная линза имеет обе полированные поверхности. Но даже если бы плоская поверхность и не была матирована, то с таким фокусным расстоянием просто не возможно построить изображение нити накала на апертурной диафрагме конденсора. Тут стало понятным, что освещение по Кёлеру в этих микроскопах не осуществимо в принципе. А хочется…
Этим я и занялся. Расстояние от дна микроскопа до апертурной диафрагмы конденсора около 160 мм. В него и нужно уместить источник света с креплением и оптическую систему. Если взять линзу с фокусным расстоянием 20 мм, то при расстоянии от источника света до его изображения 144 мм увеличение получится 5 раз. Если в качестве источника использовать светодиод с размером светящейся площадки 5 мм, то его изображение будет иметь размер немногим меньше диаметра апертурной диафрагмы (27 мм) – этого вполне достаточно. Теперь все упирается в линзу – где ее взять. И на помощь приходит китайский светодиодный фонарик за 150 рублей. В нем стоит пластиковая линза (поэтому обращаться с ней нужно аккуратней, чем с обычной) с асферической первой поверхностью. Ее фокусное расстояние оказалось около 20 мм и световой диаметр 21 мм. Это то, что нужно! Теперь точить оправу и дорабатывать электрическую схему под питание светодиода.
Схема питания представляет собой регулируемый от 2 до 350 мА источник тока. Источник тока через выпрямитель VD1-VD4 с фильтрующим конденсатором C1 запитан от штатного регулируемого электронного трансформатора, который питал галогенную лампу. Регулирующий переменный резистор номиналом 4.7 МОм отключен электронного трансформатора, а на разъеме, куда он подключался, установлена перемычка. В место этого резистора поставлен другой, номиналом 10 кОм, который регулирует ток через светодиод. В таком варианте электронный трансформатор не работает без нагрузки. Поэтому к его выходу постоянно подключен резистор R2 номиналом 6.2 Ом (подобран экспериментально) мощностью 8 Вт. Стабилизатор тока обычный. Ток, протекающий через регулирующий транзистор VT1, светодиод HL1 и токоизмерительный R6, вызывает на последнем падение напряжения, которое подается на инвертирующий вход операционного усилителя DA1.1. На неинвертирующий вход подается опорное напряжение с делителя образованного резисторами R3-R5. В качестве источника стабильного напряжения используется прямосмещенный p-n переход диода VD5. В результате действия обратной связи через токоизмерительный резистор протекает ток, который вызывает падение напряжения равное напряжению, снимаемому с движка резистора R5. При изменении положения этого движка изменяется и ток через светодиод, что приводит к изменению яркости его свечения. Стабилизатор собран на макетной плате. Транзистор должен быть закреплен на радиаторе площадью не менее 20 кв.см.
Лень моя, конечно же, не дала мне возможности установить 5-и ваттный светодиод с диаметром светящейся площадки 4.5 мм. Поставил 3-ч ваттный с диаметром 3.5 мм. Просто для питания 5-и ваттного нужно напряжение 10 В, а переделывать обычный выпрямитель с фильтрующей емкостью на удвоитель было лень.
Переделанная схема осветителя позволяет освещать поле около 2.5 мм, равномерно, с запасом, заполнять апертуру объектива 40/0,65 (размер изображения светодиода на апертурной диафрагме 18 мм). Для работы с объективом 4/0,10 такого поля маловато, но, вынув конденсор, все становится на свои места: и поле равномерно освещено, и апертура заполнена. У объектива 100/1,25 апертура заполнена чуть больше чем на половину.
К сожалению, сделать фото получившихся внутренностей пока не могу.
Вложения: |
Комментарий к файлу: "Родная" оптическая схема освещения микроскопа
Lighting LBH-2002B.GIF [ 6.04 КБ | Просмотров: 20963 ]
|
Комментарий к файлу: Принципиальная схема регулируемого источника тока.
LBH-2002B electrik.GIF [ 8.52 КБ | Просмотров: 20963 ]
|
Комментарий к файлу: "Электронный" трансформатор, регулируемый источник тока и светодиод на радиаторе.
pic00402.jpg [ 196.26 КБ | Просмотров: 20963 ]
|
Комментарий к файлу: Крепление линзы осветителя и светодиода.
pic00404_.jpg [ 54.33 КБ | Просмотров: 20963 ]
|
Комментарий к файлу: Диаметр апертурной диафрагмы 16-17 мм
pic00408_.jpg [ 77.41 КБ | Просмотров: 20963 ]
|
Последний раз редактировалось Cocteau 30 ноя 2018, 10:00, всего редактировалось 2 раз(а).
|