Астрономия и микроскопия

Форум сайта "Два Стрельца"
Текущее время: 17 сен 2019, 05:46

Часовой пояс: UTC + 3 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 
Автор Сообщение
СообщениеДобавлено: 20 фев 2015, 09:27 
Не в сети

Зарегистрирован: 10 май 2013, 09:49
Сообщения: 435
Откуда: Санкт-Петербург
Уважаемые участники форума, создал эту тему для объединения и систематизации информации по данным вопросам.

Для того, чтобы тема была актуальной и удобной долгое время нужно всем придерживаться правила: размещать сообщения соответствующие названию темы! Я буду просить модераторов форума удалять или переносить сообщения не соответствующие этому правилу, уведомляя об этом их авторов. Прошу отнестись с пониманием.
Неизбежно будут возникать вопросы и захочется их обсудить. Это можно сделать здесь


Последний раз редактировалось Cocteau 20 фев 2015, 09:53, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 20 фев 2015, 09:27 
Не в сети

Зарегистрирован: 10 май 2013, 09:49
Сообщения: 435
Откуда: Санкт-Петербург
Ремонт:

  • МБИ-3:
http://www.forum.shvedun.ru/viewtopic.p ... 195#p38474
http://www.forum.shvedun.ru/viewtopic.p ... =15#p38484
http://www.forum.shvedun.ru/viewtopic.p ... =15#p38593
http://www.forum.shvedun.ru/viewtopic.p ... =30#p40440




Реставрация:



Юстировка:




Оффтоп:
Информации по этой теме было размещено уже очень много. Если вы можете найти свои сообщения напишите мне в личку ссылки на них, чтобы я смог разместить их здесь


Последний раз редактировалось Cocteau 18 мар 2015, 19:10, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 03 мар 2015, 17:29 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06 июл 2014, 23:38
Сообщения: 41
Откуда: г.Москва
Привет всем!
Cocteau, Вы постеснялись или забыли выложить ссылку на свою же замечательную статью по юстировке МБР-1? ;)

http://forum.shvedun.ru/viewtopic.php?f ... &start=270

_________________
МБР-1, Биолам70-Р15, Добсон LH 300N, МАК Intes MK-65 на LXD500B/Nexstar SLT


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: проверка и юстировка микроскопа
СообщениеДобавлено: 18 мар 2015, 18:56 
Не в сети

Зарегистрирован: 10 май 2013, 09:49
Сообщения: 435
Откуда: Санкт-Петербург
Начну с требований к механике микроскопа, которые в основном взяты из книги "Микроскопы" Скворцова, Панова, Полякова и Федина.
1. Неперпендикулярность столика к оси микроскопа 4' для план-объективов, 6÷8' – для обычных ахроматов и апохроматов. Эти значения возникают из требования резкого изображения на всем поле зрения (для план-ахромата 18 мм) с объективом 90-100 крат, у которого глубина резкости составляет 0.2 мкм. arctg(0.0002/0.18)=3'50''
2. Неперпендикулярность опорной плоскости объектива к оси микроскопа не более 1÷2'. Исходя из того, что изображение должно оставаться в поле зрения окуляра при смене объективов.
3. Точность центрирования объективов в револьвере не хуже 0.01 мм.
4. Непараллельность направления перемещения и оси тубуса определяется тем, что в пределах точной фокусировки (2 мм) объект не должен смещаться более чем на 0.1 радиуса поля зрения самого сильного объектива. arctg(0.006/2)=15'
5. Непараллельность направления перемещения и оси тубуса при грубой фокусировке не более 20'.
6. Поскольку глубина резкости с объективом 8х0.20 составляет 13 мкм, а с 90х1.25 – 0.3 мкм, то нет смысла добиваться сохранения фокусировки при смене объективов. Но ГОСТом допускается величина перефокусировки 0.05 мм. Она зависит как отклонения оптической длины тубуса от расчетного значения, так от высоты объективов и от положения опорных торцов револьвера. Отклонение механической длины тубуса в 1 мм приводит к перефокусировке ~14 мкм. Остальные ошибки не более половины оставшейся величины (36 мкм). Следовательно, отклонения положения опорных торцов револьвера по высоте должны быть не более 18/2 = 9 мкм.
7. Смещение оси конденсора относительно оси микроскопа не более ~ 0.15 мм.
8. Неперпендикулярность плоской поверхности фронтальной линзы конденсора не более 30'.

Там же обсуждается жесткость конструкций микроскопов и говорится, что штативы МБР-1, МБИ-3, МББ-1, МИН-8 и им подобные не обладают достаточной жесткостью. Это видно на практике, но не мешает работать при наблюдении глазом. Тоже, по видимому, относится и к большинству современных учебных, рабочих и биологических микроскопов.

Первые два пункта нам (любителям) проверить не по силам. Для этого нужны плоское зеркало, автоколлимационный окуляр и специальный объектив, который должен иметь определенное фокусное расстояние (точнее задний отрезок) и обязательно должен быть помещен в прецизионную оправу с опорной плоскостью строго перпендикулярной оптической оси объектива.

Проверку и юстировку узлов микроскопа рекомендуется делать на исправном, в плане механики, микроскопе.
Начать стоит с проверки тубуса. Окуляр должен быть с перекрестием, а лучше со шкалой. В качестве образца хорошо иметь объект-микрометр. Если нет, то подойдет любой контрастный образец, но в этом случае окуляр должен быть обязательно со шкалой.
Установив объектив 20-40 крат, фокусируемся на образце. Вращая окуляр вокруг своей оси, находим и запоминаем место на его шкале, которое не смещается относительно изображения объекта. Через это место проходит геометрическая ось окуляра.
Ослабив винт крепления окулярного тубуса, поворачиваем тубус на угол 30-45°. Затянув винт, смотрим на изображение. Запоминаем. Снова ослабляем винт, поворачиваем, затягиваем и смотрим. И так пока не сделаем полный оборот. В идеале неподвижной областью на изображении должна оказаться та, которая приходится на геометрическую ось окуляра. Допустимым будем считать отклонение в 1 мм (1/10 радиуса поля зрения хорошего объектива). Что соответствует 50 мкм на объект-микрометре с 20 кратным объективом или 25 мкм – с 40 кратным объективом. Если смещение будет больше, то нужно юстировать призму. Если же такое большое смещение оказалось у прямого тубуса, то стоит искать ему замену. Призма в наклонном тубусе крепится с помощью двух винтов и фигурной прижимной планки.
Юстировка призмы сведется к выведению неподвижной части изображения образца на геометрическую ось окуляра. Ослабив два винта, слегка сдвигаем призму и затягиваем винты. Смотрим в окуляр и запоминаем перемещением неподвижной области. Анализируем, куда теперь нужно сметить призму. Смещаем. Смотрим. Анализируем. Через несколько повторений это получится. После юстировки стоит проверить ее правильность, вращая окуляр вокруг своей оси и тубус вокруг своей. Во время юстировки и проверки винт фиксации тубуса нужно обязательно затягивать. Конечно, можно добиться, что смещение изображения образца будет менее 1 мм.
Теперь есть один проверенный узел микроскопа!
Проверку точности центрирования отверстий револьвера можно провести одновременно с проверкой высоты положения опорных торцов. Для этого стоит взять объектив с увеличением 40-60 крат и объект микрометр (без него не измерить смещение центров). Вкручиваем объектив в одно из отверстий. Фокусируемся. Запоминаем положение изображения препарата и записываем значение на маховике плавной фокусировки. Повернув револьвер в сторону, не сбив объект-микрометр на предметном столике, вкручиваем этот же объектив в следующее отверстие револьвера. Фокусируемся. Измеряем смещение изображения относительно первой установки объектива и записываем значение на маховике плавной фокусировки. Проделываем это для всех отверстий револьвера. По-хорошему это стоит проделать хотя бы по три раза для каждого отверстия, чтобы оценить точность измерений и убедится в повторяемости. Если центровка вдруг окажется хуже, то придется смириться с этим. Начать искать новый револьвер, а два соседних отверстия с минимальным отклонением положения центров вкрутить объективы 40х и 90х (или 100х). Разность высот опорных торцов можно уменьшить, подложив кольца из фольги под самые «высокие».
Для проверки параллельности оси микроскопа направлению перемещения понадобится слабый объектив с рабочим расстояние 5-10 мм (рабочее расстояние побольше, и кратность, тоже побольше), стеклянные плоскопараллельные пластинки толщиной (одна 4-6 мм, вторая до 10-15 мм, но можно и без неё), образец, окуляр с перекрестием или сеткой с кратностью «чем больше тем лучше). Плоскопараллельность пластинки проверяется микрометром: максимальная клиновидность должна быть не более 10мкм/10 мм. Проверка заключается в следующем: производится фокусировка на образец, затем на него кладется пластинка и вновь производится фокусировка (только с помощью механизма плавной фокусировки). Вычисляется разность положений изображения в первом и втором случаях Δ. Эффективное изменение положения высоты образца вычисляется по формуле heff=d(n-1)/n, где d – толщина пластинки в мм, а n – ее показатель преломления (обычно близок к 1.5). Угол между направлением перемещения и осью тубуса вычисляется по формуле arctg (Δ/heff). Аналогичное проделывается с толстой пластинкой, если она есть в наличии, с той разницей, что перефокусировка осуществляется маховичками грубой фокувировки. Если углы составляют менее 15' и 20' соответственно, то можно успокоится.
Теперь можно заняться проверкой параллельности плоскости предметного столика и опорной плоскости (плоскостей) тубуса (револьвера). Потребуется массивная штуковина с плоскими, параллельными друг другу торцами размером около 25-50 мм и высотой 20-40 мм. В моем случае это была концевая стеклянная мера. Можно набрать стопу из обрезков толстого витринного стекла. Параллельность поверхностей у них проверяется методам указанным выше. Еще потребуются тонкие щупы, в качестве которых можно использовать полоски фольги. Их толщину измеряют микрометром. Процедура простая. Почти вплотную к лежащей на предметном столике штуковине (или стопке стекол) подводится опорный торец тубуса (револьвера). Щупами измеряется максимальный и минимальный зазор между поверхностями. По диаметру опорного торца и разности толщин определяется угол наклона. Если он белее 4', то перекос нужно устранить, ослабляя винты крепления столика к кронштейну микроскопа и подкладывая в нужных местах и количествах кусочки фольги между ним и столиком.
Если оси объективов вкрученных в револьвер не совпадают с геометрической осью окуляра, то при переходе от одного объектива к другому изображение, объекта видимое в окуляр, будет смещаться. Исходя из этого, проводится проверка. В литературе часто говорится, что при переходе от объектива с малым увеличением к объективу с большим увеличением смещение изображения должно быть не белее трети поля зрения. При этом не приводятся конкретные числа: увеличение объективов и линейное поле зрения окуляра. Критерии качества здесь можно ввести самому. Стоит, наверное, считать хорошим результатом, когда при переходе с 8х объектива на 40х изображение смещается не более чем на 2 мм (немного больше трети радиуса поля зрения 20 кратного окуляра с полем зрения 9 мм, что соответствует угловому значению поля 2ω 40°).
Если не устраивает имеющееся положение дел с совпадением осей объективов и окуляра, то можно его попытаться исправить. Для этого надо найти в конструкции микроскопа регулировочные или установочные винты или приспособления, которые отвечают за смещение оси объектива относительно оси окуляра. В штативах серии МБР, МБИ или БИОЛАМ перемещение объективов в одном направлении осуществляется винтом, установленным сверху механизма с револьвером, а в другом направлении – пружиной фиксирующей револьвер. Последовательность действий такая: устанавливается объектив с бОльшим увеличением (например, 20х) и на геометрическую ось окуляра выводится изображение характерного объекта на образце, перемещением самого образца; затем устанавливается более слабый объектив и изображение также приводится на геометрическую ось, но уже перемещением объектива (вращением винта на механизме револьвера). И так повторяется много раз (может 10, 20, 40 или более раз), все зависит от увеличения окуляра, разности увеличений объективов и точности приведения изображения на геометрическую ось окуляра. На рисунке в утрированном масштабе показан процесс. Он иллюстрирует, что в процессе этих действий расстояние между осями объективов и окуляра уменьшается. Добившись, что изображение объекта не смещается в вертикальном направлении (для МБР и подобных штативов), можно остановится, если получен удовлетворительный результат. Если охота продолжить путь к совершенству, то нужно выкрутить объектив и сдвинуть плоскую пружину-фиксатор немного влево или вправо, ослабив винту ее крепления. Установив сильный и слабый окуляр, зафиксировать: уменьшилось или увеличилось смещение изображения при смене объективов. Если уменьшилось, то сдвинуть пружину-фиксатор еще в том же направлении, в противном случае сдвинуть ее сильнее в обратном направлении.

Офтоп: вопросы и комментарии в теме указанной в первом сообщении. Замечания к этому посту в личку.


Вложения:
Юстировка микроскопа_совмещение осей объектива и окуляра.GIF
Юстировка микроскопа_совмещение осей объектива и окуляра.GIF [ 17.42 КБ | Просмотров: 7233 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 19 фев 2019, 06:13 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 07 ноя 2016, 07:18
Сообщения: 1176
Проводил кое-какие "эксперименты/замеры", связанные с подвижкой призмы наклонного тубуса. После этого потребовалась юстировка для приведения в исходное положение. В противном случае при переходе к объективу большего увеличения объект наблюдения уходит от центра или может вовсе покинуть поле зрения. Юстировка основана на тех же принципах, что и в описанном выше способе. А именно, вращение визуальной насадки для поиска оси объектива. Внес в процедуру некоторые изменения для упрощения, большей формализации и меньшей субъективности.

1. Сфокусироваться на небольшом контрастном объекте.
2. Поместить объект в центр поля зрения. Большая точность на этом этапе не требуется. Достаточно центрировать "на глаз".
3. Установить цифровую камеру в окулярный тубус. Точность центровки матрицы относительно оси тубуса не влияет на точность юстировки. Единственное обязательное требование: камера должна быть достаточно надежно закреплена, чтобы не смещаться в тубусе при дальнейшем вращении визуальной насадки вокруг оси ластохвоста.
4. Записать пиксельные координаты (x_0; y_0) объекта на изображении. Я получал координаты непосредственно из программы для своей микроскопной камеры. Если камера не поддерживается измерительным софтом, то можно сделать снимок и получить координаты в графическом редакторе.
5. Ослабить винт крепления визуальной насадки. Повернуть насадку на 180 градусов. Затянуть винт. Записать новые координаты объекта (x_180; y_180).
6. Вычислить середину отрезка между точками (x_0; y_0) и (x_180; y_180). Середина этого отрезка соответствует оси объектива. Выражаясь точнее, эта точка является пересечением оси объектива с плоскостью изображения.
7. Вернуть визуальную насадку в исходное положение, повернув на 180 градусов.
8. Повторить пункты 4-7 для нескольких объективов, чтобы учесть погрешность их взаимной парацентричности. Таким образом будет получено несколько точек, каждая из которых соответствует оси одного из объективов. Вычислить координаты центральной точки как среднее арифметическое. Рисунок ниже иллюстрирует все расчеты.
Вложение:
Юстировка.png
Юстировка.png [ 14.29 КБ | Просмотров: 1582 ]

9. Поместить центральную точку на изображение по расчетным координатам. Перемещением столика вывести небольшой контрастный объект в центральную точку. В программе для моей микроскопной камеры можно отметить центральную точку прямо в режиме LiveView. Если такая возможность отсутствует, то можно использовать полупрозрачное наложение в графическом редакторе. Главное в этом пункте, чтобы объект был помещен в координатах центральной точки.
10. В окулярный тубус установить окуляр с меткой в центре (с перекрестием, шкалой, сеткой и т.п.). Проверка центрировки метки выполняется вращением так же, как в вышеописанном способе.
11. Подвинуть призму так, чтобы объект совпал с центральной меткой в окуляре.

П.С. Теперь можно с объектива 10х сразу "прыгать" на 100х.

_________________
Микмед-6 вар. 74., Микмед-2 вар. 11.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 04 июн 2019, 08:07 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 07 ноя 2016, 07:18
Сообщения: 1176
Понадобилось проверить совпадение осей объективов и окуляров на новом микроскопе. Но микроскопная камера установлена на другом микроскопе. Мне не хотелось снимать камеру, т.к. ранее очень кропотливо отъюстировал ее в тринокуляре практически до идеального совпадения точка в точку. Поэтому внес некоторые изменения в вышеописанную процедуру. Вместо микроскопной камеры использовал мобильник. А вместо специализированного измерительного софта - программу AutoCAD. Программа может "напугать" своей сложностью на первый взгляд. Но для выполнения нижеизложенной процедуры нужно освоить всего лишь несколько элементарных операций.

Пришел в выводу, что жесткое крепление камеры в окулярном тубусе - это чрезмерное требование. Можно делать снимки с рук мобильником через окуляр. Главное, чтобы снимки отвечали следующим требованиям.
1. На снимке должен быть виден выбранный контрастный объект.
2. Края поля зрения должны быть видны как можно более четко.
3. Все снимки должны быть сделаны при одинаковой ориентации мобильника относительно горизонтали. Пришел в выводу, что точности "на глаз" достаточно, т.к. поворот мобильника на 1 градус вокруг оси окуляра хорошо заметен. По крайней мере, держа в руках транспортир, я понял что 1 градус - это достаточно хорошо заметный перекос относительно горизонтали (или вертикали). Перекос даже в 2-3 градуса пренебрежительно мало влияет на точность всей процедуры. (А такой перекос уже просто невозможно не заметить, по-моему).

Для целостности изложения привожу всю процедуру. Пусть даже в некоторых пунктах будет повтор из предыдущего поста. Итак, к процедуре поиска оси объектива.

1. Сфокусироваться на небольшом контрастном объекте.
2. Поместить объект в центр поля зрения. Большая точность на этом этапе не требуется. Достаточно центрировать "на глаз".
3. Сделать 2 серии снимков. Серия-0: набор снимков с разными объективами при штатной ориентации визуальной насадки. Серия-180: так же, но с развернутой на 180 градусов визуальной насадкой.
4. Копировать снимки на компьютер с установленной программой AutoCAD.
5. Создать новый чертеж в AutoCAD и вставить один снимок как растровый рисунок.
6. Построить окружность по трем точкам на краю поля зрения.
7. Масштабировать окружность и растровый рисунок (короче, весь чертеж) так, чтобы радиус окружности стал равен 1000 единиц. (Число произвольное, просто удобное, главное, чтобы в дальнейшем все чертежи масштабировались одинаково).
8. Построить отрезок. Начало - в центре окружности. Конец - на изображении объекта.
9. Открыть свойства отрезка и записать параметры Дельта X и Дельта Y. Удобно сразу забивать значения в эксель (таблица 1).
10. Повторить пункты 5-9 для каждого снимка. В результате должны быть заполнены все столбцы таблицы 1, кроме двух крайних правых.
11. Далее вычисляем средние координаты для каждого объектива. Как видим, у всех объективов они разные. Чтобы учесть погрешность их взаимной парацентричности, нужно вычислить координаты центральной точки как среднее арифметическое.
Вложение:
Таблица 1.jpg
Таблица 1.jpg [ 62.72 КБ | Просмотров: 861 ]

Далее можно перенести данные из таблицы на чертеж AutoCAD, чтобы визуально оценить совпадение осей окуляра и объектива (точнее средней всех объективов). Для примера привожу результат, который был получен при проверке юстировки нового микроскопа. Черное перекрестие - центр поля зрения в окуляре, красное перекрестие - найденная центральная точка.
Вложение:
Рисунок 1.jpg
Рисунок 1.jpg [ 141.87 КБ | Просмотров: 861 ]

_________________
Микмед-6 вар. 74., Микмед-2 вар. 11.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Часовой пояс: UTC + 3 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot], Majestic-12 [Bot] и гости: 7


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron
Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Яндекс.Метрика