میکروسکوپ بدون لنز

در طول تاریخ تقریباً 300 ساله توسعه خود، میکروسکوپ احتمالاً به یکی از محبوب ترین ابزارهای نوری تبدیل شده است که به طور گسترده در تمام زمینه های فعالیت انسانی مورد استفاده قرار می گیرد. به ویژه دشوار است که نقش آن را در آموزش به دانش آموزانی که جهان صغیر اطراف را با چشمان خود می آموزند، بیش از حد ارزیابی کنیم.

یکی از ویژگی های متمایز میکروسکوپ پیشنهادی استفاده "غیر استاندارد" از یک دوربین وب معمولی است. اصل کار شامل ثبت مستقیم پرتاب اشیاء مورد مطالعه بر روی سطح ماتریس CCD هنگامی است که توسط یک پرتو موازی نور روشن می شود. تصویر حاصل بر روی یک مانیتور کامپیوتر نمایش داده می شود.

در مقایسه با یک میکروسکوپ معمولی، طرح پیشنهادی دارای سیستم نوری متشکل از لنزها نیست و وضوح با اندازه پیکسل ماتریس CCD تعیین می شود و می تواند به چندین میکرون برسد. شکل ظاهری میکروسکوپ در شکل نشان داده شده است. 1 و شکل 2. مدل "Wcam 300A" ساخت Mustek با ماتریس CCD رنگی با وضوح 640x480 پیکسل به عنوان دوربین تحت وب استفاده شد. برد الکترونیکی با ماتریس CCD (شکل 3) از محفظه جدا شد و پس از اندکی تغییر، در مرکز محفظه مات با درب بازکننده نصب شد. نهایی شدن برد شامل لحیم کاری مجدد کانکتور USB به منظور ایجاد امکان نصب یک شیشه محافظ اضافی بر روی سطح آرایه CCD و آب بندی سطح برد بود.

یک سوراخ در پوشش محفظه ایجاد شده است که در مرکز آن یک بلوک از سه LED با رنگ های درخشان مختلف (قرمز، سبز، آبی) وجود دارد که منبع نور است. بلوک دیودهای ساطع کننده نور به نوبه خود توسط یک پوشش مات بسته می شود. محل دور LED ها از سطح ماتریس به شما این امکان را می دهد که یک پرتو نور تقریباً موازی را روی جسم اندازه گیری تشکیل دهید.

ماتریس CCD با یک کابل USB به رایانه شخصی متصل می شود. نرم افزار - معمولی، در تحویل دوربین وب گنجانده شده است.

این میکروسکوپ بزرگنمایی تصویر 50 ... 100 برابر را با وضوح نوری حدود 10 میکرون با نرخ تجدید تصویر 15 هرتز ارائه می دهد.

طراحی میکروسکوپ در شکل نشان داده شده است. 4 (نه به مقیاس).

برای محافظت از آن در برابر آسیب های مکانیکی، یک شیشه محافظ کوارتز 6 با ابعاد 1x15x15 میلی متر بر روی پنجره ورودی ماتریس CCD 7 نصب شده است. محافظت از برد الکترونیکی در برابر مایعات و آسیب های مکانیکی با آب بندی سطح آن با درزگیر سیلیکونی 8 تضمین می شود. جسم مورد آزمایش 5 روی سطح شیشه محافظ قرار می گیرد 6. LED های روشنایی 2 در مرکز سوراخ نصب می شوند. در پوشش 4 و از بیرون با یک پوشش پلاستیکی مات پوشیده شده اند 3. فاصله بین جسم مورد آزمایش و بلوک LED ها تقریباً 50 ... 60 میلی متر است.

LED های روشنایی (شکل 5) توسط یک باتری 12 عددی از سه سلول گالوانیکی 4.5 ولتی متصل به ولتاژ منبع تغذیه می شوند. روشن کردن LED های روشنایی EL1-EL3 و در نتیجه انتخاب رنگ روشنایی توسط کلیدهای SA2-SA4 (13) واقع در دیواره جانبی محفظه 11 انجام می شود.

مقاومت های R1، R3-R5 - محدود کننده جریان. مقاومت R2 (14) برای تنظیم روشنایی LED های EL1-EL3 طراحی شده است، بر روی دیواره عقب کیس نصب می شود. این دستگاه از مقاومت های ثابت C2-23، MLT، متغیر - SPO، SP4-1 استفاده می کند. کلید برق SA1 - MT1، کلیدهای SA2-SA4 - دکمه های فشاری SPA-101، SPA-102، LED AL307BM قابل تعویض با KIPD24A-K

از آنجایی که ابعاد قابل مشاهده تصاویر نمایش داده شده به ویژگی های کارت گرافیک مورد استفاده و اندازه نمایشگر بستگی دارد، میکروسکوپ نیاز به کالیبراسیون دارد. این شامل ثبت یک شی آزمایشی (یک خط کش مدرسه شفاف) است که ابعاد آن مشخص است (شکل 6). با اندازه گیری فاصله بین ضربات خط کش روی صفحه نمایشگر و همبستگی آنها با اندازه واقعی، می توانید مقیاس تصویر (بزرگنمایی) را تعیین کنید. در این مورد، 1 میلی متر از صفحه نمایش مانیتور با 20 میکرومتر از جسم اندازه گیری شده مطابقت دارد.