Обзор исследовательского микроскопа Sigeta Biogenic 40x-2000x LED Trino Infinity

Зайдя в любой магазин оптики, вы найдете большое количество профессиональных микроскопов. Данный сегмент рынка закрыт достаточно плотно, и сделать правильный выбор очень непросто: у микроскопов примерно одинаковые оптичес­кие характеристики, цена отличается мало, да и конструктивно модели очень близки. Если поставить их в ряд, складыва­ется впечатление, что это копии одного и того же устройства.

Через наши руки проходит порядка 90% микроскопов, представленных на рынке Украины, так что у нас имеются все возможности выбрать топовый экземпляр в каждом сегменте. Встречайте: лабораторный биологический микроскоп SIGETA Biogenic 40x-2000x LED Trino Infinity.

Заводская упаковка и комплект поставки

Микроскоп поставляется в картонном ящике, который весит порядка 10 кг. Сняв транспортировочную упаковку, мы видим вторую коробку, внутри которой и находится оптический прибор в частично разобранном состоянии. Станина упакована отдельно от бинокулярной насадки и аксессуаров, объективы вкручены в крышки индивидуальных колб. Оптический прибор комплектуется 4-мя объективами, 3-мя парами окуляров, адаптером для установки камеры в фотоканал, синим светофильтром для повышения контраста слабоокрашенных образцов, иммерсионным маслом, предохранителем, кабелем питания, пылезащитным чехлом и инструкцией.

Оптические схемы и конструкция окуляров

Общие характеристики всех трех пар окуляров:

• Посадочный диаметр – 30 мм
• Корпус полностью изготовлен из металла
• FMC (Full Multi Coated) – многослойное просветление всех оптических поверхностей

Окуляры кратности 10х

Оснащены резиновыми наглазниками, допускают коррекцию диоптрий в диапазоне ±5 Дптр. Оптическая схема окуляра - обращенный Кёльнер. Это говорит нам о существенно увеличенном выносе зрачка, позволяющем проводить наблюдения даже в очках (на это указывает и соответствующая пиктограмма на корпусе окуляра). Окуляры продемонстрировали хорошую четкость изображения в центре. По краям поля зрения присутствует незначительный астигматизм.

Окуляры кратности 16х

Характеризуются наименьшими габаритами, оптическая схема – окуляр Плёссла. Дают хорошую картинку во всём диапазоне увеличений. Качество изображения незначительно ухудшается ближе к краю поля зрения.

Окуляр кратности 20х

Оптическая схема – окуляр Эрфле. В теории такие окуляры не очень хороши на больших увеличениях из-за астигматизма и бликов. Из-за большого количества оптических элементов окуляр очень требователен к качеству просветляющих покрытий и сорту оптического стекла. Но во время эксперимента при наблюдении на максимальной кратности существенных недостатков в изображении не было выявлено (кроме, пожалуй, малозначительной потери яркости).

Характеристики и особенности строения объективов

Пружинный механизм позволяет предотвратить растрескивание покровного стекла или повреждение фронтальной линзы объектива из-за столкновения с образцом при фокусировке. Из-за значительных линейных размеров объективы высокой кратности обычно оснащаются пружинным блоком.

Общие конструктивные особенности объективов из комплекта:

• степень коррекции – PLAN (планахромат);
• удовлетворяют DIN стандарту;
• корпус металлический;
• диаметр резьбовой части – 20.23 мм;
• рассчитаны на работу с покровным стеклом 0,17 мм;
• скорректированы на бесконечную оптическую длину тубуса.

Детали конструкции, эргономичность корпуса

Мы детально изучили оптику в комплекте и теперь можно перейти к обзору самого микроскопа. Оптический прибор оборудован тринокулярной насадкой. Конструктивно это модифицированный бинокуляр с дополнительным оптическим каналом. Третий порт используют для установки практически любых средств фото/видео фиксации, за исключением смартфона. Насадка имеет возможность поворота на 360 градусов, благодаря чему проводить микроскопические исследования смогут одновременно несколько человек. Для этого прибор не нужно двигать: достаточно ослабить стопорный винт и повернуть окулярную насадку в нужную сторону.

Регулировать можно не только положение окулярных тубусов, но и расстояние между ними. Расстояние между их центральными осями (межцентровое, или межзрачковое расстояние) изменяется в диапазоне от 48 до 75 мм.

Корпус тринокулярной насадки пластиковый, а сами окулярные трубки металлические. Крепится тринокуляр на «ласточкин хвост». Посадочный диаметр 48 мм – это стандарт, большинство микроскопов, в том числе и советского производства, оборудованы именно таким разъёмом для головы микроскопа.

Внутри окулярной головы спрятана система призм и зеркал, которая делит свет на три пучка (по количеству оптических каналов). На оптические поверхности призм нанесены многослойные просветляющие покрытия.

Для подключения камеры к оптическому прибору вам понадобится два переходника. Один из них уже установлен в тринокуляр, второй вы найдёте в боксе с аксессуарами. Адаптеры не содержат в себе никаких оптических элементов: грубо говоря, это алюминиевые трубки с резьбой, которые позволяют установить камеру на нужном расстоянии от оптического блока микроскопа. Один из адаптеров имеет изменяемую высоту и съёмную часть с резьбой С-Mount.

Изменяемая высота переходника позволяет компенсировать разность фокусных расстояний окуляров и камеры. Это необходимо в тех случаях, когда, настроив резкость в окулярах, вы теряете фокус на камере (или наоборот). Фотоадаптер поможет избежать этой проблемы: вы сначала настраиваете резкое изображение в окулярах, а уже после, регулируя высоту переходника, подбираете такое положение камеры, чтобы резкость ее изображения стала удовлетворительной.

Под бинокулярной насадкой располагается четырехпозиционная револьверная головка. Смена кратности производится путём поворота револьвера в любую сторону до характерного щелчка.

И револьвер, и тринокулярная насадка крепятся к массивной станине, отлитой из алюминиевого сплава. Радуют глаз изогнутые плавные линии корпуса и аккуратность исполнения станины. Порошковое покрытие нанесено качественно, дефектов литья не обнаружено.

Справа и слева в станину интегрированы черные противоскользящие вставки, с тыльной стороны видны пластиковые крышки, скрывающие доступ к внутренностям оптического прибора. Не переживайте: мы их обязательно открутим и посмотрим, что внутри! :-)

Фокусировочный механизм микроскопа

Вооружившись отвёрткой, снимаем пластиковые крышки со станины и основания прибора: теперь можно видеть, как устроена осветительная система и фокусировочный механизм.

Механизм грубой фокусировки оказался простым и надёжным – это классический салазочно-реечный механизм, на который установлена латунная гребёнка. Она соприкасается с валом грубой фокусировки, который приводит в движение столик. Есть возможно регулировки силы натяжения макровинта.

Механизм точной фокусировки был обнаружен внутри рукояти грубой фокусировки: как и в случае с грубой фокусировкой, все просто, надежно и скрыто от любопытных глаз :-).

Переходим к описанию предметного столика: ему могли бы позавидовать многие «коллеги» микроскопа SIGETA Biogenic по лаборатории.

Столешница достаточно большая и тяжелая. С одной стороны, это минус, так как его вес создаёт дополнительную нагрузку на механизм фокусировки, а с другой – плюс, поскольку обеспечивает дополнительную свободу манипуляции с образцами. На столешницу можно положить сразу несколько предметных стекол или поставить чашку Петри с культурами бактерий.

Справа под столиком расположены коаксиальные ручки управления движением препаратоводителя по двум осям. Увеличенный препаратодержатель позволяет положить рядом сразу ДВА слайда и изучать их попеременно, сравнивая увиденное и тут же возвращаясь к предыдущему слайду. Вдоль X и Y осей столешницы размещены координатные нониусы. Если вы проводите сравнительные наблюдения двух и более образцов, расположенных на одном предметном стекле или в лунках предметного стекла, то без координатного нониуса вам будет сложно работать. Выставляя каждый образец в поле зрения объектива, вы запоминаете значения на шкалах и затем можете быстро менять положение стекла, точно размещая микропрепарат в центре поля зрения.

Стоит отметить одну интересную особенность фокусировочного механизма. Ручки тонкой фокусировки выведены на обе стороны микроскопа, а вот рукоять грубой фокусировки у SIGETA Biogenic только одна: расположена она с левой стороны (если смотреть на предметный столик микроскопа). Наблюдая за работой лаборантов, можно заметить, что они чаще крутят фокусировку левой рукой, в то время как правой делают записи, кладут образцы и проводят прочие манипуляции. Следовательно, данное конструктивное решение можно считать правильным.

Под предметным столиком виден классический двухлинзовый конденсор Аббе с ирисовой диафрагмой. На линзы нанесены однослойные просветляющие покрытия. Конденсор можно центрировать и регулировать по высоте, что позволяет сформировать световой конус нужной формы. В опытном образце микроскопа Biogenic конденсор изначально был хорошо центрирован

За время эксплуатации микроскопа положение конденсора может незначительно измениться, но это не беда: при помощи двух юстировочных ручек его можно вернуть в исходное положение. Последовательность настройки освещения:

1. Установите окуляр минимального увеличения.
2. Установите объектив кратности 10x.
3. Закройте полевую диафрагму на коллекторе (в осветительном блоке) на 90%.
4. Наведите резкость и выставите высоту конденсора так, чтобы четко виднелся край закрытой диафрагмы.
5. Через крошечное отверстие в коллекторе будет проходить свет, и на черном фоне будет виднеться маленький кружок света. Это световое пятно должно быть точно в центре поля зрения. Если оно сдвинуто, то, поочередно поворачивая юстировочные ручки конденсора, переместите пятно в центр изображения.

Все, освещение настроено! Можно начинать работу.

Осветительная система микроскопа

В отличие от более примитивных микроскопов, данная модель имеет осветительный блок сложной конструкции. Помимо лампы, в него входят коллекторная линза и полевая ирисовая диафрагмы, в то время как простые микроскопы полевой диафрагмы лишены. Диафрагма осветительного блока позволяет гибко настраивать освещение и помогает провести центрирование конденсора.

В качестве источника света используется мощный светодиод, температура света – 6000К (холодный оттенок). Практически для любого стандартного исследования 50% мощности подсветки будет достаточно. Рекомендуем вообще не включать ее на полную мощность: это может повредить зрению. Маховик регулировки яркости расположен с левой стороны основания микроскопа.

Питается оптический прибор от сети 220В, разъём питания и кнопка включения находятся с тыльной стороны станины. Провода, питающие подсветку, качественные; есть заземление, места соединения нескольких проводов хорошо заизолированы.

Мы детально изучили конструкцию микроскопа и теперь переходим к тестированию изображения.

Хотите посмотреть Biogenic в работе?

В качестве образцов использовались готовые микропрепараты из наборов Зоология и Анатомия, а также образцы собственного изготовления. Полученное изображение фиксировалось на цифровую камеру Sigeta UCMOS 5.1 Mp и зеркальный фотоаппарат Canon 600D.

Предлагаем не тратить лишних слов и сразу перейти к просмотру результатов.

Цифровая камера Sigeta UCMOS 5.1 Mp:

Увы, с настройками по умолчанию камера не смогла продемонстрировать естественные цвета. Поясним: для анатомических срезов используются сложные комбинированные красители, в состав которых входит Эозин и Метиленовый синий. Данные ингредиенты подкрашивают некоторые участки препарата фиолетово-синим, но на фото преобладает красный цвет. Теперь задействуем зеркальный фотоаппарат и сравним результаты.

Зеркальный фотоаппарат Canon 600D:

Тут нам удалось получить правильную цветопередачу без потери информативной составляющей изображения и значительно большую глубину резкости. Данное изображение сопоставимо с тем, что будет видно через окуляры микроскопа. Проанализировав изображения, можно сделать вывод, что хроматическая аберрация, сферическая аберрация и кома полностью устранены благодаря PLAN-объективам.

На этом наблюдения можно заканчивать: собрано достаточно информации, чтобы дать суммарную оценку данной модели. Теперь вы можете сделать собственные выводы и купить микроскоп, не полагаясь при выборе на субъективные мнения.

Выводы: оцениваем микроскоп Sigeta Biogenic

Итак, еще раз пройдемся по основным характеристикам лабораторных микроскопов: в какой степени им соответствует наш подопытный экземпляр?

Механическая часть

Оптическая часть

Здесь много говорить не станем: вы сами видели изображение, формируемое оптической системой прибора. Плюсы:

• хорошо просветлённые ахроматические окуляры;
• планахроматические объективы;
• просветленные призмы в тринокулярной головке.

Суммарно получаем достаточно качественное изображение: 95% поля зрения свободны от оптических искажений.

Минус: наблюдается некоторая потеря яркости на увеличениях в 1600 крат и более.

Осветительная часть

Осветительный блок оснащён коллекторной (полевой) диафрагмой. В качестве осветительного элемента использован светодиод достаточной большой мощности. Корпус не греется, качественная пайка, хорошая изоляция проводов.

В целом микроскопу можно смело ставить 9 из 10 баллов: 1 бал стоит снять за отсутствие классического стопорного винта для предметного столика, хотя это не является критичным недостатком.

Автор: Артем Белых,
специалист по микроскопии