Огляд дослідницького мікроскопа Sigeta Biogenic 40x-2000x LED Trino Infinity

Зайшовши до будь-якого магазину оптики, ви знайдете велику кількість професійних мікроскопів. Даний сегмент ринку закритий досить щільно, і зробити правильний вибір дуже непросто: мікроскопи мають приблизно однакові оптичні характеристики, ціна відрізняється мало, та й конструктивно моделі дуже близькі. Якщо поставити їх у ряд, складається враження, що це копії одного й того самого пристрою.

Через наші руки проходить близько 90% мікроскопів, представлених на ринку України, так що ми маємо всі можливості вибрати топовий екземпляр у кожному сегменті. Зустрічайте: біологічний лабораторний мікроскоп SIGETA Biogenic 40x-2000x LED Trino Infinity.

Заводська упаковка та комплект постачання

Мікроскоп поставляється в картонному ящику, який важить близько 10 кг. Знявши упаковку транспортування, ми бачимо другу коробку, всередині якої і знаходиться оптичний прилад в частково розібраному стані. Станина упакована окремо від бінокулярної насадки та аксесуарів, об'єктиви вкручені у кришки індивідуальних колб. Оптичний прилад комплектується чотирма об'єктивами, трьома парами окулярів, адаптером для встановлення камери у фотоканал, синім світлофільтром для підвищення контрасту слабозабарвлених зразків, імерсійною олією, запобіжником, кабелем живлення, пилозахисним чохлом та інструкцією.

Оптичні схеми та конструкція окулярів

Загальні характеристики всіх трьох пар окулярів:

• Посадковий діаметр – 30 мм
• Корпус повністю виготовлений із металу
• FMC (Full Multi Coated) – багатошарове просвітлення всіх оптичних поверхонь

Окуляри кратності 10х

Оснащені гумовими наочниками, допускають корекцію діоптрій у діапазоні ±5 Дптр. Оптична схема окуляра - обернений Кельнер. Це говорить нам про істотно збільшений винос зіниці, що дозволяє проводити спостереження навіть в окулярах (на це вказує відповідна піктограма на корпусі окуляра). Окуляри продемонстрували хорошу чіткість зображення у центрі. По краях поля зору є незначний астигматизм.

Окуляри кратності 16х

Характеризуються найменшими габаритами, оптична схема – окуляр Плесла. Дають хорошу картинку у всьому діапазоні збільшення. Якість зображення трохи погіршується ближче до краю поля зору.

Окуляри кратності 20х

Оптична схема – окуляр Ерфле. Теоретично такі окуляри не дуже гарні на великих збільшеннях через астигматизм і бліки. Через велику кількість оптичних елементів окуляр дуже вимогливий до якості просвітлюючих покриттів і сорту оптичного скла. Але під час експерименту при спостереженні на максимальній кратності суттєвих недоліків у зображенні не було виявлено (крім, мабуть, незначної втрати яскравості).

Характеристики та особливості будови об'єктивів

	Числова апертура	Захисний пружинний механізм	Імерсія
Об'єктив 4х	0.10	–	–
Об'єктив 10х	0.25	–	–
Об'єктив 40х	0.65	+	–
Об'єктив 100х	1.25	+	+

Пружинний механізм дозволяє запобігти розтріскуванню покривного скла або пошкодженню фронтальної лінзи об'єктива через зіткнення із зразком при фокусуванні. Через значні лінійні розміри об'єктиви високої кратності зазвичай оснащуються пружинним блоком.

Загальні конструктивні особливості об'єктивів із комплекту:

• ступінь корекції - PLAN (планахромат);
• задовольняють DIN стандарт;
• корпус металевий;
• діаметр різьбової частини – 20.23 мм;
• розраховані працювати з покривним склом 0.17 мм;
• скориговані на нескінченну оптичну довжину тубуса.

Збільшення мікроскопа при різних комбінаціях окулярів та об'єктива

	Окуляр 10х	Окуляр 16х	Окуляр 20х
Об'єктив 4х	40	64	800
Об'єктив 10х	100	160	200
Об'єктив 40х	400	640	800
Об'єктив 100х	1000	1600	2000

Деталі конструкції, ергономічність корпусу

Ми детально вивчили оптику в комплекті, і тепер можна перейти до огляду самого мікроскопа. Оптичний прилад обладнано тринокулярною насадкою. Конструктивно це модифікований бінокуляр із додатковим оптичним каналом. Третій порт використовують для встановлення практично будь-яких засобів фото/відео фіксації, за винятком смартфона. Насадка має можливість повороту на 360 градусів, завдяки чому проводити мікроскопічні дослідження зможуть одночасно кілька людей. Для цього прилад не потрібно рухати: достатньо послабити стопорний гвинт і повернути окулярну насадку в потрібну сторону.

Регулювати можна як положення окулярних тубусів, так й відстань між ними. Відстань між їх центральними осями (міжцентрова або міжзінична відстань) змінюється в діапазоні від 48 до 75 мм.

Корпус тринокулярної насадки пластиковий, а самі окулярні трубки металеві. Кріпиться тринокуляр на «ластівчин хвіст». Посадковий діаметр 48 мм – це стандарт, більшість мікроскопів, у тому числі і радянського виробництва, обладнані саме таким роз'ємом для голови мікроскопа.

Усередині окулярної голови прихована система призм та дзеркал, яка ділить світло на три пучки (за кількістю оптичних каналів). На оптичні поверхні призм нанесені багатошарові просвітлюючі покриття.

Для підключення камери до оптичного приладу вам знадобиться два перехідники. Один з них вже встановлений у тринокулярі, другий ви знайдете в боксі з аксесуарами. Адаптери не містять ніяких оптичних елементів: грубо кажучи, це алюмінієві трубки з різьбою, які дозволяють встановити камеру на потрібній відстані від оптичного блоку мікроскопа. Один з адаптерів має змінну висоту та знімну частину з різьбою С-Mount.

Змінювана висота перехідника дозволяє компенсувати різність фокусних відстаней окулярів і камери. Це необхідно в тих випадках, коли, налаштувавши різкість в окулярах, ви втрачаєте фокус на камері (або навпаки). Фотоадаптер допоможе уникнути цієї проблеми: ви спочатку налаштовуєте різке зображення в окулярах, а вже після, регулюючи висоту перехідника, підбираєте таке положення камери, щоб різкість зображення стала задовільною.

Під бінокулярною насадкою розташовується чотирипозиційна револьверна головка. Зміна кратності здійснюється шляхом повороту револьвера в будь-який бік до характерного клацання.

І револьвер, і тринокулярна насадка кріпляться до масивної станини, відлитої з алюмінієвого сплаву. Радують око вигнуті плавні лінії корпусу та акуратність виконання станини. Порошкове покриття нанесене якісно, дефектів лиття не виявлено.

Справа і зліва в станину інтегровані чорні протиковзні вставки, з тильного боку видно пластикові кришки, що приховують доступ до нутрощів оптичного приладу. Не хвилюйтесь: ми їх обов'язково відкрутимо і подивимося, що всередині! :-)

Фокусувальний механізм мікроскопа

Озброївшись викруткою, знімаємо пластикові кришки зі станини та основи приладу: тепер можна бачити, як влаштована освітлювальна система та фокусувальний механізм.

Механізм грубого фокусування виявився простим і надійним – це класичний салазочно-рейковий механізм, на який встановлена латунна гребінка. Вона стикається з валом грубого фокусування, який приводить у рух столик. Є можливість регулювання сили натягу макрогвинта.

Механізм точного фокусування був виявлений усередині рукоятки грубого фокусування: як і у випадку з грубим фокусуванням, все просто, надійно та приховано від допитливих очей:-).

Переходимо до опису предметного столика: йому могли б позаздрити багато «колег» мікроскопа SIGETA Biogenic по лабораторії.

Стільниця досить велика та важка. З одного боку, це мінус, оскільки вага створює додаткове навантаження на механізм фокусування, а з іншого – плюс, оскільки забезпечує додаткову свободу маніпуляції із зразками. На стільницю можна покласти відразу кілька предметних стекол або поставити чашку Петрі з культурами бактерій.

Праворуч під столиком розташовані коаксіальні ручки керування рухом препаратопереміщувача по двох осях. Збільшений препаратотримач дозволяє покласти поруч відразу ДВА слайди і вивчати їх поперемінно, порівнюючи побачене і відразу повертаючись до попереднього слайду. Уздовж X та Y осей стільниці розміщені координатні ноніуси. Якщо ви проводите порівняльні спостереження двох і більше зразків, розташованих на одному предметному склі або в лунках предметного скла, без координатного ноніуса вам буде складно працювати. Виставляючи кожен зразок у полі зору об'єктива, ви запам'ятовуєте значення на шкалах і потім можете швидко змінювати положення скла, точно розміщуючи мікропрепарат у центрі поля зору.

Варто відзначити одну цікаву особливість механізму фокусування. Ручки тонкого фокусування виведені на обидві сторони мікроскопа, а ось рукоятка грубого фокусування у SIGETA Biogenic тільки одна: вона розташована з лівого боку (якщо дивитися на предметний столик мікроскопа). Спостерігаючи за роботою лаборантів, можна помітити, що вони частіше крутять фокусування лівою рукою, тоді як правою роблять записи, кладуть зразки та проводять інші маніпуляції. Отже, це конструктивне рішення можна вважати правильним.

Під предметним столиком видно класичний дволінзовий конденсор Аббе з ірисовою діафрагмою. На лінзи нанесені одношарові просвітлюючі покриття. Конденсор можна центрувати та регулювати за висотою, що дозволяє сформувати світловий конус потрібної форми.

За час експлуатації мікроскопа положення конденсора може трохи змінитися, але це не біда: за допомогою двох юстувальних ручок його можна повернути у вихідне положення. Послідовність налаштування освітлення:

1. Встановіть окуляр мінімального збільшення.
2. Встановіть об'єктив кратності 10x.
3. Закрийте польову діафрагму на колекторі (в освітлювальному блоці) на 90%.
4. Наведіть різкість і виставте висоту конденсора так, щоб чітко виднівся край закритої діафрагми.
5. Через крихітний отвір у колекторі проходитиме світло, і на чорному тлі буде виднітися маленький кружок світла. Ця світлова пляма має бути точно у центрі поля зору. Якщо вона зсунута, то по черзі повертаючи юстувальні ручки конденсора, перемістіть пляму в центр зображення.

Все, освітлення налаштовано! Можна розпочинати роботу.

Освітлювальна система мікроскопа

На відміну від примітивніших мікроскопів, дана модель має освітлювальний блок складної конструкції. Крім лампи, до нього входять колекторна лінза та польова ірисова діафрагма, тоді як прості мікроскопи польової діафрагми позбавлені. Діафрагма освітлювального блоку дозволяє гнучко налаштовувати освітлення та допомагає провести центрування конденсора.

Як джерело світла використовується потужний світлодіод, температура світла – 6000К (холодний відтінок). Практично для будь-якого стандартного дослідження 50% потужності підсвітки буде достатньо. Рекомендуємо взагалі не включати її на повну потужність: це може зашкодити зору. Маховик регулювання яскравості розташований з лівого боку основи мікроскопа.

Живиться оптичний прилад від мережі 220 В, роз'єм живлення та кнопка включення знаходяться з тильного боку станини. Проводи, що живлять підсвітку, якісні; є заземлення, місця з'єднання кількох дротів добре ізольовані.

Ми детально вивчили конструкцію мікроскопа та тепер переходимо до тестування зображення.

Бажаєте подивитись Biogenic в роботі?

Як зразки використовувалися готові мікропрепарати з наборів Зоологія та Анатомія, а також зразки власного виготовлення. Отримане зображення фіксувалося на цифрову камеру Sigeta UCMOS 5.1 Mp та дзеркальний фотоапарат Canon 600D.

Пропонуємо не витрачати зайвих слів і одразу перейти до перегляду результатів.

Цифрова камера Sigeta UCMOS 5.1 Mp:

На жаль, за замовчуванням камера не змогла продемонструвати природні кольори. Пояснимо: для анатомічних зрізів використовуються складні комбіновані барвники, до складу яких входять Еозин та Метиленовий синій. Ці інгредієнти підфарбовують деякі ділянки препарату фіолетово-синім, але на фото переважає червоний колір. Тепер використаємо дзеркальний фотоапарат і порівняємо результати.

Дзеркальний фотоапарат Canon 600D:

Тут нам вдалося отримати правильну передачу кольору без втрати інформативної складової зображення і значно більшу глибину різкості. Це зображення можна порівняти з тим, що буде видно через окуляри мікроскопа. Проаналізувавши зображення, можна зробити висновок, що хроматична аберація, сферична аберація та кома повністю усунуті завдяки PLAN-об'єктивам.

На цьому спостереження можна закінчувати: зібрано достатньо інформації, щоб дати сумарну оцінку цій моделі. Тепер ви можете зробити власні висновки та купити мікроскоп, не покладаючись під час вибору на суб'єктивні думки.

Висновки: оцінюємо мікроскоп Sigeta Biogenic

Отже, ще раз пройдемося по основним характеристикам лабораторних мікроскопів: якою мірою їм відповідає наш піддослідний екземпляр?

Механічна частина

Оптична частина

Тут багато говорити не станемо: ви самі бачили зображення, яке формується оптичною системою приладу. Плюси:

• добре просвітлені ахроматичні окуляри;
• планахроматичні об'єктиви;
• просвітлені призми у тринокулярній головці.

Сумарно отримуємо досить якісне зображення: 95% поля зору вільні від оптичних спотворень.

Мінус: спостерігається деяка втрата яскравості на збільшеннях в 1600 крат і більше.

Освітлювальна частина

Освітлювальний блок оснащений колекторною (польовою) діафрагмою. Як освітлювальний елемент використаний світлодіод достатньо великої потужності. Корпус не гріється, якісне паяння, гарна ізоляція проводів.

Загалом мікроскопу можна сміливо ставити 9 з 10 балів: 1 бал варто зняти за відсутність класичного стопорного гвинта для предметного столика, хоча це не є критичним недоліком.

Автор: Артем Бєлих,
спеціаліст з мікроскопії