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

	Числовая апертура	Защитный пружинный механизм	Иммерсия
Объектив 4х	0.10	–	–
Объектив 10х	0.25	–	–
Объектив 40х	0.65	+	–
Объектив 100х	1.25	+	+

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.

Увеличение микроскопа при различных комбинациях окуляров и объектива

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

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