Бинокулярный микроскоп

Стереомикроскоп фирмы Никон

Бинокулярный микроскоп (стереомикроскоп, «бинокуляр») - вид микроскопа для наблюдения объёмного увеличенного изображения малых объектов. Стереоскопическое зрение позволяет человеку детально исследовать строение сложных объёмных структур.

• Бинокуляром ранее часто называли усовершенствованный нестереоскопический микроскоп со специальной насадкой, позволяющей рассматривать одно плоское изображение, но одновременно двумя глазами. Такой бинокулярный объектив не позволяет получать стереоизображение, но несколько повышает комфортность работы, по сравнению с традиционным монокулярным микроскопом.
• Специальная разновидность бинокулярного микроскопа используется в криминалистике, обычно под названием микроскоп сравнения - en:Comparison microscope (реже — «сравнительный микроскоп», «криминалистический микроскоп»).

Исследование с помощью компьютеризованного бинокулярного микроскопа

Устройство

Разобранный бинокулярный микроскоп. Вверху - общий вид; объектив. Внизу справа - снятая поворотная бинокулярная часть.

Оптическая схема современного стереомикроскопа
A — Объектив B — телескопы Галилея (поворотные сменные компоненты) C — регулировка увеличения D — внутренний объектив E — призма F — линзы Релея G — Reticle H — Eyepiece

Объект рассматривается через 2 независимые оптические системы. В современных бинокулярных микроскопах одновременно используются два окуляра (по одному на каждый глаз) и обычно один объектив. Общее увеличение (объектив * окуляр) у бинокуляров обычно меньше, чем у монокулярных микроскопов (6-100^х). Бинокулярные микроскопы хорошо работают как в проходящем, так и в отражённом свете.

Применение специализированных бинокулярных микроскопов

Глаз человека не может различать структуры менее 150 мкм при работе на комфортном расстоянии, около 250 мм. Исследование структур с характерными размерами менее 150 мкм (микроорганизмов, растительных и животных клеток, кристаллов, деталей микроструктур металлов и сплавов) требует применения лупы или микроскопа, но с их помощью невозможно стереоскопическое восприятие объекта. С помощью стереомикроскопа можно определить форму, размеры, строение и другие характеристики микрообъектов.

Наиболее широко стереомикроскопы используются для исследования неоднородностей поверхности твёрдых непрозрачных тел, таких как горные породы, металлы, ткани; в микрохирургии и пр. Для обеспечения стереоэффекта объект рассматривается обоими глазами через два окуляра и составной объектив, устроенный таким образом, что в каждую из параллельных оптических систем попадают лучи света, отражённые от объекта, но изображение для левого и правого глаза формируется под небольшим углом.

Рабочий бинокулярный стереомикроскоп

Бинокуляр Olympus SZIII Stereo microscope

Такие микроскопы в настоящее время являются важным инструментом в исследовательской лаборатории. Даже простейший микроскоп является сложным оптико-механическим устройством, но более совершенные модели имеют дополнительный компьютерный модуль (цифровой фотоаппарат, либо видеокамеру, соединённую с компьютером), специальный столик, осветительный блок и другие элементы. Большое рабочее расстояние и хорошая глубина резкости очень важны для микроскопов подобного типа. Оба показателя связаны с разрешением микроскопа, чем выше разрешение, тем меньше глубина резкости и рабочее расстояние. Увеличение в обычных стереомикроскопах достигает 100×. Разрешение максимально при использовании объектива 10× и обычно существенно меньше, чем в обычном микроскопе.

Исследовательский компьютерный стереомикроскопический комплекс

Современные CCD видеокамеры с высоким разрешением монтируются в исследовательском комплексе, позволяя передавать изображение на LCD монитор с высоким разрешением. Программное обеспечение может преобразовать два независимых изображения в два образа, интегрированных на мониторе в виде анаглифического трехмерного образа, который можно рассматривать через анаглифические очки. Стереоизображение может быть сформировано за счет поворота объектива с видеокамерой на угол ±45° в горизонтальной плоскости, вокруг центра исследуемого объекта. Созданное таким образом стереоизображение может быть детально исследовано.

Объект освещается встроенным источником света (в последнее время чаще всего светодиодным, не нагревающим препарат). Яркость и угол освещения регулируется. Предметный столик может перемещаться в горизонтальной плоскости, чаще по двум осям, но иногда дополнительно имеется возможность поворота объекта.

Сравнительный микроскоп

Сравнительный микроскоп - устройство, позволяющее сравнивать изображения в едином поле зрения. Фактически он состоит из двух микроскопов, связанных в единую оптическую систему, которая позволяет одновременно рассматривать два различных объекта в едином, но расщепленном поле зрения. Это позволяет наблюдателю избежать ошибок, при последовательном исследовании различных объектов (что требует точного сохранения предыдущего образа в памяти).

История

Считается, что первой успешной разработкой идеи сравнительного микроскопа было устройство для использования в идентификации пуль и гильз, созданное Филиппом О. Грейвеллом, судебным химиком. Работа проводилась при поддержке и под руководством пионера судебной баллистики Кальвина Годдарда. Это был значительный шаг вперед в разработке научного метода идентификации огнестрельного оружия в судебно-медицинской экспертизе.

Дело Сакко и Ванцетти

В 1920-х гг. судебная баллистика находилась в стадии бурного роста исследовательских возможностей. В 1921 г. сравнительный микроскоп впервые был использован при экспертизе в деле Сакко и Ванцетти.

Резня в день святого Валентина

В 1929 г., используя подобный метод, Calvin Goddard и Phillip Gravelle провели экспертизу оружия, гильз и пуль, использованных в известной мафиозной разборке "Резня в день св. Валентина".

Современные модели бинокуляров

Нестереоскопические бинокуляры

• Бинокулярный микроскоп Микмедво-1 Вар. 2-20. (ЛОМО)
• Бинокулярный микроскоп MC 300 (S) (MICROS)

Стереомикроскопы

• Стереомикроскопы серий МБС, МСП (ЛОМО)
• Бинокулярные стереомикроскопы серий ELZ, NZ, SSZ и E-серии производства Scienscope (США)
• Линейка стереомикроскопов SMZ от Никон (645/660, SMZ 800, SMZ 1000, SMZ 1500
• Стереоскопические микроскопы ЛабоСтеми
• Серия стереомикроскопов Meiji Techno
• Бинокулярный микроскоп XTX-3С (10x; 2x/4x)
• Бинокулярные стереомикроскопы серии DUET (CARTON Optical Industries)
• Безокулярные стереомикроскопы Lynx
• Бинокулярные и тринокулярные стереомикроскопы Альтами

Микроскопы сравнения

• Микроскоп сравнения МСК-3 (ЛОМО)

Микроскопы сравнения Альтами

См. также

• en:Association of Firearm and Tool Mark Examiners
• en:Rifling

Внешние ссылки

На русском языке

• "RTS Engineering". Retrieved 2010-02-08. 

• "ООО "Дарском"". Retrieved 2010-08-10. 

На английском языке

• Virtual Comparison Microscope — программный комплекс для микроскопов сравнения