스테레오 현미경

Stereo microscope
스테레오 현미경
현대적 입체 현미경 광학 디자인.
A - 대물 B - 갈릴레오 망원경(회전 목표) C - 줌 제어 D - 내부 대물 E - 프리즘 F - 릴레이 렌즈 G - 레티클 H - 접안 렌즈

스테레오, 입체 또는 해부 현미경은 샘플의 저배율 관찰을 위해 설계된 광학 현미경 변형으로, 일반적으로 물체를 투과하기 보다는 물체 표면에서 반사된 빛을 사용합니다.기기는 두 가지 목적과 접안경을 가진 두 개의 개별 광학 경로를 사용하여 왼쪽과 오른쪽 눈에 약간 다른 시야각을 제공합니다.이 배열은 [1]검사 중인 샘플의 3차원 시각화를 생성합니다.입체현미경 검사는 입체시료를 기록하고 검사하기 위한 매크로사진과 복잡한 표면지형을 겹쳐 세부 분석을 위해 입체시료가 필요하다.

스테레오 현미경은 종종 고체 시료의 표면을 연구하거나 프랙토그래피 및 법의학에서처럼 박리, 미세수술, 시계 제작, 회로 기판 제조 또는 검사, 파단 표면과 같은 긴밀한 작업을 수행하는 데 사용됩니다.따라서 제조, 검사 및 품질 관리를 위해 제조 산업에서 널리 사용됩니다.스테레오 현미경은 곤충학에서 필수적인 도구이다.

스테레오 현미경은 이중 접안경 및 비노뷰어가 장착된 복합 현미경과 혼동해서는 안 됩니다.이러한 현미경에서, 두 눈은 같은 이미지를 보고, 두 개의 접안경은 더 나은 시야의 편안함을 제공합니다.단, 이러한 현미경의 화상은 단안경 접안렌즈로 얻을 수 있는 화상과 다르지 않다.

역사

광학적으로 실현 가능한 최초의 입체 현미경은 1892년에 발명되었고 1896년에 독일의 [2]예나에 있는 Zeiss AG에 의해 상업적으로 이용 가능하게 되었다.

1896 Greenough 스테레오 현미경 (칼 차이스 예나)

미국의 동물학자 호레이쇼 솔튼스톨 그리너는 유명한 조각가 호레이쇼 그리너 시니어의 아들로 매사추세츠 주 보스턴의 엘리트 지역에서 자랐습니다.생계를 꾸려야 한다는 압박감 없이, 그는 대신 과학 분야에서 경력을 쌓았고 프랑스로 이주했다.브르타뉴 해안 콩카르뉴에 있는 해양 전망대에서, 전 국립 자연사 박물관장인 조르주 푸셰가 이끄는 그는 당시의 새로운 과학적 이상, 즉 실험에 영향을 받았습니다.동물학자, 해부학자, 형태학자들에게 죽은 표본의 해부가 주된 관심사였던 반면, 콩카르뉴에 머무는 동안, 그린은 살아있는 유기체와 발달하는 유기체에 대한 실험으로 되살아났다.이런 방식으로 과학자들은 일련의 석화된 2차원 표본이 아닌 활동 중인 배아 발달을 연구할 수 있었다.무척추동물의 발달하는 해양 배아의 3차원성과 상대적 크기를 제대로 표현할 수 있는 이미지를 만들기 위해, 새로운 현미경이 필요했다.체루빈 올레앙과 피에터 하팅과 같은 입체 현미경을 제작하려는 시도는 전에도 있었지만, 광학적으로 정교한 것은 없었다.게다가, 1880년대까지 어떤 과학자도 그렇게 낮은 분해능의 현미경을 필요로 하지 않았다.

그린은 행동을 취했고, 살아있는 배아를 회전시키고 조작하기 위한 복잡한 메커니즘을 구축하려는 그의 콩카르노 동료 로랑 샤브리의 시도에 영향을 받아, 그의 악기를 고안했다.Charles Whitstone에 의해 깊이 지각의 원인이 된 쌍안경의 최근 발견에 기초하여, Greenough는 입체시 현상을 [2]염두에 두고 그의 기구를 설계했다.

일반 광학 현미경과의 차이점

복합광 현미경과 달리, 스테레오 현미경의 조명은 투과된 조명보다는 반사된 조명, 즉 물체를 통해 투과된 빛보다는 물체 표면에서 반사된 빛을 사용합니다.물체의 반사광을 사용하면 너무 두껍거나 불투명하여 복합 현미경 검사를 할 수 있습니다.일부 스테레오 현미경은 또한 투과된 빛을 투과할 수 있는데, 일반적으로 복합 현미경과 달리 물체 아래의 투명한 스테이지 아래에 전구나 거울이 있기 때문에 투과된 조명은 대부분의 시스템에서 [3]응축기를 통해 초점을 맞추지 않습니다.특수 장비된 조명기가 장착된 스테레오스코프는 반사광 [4]또는 투과광을 사용하여 다크 필드 현미경을 사용할 수 있습니다.

디지털 이미징 픽업과 광섬유 조명이 장착된 스테레오 현미경을 사용하는 과학자

이런 종류의 현미경에는 높은 작동 거리와 피사계 깊이가 중요한 품질이다.두 품질 모두 분해능과 역상관된다. 분해능이 높을수록(즉, 인접한 두 점을 분리하여 구별할 수 있는 거리가 클수록) 필드 깊이와 작업 거리가 작아진다.일부 스테레오 현미경은 보통 복합 현미경의 10배 대물렌즈 및 10배 접안렌즈에 필적하는 100배까지 유용한 배율을 제공할 수 있지만, 배율은 훨씬 낮습니다.이것은 일반적인 복합 광학 현미경의 약 10분의 1 해상도입니다.

낮은 배율에서 큰 작동 거리는 특히 아래에서 설명한 것처럼 광섬유 조명을 사용하여 파단 표면과 같은 큰 고체 물체를 검사하는 데 유용합니다.이러한 샘플은 관심 지점을 결정하도록 쉽게 조작할 수도 있습니다.

확대

스테레오 현미경에는 크게 두 가지 유형의 확대 시스템이 있습니다.한 가지 유형은 고정된 배율로, 1차 배율은 설정된 배율의 대물렌즈 쌍으로 이루어진다.다른 하나는 줌 또는 범배율로, 설정된 범위 전체에서 연속적으로 가변적인 정도의 배율이 가능합니다.줌 시스템은 설정된 배율만큼 총 배율을 높이는 보조 목표를 사용하여 추가 배율을 달성할 수 있습니다.또, 접안 [1]렌즈 변경에 의해서, 고정계와 줌계의 양쪽 모두의 배율을 변경할 수 있다.

고정 배율과 줌 배율 시스템 사이의 중간은 갈릴레오에 의해 "갈릴레오 광학 시스템"으로 귀속된 시스템이다; 여기서 고정 초점 볼록 렌즈의 배열은 고정 배율을 제공하기 위해 사용되지만, 같은 간격의 동일한 광학 구성요소가 물리적으로 반전될 경우, 다시 사용될 수 있다는 결정적인 구별을 가지고 있다.여전히 고정된 다른 배율로 sult.이를 통해 한 세트의 렌즈가 두 개의 다른 배율을 제공할 수 있습니다. 두 세트의 렌즈가 한 개의 터렛에서 네 개의 배율을 제공할 수 있습니다. 세 세트의 렌즈는 여섯 개의 배율을 제공하지만 여전히 하나의 터렛에 들어갑니다.실제 경험에 따르면 이러한 갈릴레오 광학 시스템은 아날로그 눈금을 읽을 필요 없이 설정값으로 사용되는 배율을 알 수 있는 이점이 있어 훨씬 더 비싼 줌 시스템만큼 유용합니다.(리모트 로케이션에서는 시스템의 견고성도 그다지 중요하지 않은 장점입니다).

일루미네이션

조명 버터플라이 시료를 사용한 입체 현미경

소형 표본은 특히 고배율에서 강한 조도를 필요로 하며, 이는 일반적으로 광섬유 광원에 의해 제공된다.광섬유에서는 특정 전력 입력에 높은 광출력을 제공하는 할로겐 램프를 사용합니다.램프는 현미경 근처에 쉽게 장착할 수 있을 정도로 작지만, 전구의 고온을 개선하기 위해 냉각이 필요한 경우가 많습니다.광섬유 레버를 통해 작업자는 샘플에 적합한 조명 조건을 자유롭게 선택할 수 있습니다.줄기는 원하는 위치로 쉽게 이동하고 조작할 수 있는 칼집에 들어 있습니다.일반적으로 점등된 끝이 검체 근처에 있을 때 줄기는 눈에 띄지 않으므로 일반적으로 현미경의 이미지를 방해하지 않습니다.파단 표면의 검사는 프랙토그래피 중 표면 특징을 강조하기 위해 사선 조명이 자주 필요하며, 광섬유 조명이 이러한 목적에 이상적입니다.동일한 시료에 여러 개의 이러한 조명 줄기를 사용할 수 있으므로 조도를 더욱 높일 수 있습니다.

현미경을 해부하기 위한 조명의 최근 개발에는 할로겐보다 훨씬 에너지 효율이 높고 다양한 빛의 스펙트럼을 생성할 수 있는 고출력 LED의 사용이 포함되어 있어 생물학적 샘플(할로겐 또는 수은 증기 광원으로는 불가능)의 형광체 분석에 유용합니다.

디지털 디스플레이

9인치 HD LCD 화면, HDMI 비디오 출력, X/Y 디지털 마이크로미터 및 무빙 스테이지 탑재 LB-343 5.0 MP 디지털 스테레오 현미경

비디오 카메라는 일부 스테레오 현미경에 통합되어 있어 확대된 이미지를 고해상도 모니터에 표시할 수 있습니다.대형 디스플레이는 기존의 현미경을 장시간 사용할 경우 발생할 수 있는 눈의 피로를 줄이는 데 도움이 됩니다.

일부 유닛에서는 내장된 컴퓨터가 2대의 카메라(접안 렌즈당 1대)에서 3D 아나글리프 영상으로 변환하여 빨간색/시안경으로 보거나 교차 수렴[clarify] 처리로 깨끗한 안경과 향상된 색 정밀도를 제공합니다.안경을 쓴 그룹이 결과를 볼 수 있습니다.일반적으로 2D 영상은 접안 렌즈 중 하나에 부착된 단일 카메라에서 표시됩니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b 폴 E의 "입체 현미경 검사 입문"Nothnagle, William Chambers, Michael W. Davidson, Nikon MicrosopyU.
  2. ^ a b Simon-Stickley, Anna (2019). "Image and Imagination. The Stereomicroscope on the Cusp of Modern Biology". NTM Journal of the History of Science, Technology and Medicine. 27 (2): 109–144. doi:10.1007/s00048-019-00211-0. PMID 31062033. S2CID 146809758.
  3. ^ 폴 E의 "입체 현미경 검사용 조명: 반사(에피소픽) 빛"Nothnagle, William Chambers, Thomas J. Fellers, Michael W. Davidson, Nikon MicroscopyU.
  4. ^ Nikon MicroscopyU의 William Chambers, Thomas J. Fellers, Michael W. Davidson의 "Illumination for Stereemicroscopy: Darkfield Illlumination"입니다.
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