Mikroskopë dixhitalë. Mikroskopi elektronik Mikroskop elektronik

Mikroskopi elektronik është një metodë për studimin e strukturave që janë përtej dukshmërisë së një mikroskopi me dritë dhe kanë përmasa më të vogla se një mikron (nga 1 µm në 1-5 Å).

Funksionimi i një mikroskopi elektronik (Fig.) bazohet në përdorimin e një rryme të drejtuar, e cila vepron si një rreze drite në një mikroskop drite, dhe rolin e thjerrëzave e luajnë magnetët (thjerrëzat magnetike).

Për shkak të faktit se zona të ndryshme të objektit në studim mbajnë elektrone në mënyra të ndryshme, ekrani i mikroskopit elektronik prodhon një imazh bardh e zi të objektit që studiohet, i zmadhuar dhjetëra e qindra mijëra herë. Mikroskopët elektronikë të transmetimit përdoren kryesisht në biologji dhe mjekësi.

Mikroskopi elektronik u shfaq në vitet 1930, kur u morën imazhet e para të disa viruseve (virusi i mozaikut të duhanit dhe bakterofagët). Aktualisht, mikroskopi elektronik ka gjetur aplikimin më të gjerë në virologji dhe virologji, duke çuar në krijimin e degëve të reja të shkencës. Në mikroskopinë elektronike të objekteve biologjike përdoren metoda speciale të përgatitjes. Kjo është e nevojshme për të identifikuar përbërësit individualë të objekteve që studiohen (qelizat, bakteret, viruset, etj.), Si dhe për të ruajtur strukturën e tyre në kushte vakum të lartë nën një rreze elektronike. Me anë të mikroskopit elektronik studiohet forma e jashtme e një objekti dhe organizimi molekular i sipërfaqes së tij; duke përdorur metodën e seksioneve ultra të holla studiohet struktura e brendshme e objektit.

Mikroskopi elektronik në kombinim me metodat biokimike, citokimike të kërkimit, imunofluoreshencën, si dhe analizat e difraksionit me rreze X bëjnë të mundur gjykimin e përbërjes dhe funksionit të elementeve strukturorë të qelizave dhe viruseve.

Mikroskop elektronik i viteve 1970

Mikroskopi elektronik është studimi i objekteve mikroskopike duke përdorur një mikroskop elektronik.

Një mikroskop elektronik është një instrument elektron-optik që ka një rezolucion prej disa angstromash dhe ju lejon të studioni vizualisht strukturën e imët të strukturave mikroskopike dhe madje edhe të disa molekulave.

Një armë me tre elektroda, e përbërë nga një katodë, një elektrodë kontrolli dhe një anodë, shërben si një burim elektronesh për të krijuar një rreze elektronike që zëvendëson një rreze drite (Fig. 1).

Oriz. 1. Armë me tre elektroda: 1 - katodë; 2 - elektrodë kontrolli; 3 - rreze elektronike; 4 - anodë.

Lentet elektromagnetike, të përdorura në një mikroskop elektronik në vend të atyre optik, janë solenoidë me shumë shtresa të mbyllura në predha të bëra nga materiali i butë magnetik, që kanë një hendek jomagnetik në brendësi (Fig. 2).

Oriz. 2. Lente elektromagnetike: 1 - copë shtylle; 2 - unazë bronzi; 3 - dredha-dredha; 4 - guaskë.

Fushat elektrike dhe magnetike të krijuara në një mikroskop elektronik janë simetrike në aksi. Për shkak të veprimit të këtyre fushave, grimcat e ngarkuara (elektronet) që dalin nga një pikë e objektit brenda një këndi të vogël rimontohen në rrafshin e imazhit. I gjithë sistemi elektrono-optik gjendet në kolonën e mikroskopit elektronik (Fig. 3).

Oriz. 3. Sistemi elektro-optik: 1 - elektroda e kontrollit; 2 - diafragma e kondensatorit të parë; 3 - diafragma e kondensatorit të dytë; 4 - stigmatizues i kondensatorit të dytë; 5 - objekt; 6 - lente objektive; 7 - stigmatizues i lenteve objektive; 8 - stigmatizues i ndërmjetëm i lenteve; 9 - hapja e lenteve të projektimit; 10 - katodë; 11 - anodë; 12 - kondensatori i parë; 13 - kondensator i dytë; 14 - korrektor fokusi; 15 - tavolina e mbajtësit të objekteve; 16 - hapja e lenteve; 17 - diafragma zgjedhore; 18 - lente e ndërmjetme; 19 - lente projeksioni; 20 - ekran.

Rrezja elektronike e krijuar nga arma elektronike drejtohet në fushën e veprimit të thjerrëzave të kondensatorit, të cilat lejojnë që dendësia, diametri dhe hapja e rrezes që bie në objektin në studim të ndryshojnë brenda një diapazoni të gjerë. Në dhomën e objektit është instaluar një tavolinë, dizajni i së cilës siguron lëvizjen e objektit në drejtime pingule reciproke. Në këtë rast, mund të inspektoni në mënyrë sekuenciale një zonë të barabartë me 4 mm 2 dhe të zgjidhni zonat më interesante.

Pas kamerës së subjektit është një lente objektive, e cila lejon një imazh të mprehtë të subjektit. Gjithashtu jep imazhin e parë të zmadhuar të objektit, dhe me ndihmën e lenteve të mëvonshme, të ndërmjetme dhe të projektimit, zmadhimi i përgjithshëm mund të rritet në maksimum. Imazhi i objektit shfaqet në një ekran që ndriçon nën ndikimin e elektroneve. Pas ekranit janë pllaka fotografike. Stabiliteti i armës elektronike, si dhe qartësia e imazhit, së bashku me faktorë të tjerë (qëndrueshmëria e tensionit të lartë, etj.) varen kryesisht nga thellësia e vakumit në kolonën e mikroskopit elektronik, pra cilësia e pajisjes përcaktohet kryesisht nga sistemi i vakumit (pompat, kanalet e pompimit, çezmat, valvulat, vulat) (Fig. 4). Vakuumi i kërkuar brenda kolonës arrihet falë efikasitetit të lartë të pompave vakum.

Një pompë mekanike me vakum përpara krijon një vakum paraprak në të gjithë sistemin e vakumit, më pas pompa e difuzionit të vajit hyn në punë; të dyja pompat janë të lidhura në seri dhe sigurojnë një vakum të lartë në kolonën e mikroskopit. Futja e një pompë përforcuese të vajit në sistemin e mikroskopit elektronik bëri të mundur fikjen e pompës së vakumit të përparmë për një kohë të gjatë.

Oriz. 4. Qarku i vakumit të një mikroskopi elektronik: 1 - kurth i ftohur me azot të lëngshëm (linja e ftohjes); 2 - valvul me vakum të lartë; 3 - pompë difuzioni; 4 - valvul anashkalimi; 5 - cilindër i vogël tampon; 6 - pompë përforcuese; 7 - pompë mekanike e vakumit të vakumit paraprak; 8 - valvul me katër drejtime; 9 - cilindër i madh tampon; 10 - kolona e mikroskopit elektronik; 11 - valvula e hyrjes së ajrit në kolonën e mikroskopit.

Qarku elektrik i mikroskopit përbëhet nga burime të tensionit të lartë, ngrohje me katodë, furnizim me energji për thjerrëzat elektromagnetike, si dhe një sistem që siguron tension të alternuar të rrjetit te motori elektrik i pompës së paravakumit, furra e pompës së difuzionit dhe ndriçimi i panelit të kontrollit. Në pajisjen e furnizimit me energji vendosen kërkesa shumë të larta: për shembull, për një mikroskop elektronik me rezolucion të lartë, shkalla e paqëndrueshmërisë së tensionit të lartë nuk duhet të kalojë 5·10 -6 në 30 sekonda.

Një rreze elektronike intensive formohet si rezultat i emetimit termik. Burimi i filamentit për katodën, e cila është një filament tungsteni në formë V, është një gjenerator me frekuencë të lartë. Tensioni i gjeneruar me një frekuencë lëkundjeje prej 100-200 kHz siguron një rreze elektronike monokromatike. Lentet e mikroskopit elektronik fuqizohen nga një rrymë konstante, shumë e stabilizuar.

Oriz. 5. Mikroskopi elektronik UEMV-100B për studimin e mikroorganizmave të gjallë.

Prodhohen pajisje (Fig. 5) me rezolucion të garantuar prej 4,5 Å; Në fotografitë individuale unike, u mor një rezolucion prej 1.27 Å, duke iu afruar madhësisë së një atomi. Rritja e dobishme në këtë rast është 200,000.

Një mikroskop elektronik është një instrument preciz që kërkon metoda të veçanta përgatitjeje. Objektet biologjike kanë kontrast të ulët, kështu që është e nevojshme të rritet artificialisht kontrasti i ilaçit. Ka disa mënyra për të rritur kontrastin e preparateve. Duke e hijezuar preparatin në një kënd me platin, tungsten, karbon etj., bëhet i mundur përcaktimi i dimensioneve përgjatë të tre akseve të sistemit të koordinatave hapësinore në fotografi mikroskopike elektronike. Me kontrast pozitiv, ilaçi kombinohet me kripërat e metaleve të rënda të tretshme në ujë (acetat uranil, monoksidi i plumbit, permanganat kaliumi, etj.). Me kontrast negativ, preparati është i rrethuar nga një shtresë e hollë e një lënde amorfe me densitet të lartë, e padepërtueshme ndaj elektroneve (molibdat amonit, acetat uranil, acid fosfotungstik, etj.).

Mikroskopi elektronik i viruseve (viroskopia) ka çuar në përparim të konsiderueshëm në studimin e strukturës ultrafine, nënmolekulare të viruseve (shih). Së bashku me metodat e kërkimit fizik, biokimik dhe gjenetik, përdorimi i mikroskopisë elektronike kontribuoi gjithashtu në shfaqjen dhe zhvillimin e biologjisë molekulare. Lënda e studimit të kësaj dege të re të biologjisë është organizimi dhe funksionimi submikroskopik i qelizave njerëzore, shtazore, bimore, bakteriale dhe mikoplazmatike, si dhe organizimi i rikecisë dhe viruseve (Fig. 6). Viruset, molekulat e mëdha të proteinave dhe acideve nukleike (ARN, ADN), fragmente qelizore individuale (për shembull, struktura molekulare e membranës qelizore bakteriale) mund të ekzaminohen duke përdorur një mikroskop elektronik pas trajtimit të veçantë: hije metalike, pozitive ose negative në kontrast me acetat uranil ose acid fosfotungstik, si dhe komponime të tjera (Fig. 7).

Oriz. 6. Qelizë e kulturës së indit të zemrës së majmunit Cynomolgus e infektuar me virusin variola (X 12,000): 1 - bërthama; 2 - mitokondri; 3 - citoplazmë; 4 - virus.
Oriz. 7. Virusi i influencës (kontrast negativ (X450,000): 1 - mbështjellës; 2 - ribonukleoproteinë.

Duke përdorur metodën e kontrastit negativ, grupe të rregulluara rregullisht të molekulave të proteinave-kapsomere-u zbuluan në sipërfaqen e shumë viruseve (Fig. 8).

Oriz. 8. Fragment i sipërfaqes së kapsidës së virusit herpes. Kapsomerët individualë janë të dukshëm (X500,000): 1 - pamje anësore; 2 - pamje nga lart.
Oriz. 9. Seksioni ultra i hollë i bakterit Salmonella typhimurium (X80,000): 1 - bërthama; 2 - guaskë; 3 - citoplazmë.

Struktura e brendshme e baktereve dhe viruseve, si dhe e objekteve të tjera biologjike më të mëdha, mund të studiohet vetëm pasi t'i disekoni ato duke përdorur një ultratomë dhe të përgatitni seksionet më të holla 100-300 Å të trasha. (Fig. 9). Falë metodave të përmirësuara të fiksimit, futjes dhe polimerizimit të objekteve biologjike, përdorimit të thikave të diamantit dhe qelqit gjatë ultratomizimit, si dhe përdorimit të përbërjeve me kontrast të lartë për ngjyrosjen e seksioneve serike, u bë e mundur të përftoheshin seksione tepër të holla jo vetëm të mëdha. , por edhe viruset më të vogla të njerëzve, kafshëve, bimëve dhe baktereve.

Një mikroskop elektronik quhet kështu jo sepse përdor ndonjë komponent që përmban elektronikë - megjithëse ka më shumë se sa duhet. Por gjëja kryesore është se në vend të një rryme rrezesh drite që mbartin informacione për një objekt dhe që ne thjesht mund t'i shohim duke i afruar sytë tanë më afër okularëve, një mikroskop elektronik përdor një rrymë elektronesh - saktësisht njësoj si në një të rregullt. TV. Ne mund të vëzhgojmë një imazh të ngjashëm me një televizor në një ekran të veshur me një përbërje të veçantë që shkëlqen kur një rrymë elektronesh e godet atë. Por si zmadhohet një mikroskop elektronik?

Fakti është se ashtu si xhami i një lente konvencionale ndryshon rrugën e rrezeve të dritës, fushat magnetike dhe elektrike ndryshojnë lëvizjen e rrjedhës së elektroneve, gjë që bën të mundur fokusimin e "rrezeve" të elektroneve me të njëjtat efekte si në të zakonshmen. Sistemi i optikës së dritës "xhami". Sidoqoftë, për shkak të madhësisë jashtëzakonisht të vogël të elektroneve dhe "përthyerjes" domethënëse të rrjedhave të elektroneve, zmadhimi i imazhit arrihet afërsisht një mijë herë më i madh se ai i një mikroskopi optik. Në vend të okularëve të zakonshëm në një mikroskop elektronik, imazhi ose projektohet në një ekran shumë të vogël lumineshent, nga i cili vëzhguesi e shikon atë përmes një mikroskopi optik konvencional me zmadhim të lehtë, ose me ndihmën e një konverteri optiko-elektronik shfaqet. në një ekran të rregullt televiziv, ose - që përdoret më shpesh në praktikë - të regjistruar në një pllakë fotografike. Për një mikroskop elektronik, nuk ka një parametër të tillë si saktësia e ngjyrës, sepse ngjyra është vetitë e rrezeve të dritës, jo e elektroneve. Nuk ka asnjë ngjyrë në mikrokozmos, prandaj fotografitë "me ngjyra" të marra duke përdorur një mikroskop elektronik nuk janë asgjë më shumë se një konventë.

Ky ishte përafërsisht parimi i funksionimit të mikroskopit të parë elektronik në histori; sipas klasifikimit ekzistues, ai i përkiste mikroskopëve OPEM - "mikroskopi elektronik i zakonshëm transmetues"; nga pamja e jashtme, ai i ngjante një makine të madhe përpunimi metalik sesa mikroskopit që njerëzit ishin. i mësuar të shohë gjatë një shekulli e gjysmë të kaluar. Në këtë pajisje, e cila siguron zmadhim deri në një milion herë, kampioni u "ekspozua" ndaj një rryme elektronesh që lëviznin në një drejtim konstant. Pak më vonë, u shfaqën mikroskopët elektronikë skanues, në të cilët një rreze elektronike e përqendruar në madhësi nënatomike "skanon" sipërfaqen e mostrës dhe imazhi vërehet në ekranin e monitorit. Në fakt, "zmadhimi" i një mikroskopi skanues është gjithashtu një konventë; është raporti i madhësisë së ekranit me madhësinë e objektit origjinal të skanuar. Ishte me një pajisje të tillë që njeriu ishte në gjendje të shihte atome individuale për herë të parë. Tani për tani, ky është kufiri i aftësive teknologjike. Dhe në fakt, bota e grimcave elementare është aq e ndryshme nga e jona, saqë nuk ka gjasa të jemi në gjendje ta kuptojmë plotësisht, edhe pasi ta shohim me sytë tanë.

arkeologjia teknologjike)
Disa mikroskopë elektronikë rivendosin firmware-in e anijes kozmike, të tjerë inxhinierojnë kundërt qarkun e mikroqarqeve nën një mikroskop. Dyshoj se aktiviteti është tmerrësisht emocionues.
Dhe, meqë ra fjala, m'u kujtua postimi i mrekullueshëm për arkeologjinë industriale.

Spoiler

Ekzistojnë dy lloje të memories së korporatës: njerëzit dhe dokumentacioni. Njerëzit kujtojnë se si funksionojnë gjërat dhe e dinë pse. Ndonjëherë ata e shkruajnë këtë informacion diku dhe i ruajnë shënimet e tyre diku. Ky quhet "dokumentacion". Amnezia e korporatave funksionon në të njëjtën mënyrë: njerëzit largohen dhe dokumentacioni zhduket, kalbet ose thjesht harrohet.

Kam kaluar disa dekada duke punuar për një kompani të madhe petrokimike. Në fillim të viteve 1980, ne projektuam dhe ndërtuam një fabrikë që konverton hidrokarburet në hidrokarbure të tjera. Gjatë 30 viteve të ardhshme, kujtesa e korporatës e uzinës u zbeh. Po, fabrika është ende duke funksionuar dhe i sjell para kompanisë; kryhet mirëmbajtja dhe specialistët shumë të mençur e dinë se çfarë duhet të tërheqin dhe ku të godasin në mënyrë që uzina të vazhdojë të funksionojë.

Por kompania ka harruar plotësisht se si funksionon kjo fabrikë.

Kjo ndodhi për shkak të disa faktorëve:

Rënia në industrinë petrokimike në vitet 1980 dhe 1990 bëri që ne të ndalonim punësimin e njerëzve të rinj. Në fund të viteve 1990, grupi ynë përbëhej nga djem nën moshën 35 ose mbi 55 vjeç - me përjashtime shumë të rralla.
Ne kemi kaluar ngadalë në dizajnim duke përdorur sisteme kompjuterike.
Për shkak të riorganizimeve të korporatave, na u desh të lëviznim fizikisht të gjithë zyrën tonë nga një vend në tjetrin.
Një bashkim i korporatës disa vite më vonë e shpërndau plotësisht firmën tonë në një më të madhe, duke shkaktuar një riparim të madh të departamentit dhe riorganizim të personelit.
Arkeologjia industriale

Në fillim të viteve 2000, unë dhe disa kolegë të mi dolëm në pension.

Në fund të viteve 2000, kompania e kujtoi fabrikën dhe mendoi se do të ishte mirë të bënte diçka me të. Le të themi, rritja e prodhimit. Për shembull, ju mund të gjeni një pengesë në procesin e prodhimit dhe ta përmirësoni atë - teknologjia nuk ka qëndruar ende këto 30 vjet - dhe, ndoshta, të shtoni një punëtori tjetër.

Dhe pastaj kompania godet një mur me tulla me gjithë fuqinë e saj. Si u ndërtua kjo fabrikë? Pse u ndërtua në këtë mënyrë dhe jo ndryshe? Si funksionon saktësisht? Pse nevojitet vat A, pse punishtet B dhe C janë të lidhura me një tubacion, pse tubacioni ka një diametër D dhe jo D?

Amnezia e korporatës në veprim. Makinat gjigante, të ndërtuara nga alienët me ndihmën e teknologjisë së tyre aliene, fitojnë si të përthyer, duke prodhuar grumbuj polimerësh. Kompania ka një ide se si t'i mirëmbajë këto makina, por nuk e ka idenë se çfarë lloj magjie të mahnitshme ndodh brenda dhe askush nuk e ka idenë më të vogël se si janë krijuar ato. Në përgjithësi, njerëzit nuk janë as të sigurt se çfarë të kërkojnë saktësisht dhe nuk dinë se në cilën anë të zgjidhin këtë lëmsh.

Ne jemi në kërkim të djemve që tashmë punonin në kompani gjatë ndërtimit të kësaj fabrike. Tani ata zënë pozicione të larta dhe ulen në zyra të veçanta, me ajër të kondicionuar. Atyre u jepet detyra për të gjetur dokumentacionin për impiantin e caktuar. Kjo nuk është më memorie e korporatës, është më shumë si arkeologji industriale. Askush nuk e di se çfarë dokumentacioni ekziston për këtë bimë, nëse ekziston fare, dhe nëse po, në çfarë forme ruhet, në çfarë formatesh, çfarë përfshin dhe ku ndodhet fizikisht. Fabrika u projektua nga një ekip projektimi që nuk ekziston më, në një kompani që është blerë që atëherë, në një zyrë që është mbyllur, duke përdorur metoda të epokës para kompjuterike që nuk përdoren më.

Djemtë kujtojnë fëmijërinë e tyre me gërmimin e detyrueshëm në dhe, përveshin mëngët e xhaketave të shtrenjta dhe i shkojnë punës.

Çfarë është një mikroskop USB?

Një mikroskop USB është një lloj mikroskopi dixhital. Në vend të okularit të zakonshëm, këtu është instaluar një aparat fotografik dixhital, i cili kap imazhin nga lentet dhe e transferon atë në ekranin e monitorit ose laptopit. Ky mikroskop lidhet me një kompjuter shumë thjesht - nëpërmjet një kablloje të zakonshme USB. Mikroskopi vjen gjithmonë me softuer special që ju lejon të përpunoni imazhet që rezultojnë. Mund të bëni foto, të krijoni video, të ndryshoni kontrastin, shkëlqimin dhe madhësinë e figurës. Aftësitë e softuerit ndryshojnë sipas prodhuesit.

Një mikroskop USB është kryesisht një pajisje zmadhuese kompakte. Është i përshtatshëm për ta marrë atë me vete në udhëtime, në takime ose jashtë qytetit. Në mënyrë tipike, një mikroskop USB nuk mburret me zmadhim të lartë, por për të studiuar monedha, shtypje të vogla, objekte arti, mostra pëlhure ose kartëmonedha, aftësitë e tij janë mjaft të mjaftueshme. Me ndihmën e një mikroskopi të tillë ju mund të ekzaminoni bimët, insektet dhe çdo objekt të vogël rreth jush.

Ku të blini një mikroskop elektronik?

Nëse më në fund keni vendosur për zgjedhjen e modelit, mund të blini një mikroskop elektronik në këtë faqe. Në dyqanin tonë online do të gjeni një mikroskop elektronik me çmimin më të mirë!

Nëse dëshironi të shihni një mikroskop elektronik me sytë tuaj dhe më pas të merrni një vendim, vizitoni dyqanin Four Eyes më afër jush.
Po, po, dhe merrni fëmijët me vete! Sigurisht që nuk do të mbeteni pa blerje dhe dhurata!

Termi "mikroskop" ka rrënjë greke. Ai përbëhet nga dy fjalë, të cilat kur përkthehen do të thotë "i vogël" dhe "dukem". Roli kryesor i mikroskopit është përdorimi i tij në ekzaminimin e objekteve shumë të vogla. Në të njëjtën kohë, kjo pajisje ju lejon të përcaktoni madhësinë dhe formën, strukturën dhe karakteristikat e tjera të trupave të padukshëm për syrin e lirë.

Historia e krijimit

Nuk ka asnjë informacion të saktë në histori se kush ishte shpikësi i mikroskopit. Sipas disa burimeve, ajo u projektua në 1590 nga babai dhe djali Janssens, prodhues të syzeve. Një tjetër pretendent për titullin e shpikësit të mikroskopit është Galileo Galilei. Në vitin 1609, këta shkencëtarë i prezantuan publikut një instrument me lente konkave dhe konvekse në Accademia dei Lincei.

Me kalimin e viteve, sistemi për shikimin e objekteve mikroskopike ka evoluar dhe përmirësuar. Një hap i madh në historinë e saj ishte shpikja e një pajisjeje të thjeshtë me dy lente të rregullueshme në mënyrë akromatike. Ky sistem u prezantua nga holandezi Christian Huygens në fund të viteve 1600. Okulat e këtij shpikësi janë ende në prodhim edhe sot. E vetmja pengesë e tyre është gjerësia e pamjaftueshme e fushës së shikimit. Përveç kësaj, në krahasim me dizajnin e instrumenteve moderne, okularët Huygens kanë një vendndodhje të papërshtatshme për sytë.

Një kontribut i veçantë në historinë e mikroskopit dha prodhuesi i pajisjeve të tilla, Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723). Ishte ai që tërhoqi vëmendjen e biologëve për këtë pajisje. Leeuwenhoek prodhonte produkte me përmasa të vogla të pajisura me një lente, por shumë të fortë. Pajisjet e tilla ishin të papërshtatshme për t'u përdorur, por ato nuk dyfishuan defektet e imazhit që ishin të pranishme në mikroskopët e përbërë. Shpikësit ishin në gjendje ta korrigjonin këtë mangësi vetëm 150 vjet më vonë. Së bashku me zhvillimin e optikës, cilësia e imazhit në pajisjet e përbëra është përmirësuar.

Përmirësimi i mikroskopëve vazhdon edhe sot e kësaj dite. Kështu, në vitin 2006, shkencëtarët gjermanë që punonin në Institutin e Kimisë Biofizike, Mariano Bossi dhe Stefan Hell, zhvilluan një mikroskop të ri optik. Për shkak të aftësisë për të vëzhguar objekte me dimensione 10 nm dhe imazhe tredimensionale me cilësi të lartë 3D, pajisja u quajt nanoskop.

Klasifikimi i mikroskopëve

Aktualisht, ekziston një shumëllojshmëri e gjerë instrumentesh të dizajnuara për të ekzaminuar objekte të vogla. Grupimi i tyre bazohet në parametra të ndryshëm. Ky mund të jetë qëllimi i mikroskopit ose metoda e ndriçimit të miratuar, struktura e përdorur për dizajnin optik, etj.

Por, si rregull, llojet kryesore të mikroskopëve klasifikohen sipas rezolucionit të mikrogrimcave që mund të shihen duke përdorur këtë sistem. Sipas kësaj ndarjeje, mikroskopët janë:
- optike (dritë);
- elektronike;
- rreze X;
- sonda skanimi.

Mikroskopët më të përdorur janë ato të lehta. Ekziston një përzgjedhje e gjerë e tyre në dyqanet optike. Me ndihmën e pajisjeve të tilla, zgjidhen detyrat kryesore të studimit të një objekti të veçantë. Të gjitha llojet e tjera të mikroskopëve klasifikohen si të specializuar. Zakonisht ato përdoren në një mjedis laboratorik.

Secila nga llojet e mësipërme të pajisjeve ka nëntipet e veta, të cilat përdoren në një zonë ose në një tjetër. Përveç kësaj, sot është e mundur të blini një mikroskop shkollor (ose arsimor), i cili është një sistem i nivelit fillestar. Për konsumatorët ofrohen edhe pajisje profesionale.

Aplikacion

Për çfarë shërben mikroskopi? Syri i njeriut, duke qenë një sistem optik i veçantë biologjik, ka një nivel të caktuar rezolucioni. Me fjalë të tjera, ekziston një distancë më e vogël midis objekteve të vëzhguara kur ato ende mund të dallohen. Për një sy normal, kjo rezolucion është brenda 0.176 mm. Por madhësitë e shumicës së qelizave shtazore dhe bimore, mikroorganizmave, kristaleve, mikrostruktura e lidhjeve, metaleve etj janë shumë më të vogla se kjo vlerë. Si të studiohen dhe vëzhgohen objekte të tilla? Pikërisht këtu u vijnë njerëzve në ndihmë lloje të ndryshme mikroskopësh. Për shembull, pajisjet optike bëjnë të mundur dallimin e strukturave në të cilat distanca midis elementeve është të paktën 0.20 mikron.

Si funksionon një mikroskop?

Pajisja me të cilën syri i njeriut mund të shikojë objekte mikroskopike ka dy elementë kryesorë. Ato janë thjerrëza dhe okulari. Këto pjesë të mikroskopit janë të fiksuara në një tub të lëvizshëm të vendosur në një bazë metalike. Ka gjithashtu një tabelë objektesh mbi të.

Llojet moderne të mikroskopëve zakonisht janë të pajisur me një sistem ndriçimi. Ky, në veçanti, është një kondensator me një diafragmë të irisit. Një grup i detyrueshëm i pajisjeve zmadhuese përfshin mikro- dhe makrovida, të cilat përdoren për të rregulluar mprehtësinë. Dizajni i mikroskopëve përfshin gjithashtu një sistem që kontrollon pozicionin e kondensatorit.

Në mikroskopët e specializuar, më kompleksë, shpesh përdoren sisteme dhe pajisje të tjera shtesë.

Lentet

Do të doja të filloja të përshkruaj mikroskopin me një histori për një nga pjesët kryesore të tij, domethënë thjerrëzën. Ato janë një sistem kompleks optik që rrit madhësinë e objektit në fjalë në rrafshin e imazhit. Dizajni i lenteve përfshin një sistem të tërë jo vetëm të vetme, por edhe dy ose tre lente të ngjitura së bashku.

Kompleksiteti i një dizajni të tillë optiko-mekanik varet nga gama e detyrave që duhet të zgjidhen nga një ose një pajisje tjetër. Për shembull, mikroskopi më kompleks ka deri në katërmbëdhjetë lente.

Thjerrëza përbëhet nga pjesa e përparme dhe sistemet që e ndjekin atë. Cila është baza për të ndërtuar një imazh të cilësisë së kërkuar, si dhe për të përcaktuar gjendjen e punës? Kjo është një lente e përparme ose sistemi i tyre. Pjesët pasuese të lentës janë të nevojshme për të siguruar zmadhimin, gjatësinë fokale dhe cilësinë e imazhit të kërkuar. Megjithatë, funksione të tilla janë të mundshme vetëm në kombinim me një lente të përparme. Vlen gjithashtu të përmendet se dizajni i pjesës pasuese ndikon në gjatësinë e tubit dhe lartësinë e thjerrëzave të pajisjes.

okularë

Këto pjesë të mikroskopit janë një sistem optik i krijuar për të ndërtuar imazhin e nevojshëm mikroskopik në sipërfaqen e retinës së syrit të vëzhguesit. Okulat përmbajnë dy grupe lentesh. Më e afërta me syrin e studiuesit quhet okular dhe më e largëta është ajo e fushës (me ndihmën e saj, thjerrëza ndërton një imazh të objektit që studiohet).

Sistemi i ndriçimit

Mikroskopi ka një dizajn kompleks të diafragmave, pasqyrave dhe lenteve. Me ndihmën e tij, sigurohet ndriçimi uniform i objektit në studim. Që në mikroskopët e parë u krye ky funksion.Me përmirësimin e instrumenteve optike filluan të përdornin fillimisht pasqyra të sheshta dhe më pas konkave.

Me ndihmën e detajeve kaq të thjeshta, rrezet nga dielli ose llamba drejtoheshin në objektin e studimit. Në mikroskopët modernë është më i avancuar. Ai përbëhet nga një kondensator dhe një kolektor.

Tabela e lëndës

Preparatet mikroskopike që kërkojnë ekzaminim vendosen në një sipërfaqe të sheshtë. Kjo është tabela e objekteve. Lloje të ndryshme mikroskopësh mund ta kenë këtë sipërfaqe, të projektuar në mënyrë të tillë që objekti i studimit të rrotullohet drejt vëzhguesit horizontalisht, vertikalisht ose në një kënd të caktuar.

Parimi i funksionimit

Në pajisjen e parë optike, një sistem lentesh dha një imazh të kundërt të mikro-objekteve. Kjo bëri të mundur që të dallohej struktura e substancës dhe detajet më të vogla që ishin objekt studimi. Parimi i funksionimit të një mikroskopi të dritës sot është i ngjashëm me punën e kryer nga një teleskop përthyes. Në këtë pajisje, drita thyhet kur kalon nëpër pjesën e xhamit.

Si zmadhojnë mikroskopët e dritës moderne? Pasi një rreze rrezesh drite hyn në pajisje, ato shndërrohen në një rrjedhë paralele. Vetëm atëherë ndodh thyerja e dritës në okular, për shkak të së cilës imazhi i objekteve mikroskopike zmadhohet. Më pas, ky informacion arrin në formën e nevojshme për vëzhguesin në të tijën

Nënllojet e mikroskopëve të dritës

Ato moderne klasifikojnë:

1. Sipas klasës së kompleksitetit për kërkimin, mikroskopët e punës dhe të shkollës.
2. Sipas fushës së aplikimit: kirurgjikale, biologjike dhe teknike.
3. Sipas llojeve të mikroskopisë: pajisjet e dritës së reflektuar dhe të transmetuar, kontaktit fazor, lumineshentit dhe polarizimit.
4. Në drejtim të fluksit të dritës në të përmbysur dhe të drejtpërdrejtë.

Mikroskopë elektronikë

Me kalimin e kohës, pajisja e krijuar për të ekzaminuar objektet mikroskopike u bë gjithnjë e më e sofistikuar. U shfaqën lloje të tilla mikroskopësh në të cilët u përdor një parim krejtësisht i ndryshëm operimi, i pavarur nga thyerja e dritës. Në procesin e përdorimit të llojeve më të reja të pajisjeve, u përfshinë elektronet. Sisteme të tilla bëjnë të mundur shikimin e pjesëve individuale të materies aq të vogla sa që rrezet e dritës thjesht rrjedhin rreth tyre.

Për çfarë përdoret një mikroskop elektronik? Përdoret për të studiuar strukturën e qelizave në nivelet molekulare dhe nënqelizore. Pajisje të ngjashme përdoren gjithashtu për të studiuar viruset.

Pajisja e mikroskopëve elektronikë

Çfarë qëndron në themel të funksionimit të instrumenteve më të fundit për shikimin e objekteve mikroskopike? Si ndryshon një mikroskop elektronik nga një mikroskop me dritë? A ka ndonjë ngjashmëri mes tyre?

Parimi i funksionimit të një mikroskopi elektronik bazohet në vetitë e fushave elektrike dhe magnetike. Simetria e tyre rrotulluese mund të ketë një efekt fokusimi në rrezet e elektroneve. Bazuar në këtë, ne mund t'i përgjigjemi pyetjes: "Si ndryshon një mikroskop elektronik nga një mikroskop i dritës?" Ai, ndryshe nga një pajisje optike, nuk ka lente. Roli i tyre luhet nga fusha magnetike dhe elektrike të llogaritura siç duhet. Ato krijohen nga kthesat e mbështjelljeve nëpër të cilat kalon rryma. Në këtë rast, fusha të tilla veprojnë në mënyrë të ngjashme.Kur rryma rritet ose zvogëlohet, gjatësia fokale e pajisjes ndryshon.

Sa i përket diagramit të qarkut, për një mikroskop elektronik është i ngjashëm me atë të një pajisjeje me dritë. Dallimi i vetëm është se elementët optikë zëvendësohen nga elementë elektrikë të ngjashëm.

Zmadhimi i një objekti në mikroskopët elektronikë ndodh për shkak të procesit të thyerjes së një rreze drite që kalon nëpër objektin në studim. Në kënde të ndryshme, rrezet hyjnë në rrafshin e thjerrëzës objektive, ku ndodh zmadhimi i parë i kampionit. Më pas, elektronet udhëtojnë rrugën e tyre drejt thjerrëzës së ndërmjetme. Në të ka një ndryshim të qetë në rritjen e madhësisë së objektit. Imazhi përfundimtar i materialit në studim prodhohet nga thjerrëzat e projektimit. Prej saj imazhi godet ekranin fluoreshent.

Llojet e mikroskopëve elektronikë

Llojet moderne përfshijnë:

1. TEM, ose mikroskop elektronik transmetues. Në këtë instalim, një imazh i një objekti shumë të hollë, me trashësi deri në 0,1 mikron, formohet nga bashkëveprimi i një rreze elektronike me substancën në studim dhe zmadhimi i saj i mëvonshëm nga thjerrëzat magnetike të vendosura në lente.
2. SEM, ose mikroskop elektronik skanues. Një pajisje e tillë bën të mundur marrjen e një imazhi të sipërfaqes së një objekti me rezolucion të lartë, në rendin e disa nanometrave. Kur përdorni metoda shtesë, një mikroskop i tillë jep informacion që ndihmon në përcaktimin e përbërjes kimike të shtresave afër sipërfaqes.
3. Mikroskopi elektronik i skanimit të tunelit, ose STM. Duke përdorur këtë pajisje matet relievi i sipërfaqeve përçuese me rezolucion të lartë hapësinor. Në procesin e punës me STM, një gjilpërë metalike e mprehtë sillet në objektin që studiohet. Në këtë rast, ruhet një distancë prej vetëm disa angstromash. Më pas, një potencial i vogël aplikohet në gjilpërë, duke rezultuar në një rrymë tuneli. Në këtë rast, vëzhguesi merr një imazh tredimensional të objektit në studim.

Mikroskopi "Leevenguk"

Në vitin 2002, një kompani e re që prodhonte instrumente optike u shfaq në Amerikë. Gama e produkteve të saj përfshin mikroskopë, teleskopë dhe dylbi. Të gjitha këto pajisje dallohen nga cilësia e lartë e imazhit.

Zyra qendrore e kompanisë dhe departamenti i zhvillimit janë të vendosura në SHBA, në Fremond (Kaliforni). Por sa i përket objekteve të prodhimit, ato ndodhen në Kinë. Falë gjithë kësaj, kompania furnizon tregun me produkte të avancuara dhe cilësore me një çmim të volitshëm.

Keni nevojë për mikroskop? Levenhuk do të ofrojë opsionin e kërkuar. Gama e pajisjeve optike të kompanisë përfshin pajisje dixhitale dhe biologjike për zmadhimin e objektit që studiohet. Përveç kësaj, blerësit i ofrohen modele projektuesi në një larmi ngjyrash.

Mikroskopi Levenhuk ka funksionalitet të gjerë. Për shembull, një pajisje mësimore e nivelit fillestar mund të lidhet me një kompjuter dhe është gjithashtu e aftë të regjistrojë video të kërkimit që po kryhet. Modeli Levenhuk D2L është i pajisur me këtë funksionalitet.

Kompania ofron mikroskopë biologjikë të niveleve të ndryshme. Këto përfshijnë modele më të thjeshta dhe artikuj të rinj që janë të përshtatshëm për profesionistët.