Kako mikroskop pretvoriti u digitalni. Kako napraviti džepni mikroskop za djecu kod kuće. Kako napraviti elektronski mikroskop: potrebni materijali

U školskim godinama jako sam volio gledati različite predmete pod mikroskopom. Bilo što - od unutrašnjosti tranzistora do raznih insekata. I tako sam se nedavno ponovno odlučio prepustiti mikroskopu, podvrgnuvši ga manjim preinakama. To je ono što je ispalo iz toga:

Pod mikroskopom - mikro krug KS573RF2 (ROM s UV brisanjem). Jednom je na njemu snimljen testni program za Spectrum.

Ako pokušate riješiti problem "napred" - postavite kameru na okular mikroskopa, onda ništa dobro neće biti od toga: vrlo je teško pronaći točku gdje je barem nešto vidljivo, kamera neprestano pokušava za podešavanje ekspozicije, vidljivo područje je vrlo malo (u videu iz ovoga je vidljivo s prvom verzijom okulara). Pa sam odlučio krenuti drugim putem

Malo teorije

Slika koja vidi ljudsko oko u geometrijskoj optici naziva se virtualna slika, a slika koja se može projicirati na ekran naziva se stvarnom slikom.
Kamera percipira virtualnu sliku, pomoću leće je pretvara u stvarnu i projicira na matricu.
Kao što su moji pokusi pokazali, kod mikroskopa je sve obrnuto: slika ispred okulara je stvarna (jer sam zamijenivši list papira vidio ono što je pod mikroskopom), a iza okulara je imaginarna (jer je vidljiv oku).
Stoga, ako se leća ukloni iz kamere, a okular se ukloni iz mikroskopa, slika će se odmah projicirati na matricu web kamere.
Više detalja o geometrijskoj optici -.

Od teorije do prakse

Demontaža kamere

Uzimanje leće:

Prvi test:

Da bi stvar bila vječna - potrebno ju je premotati plavom selotejpom...

Pravim cijev koja će se umetnuti u mikroskop umjesto okulara:

Cijev je nešto manjeg promjera od potrebnog, pa je jedan kraj trebalo malo "proširiti".

Fiksiram cijev vrućim ljepilom na kameru bez objektiva:

Umećem umjesto jednog od okulara:

Spreman!

Ispod je nekoliko videa koje sam uspio snimiti ovim objektivom:

oko muhe

eInk zaslon iz PocketBook 301+

Retina zaslon s iPod-a

Nokia 6021 ekran

površina CD-a

Najjednostavniji elektronički digitalni mikroskop može se napraviti ručno pomoću starog telefona s kamerom, ali ipak je bolje koristiti pametni telefon (u našem slučaju iphone) i ekran je veći i kamera je bolja.

Ukupna moć povećanja mikroskopa može biti do 375 puta, ovisno o broju i klasi korištenih leća.
Usput, uzeli smo same leće u proizvodnji mikroskopa iz starog laserskog pokazivača, ali ako ga nemate, možete ih kupiti jeftino u bilo kojoj kineskoj internetskoj trgovini.

Cijena kućni mikroskop ne prelazi 300 rubalja, ako uzmemo u obzir troškove materijala:

Materijali za izradu

Potpuni popis potrebnih materijala za projekt:

Proizvodnja

1) Rastavljanje laserskog pokazivača i uklanjanje leće.

Za ovo koristimo najjeftiniji pokazivač, stoga nemojte kupovati skupe modele za ovo. Potrebne su ukupno 2 leće. (Možete preskočiti ovaj korak ako sami objektiv kupite u trgovini).

Za rastavljanje pokazivača odvrnite stražnji poklopac i izvadite baterije. Izvlačimo sve unutrašnjosti s jednostavna olovka s gumicom. Leća je u leći, a da bi je dobili potrebno je odvrnuti komadić male crne plastike.

Sama leća sastoji se od tankog prozirnog stakla, debljine oko 1 mm, možete je pričvrstiti na kameru telefona kako biste eksperimentirali s uvećanom fotografijom, vrlo je teško snimiti kvalitetnu fotografiju, pa sam odlučio napraviti stezaljku za mikroskop.

2) Izrada baze kućišta.
Ulaz je otišao na komad šperploče dimenzija 7 x 7 cm, u kojem izbušimo 3 rupe za nosače (vijke).Mjesta za bušenje rupa prikazana su na fotografiji s oznakama.

3) Priprema pleksiglasa i leća.
Izrezali smo 2 komada pleksiglasa dimenzija: 7 x 7 cm i 3 x 7 cm. Na prvom komadu pleksiglasa izbušimo 3 rupe prema šabloni od šperploče, to će biti gornji dio korpus. Na drugom komadu izbušimo 2 rupe prema šabloni od šperploče, to će biti srednja polica mikroskopa.
Nemojte snažno pritiskati prilikom bušenja pleksiglasa.

Sada trebate izbušiti rupe u pleksiglasu za leću i leću, za to će biti potrebna bušilica za leće D = D ili malo manje. Završna obrada rupe izvodi se okruglim turpijama ili rašpama.
Leće moraju biti umetnute u izbušene rupe na oba stakla.

4) Sastavljanje kućišta.
Kada su svi detalji mikroskopa spremni, možete prijeći na samu montažu, ali prije toga ostaje još 1 točka:
- potrebno je nabaviti izvor svjetla odozdo; za to sam izbušio rupu u donjem dijelu kućišta za montažu male diodne svjetiljke.

Prelazimo na završnu montažu. Vijke čvrsto privijamo na bazu.
Srednji stalak mikroskopa s o2 lećom mora biti postavljen gore i dolje kako bi se omogućilo podešavanje veličine povećanja optike.

Da bismo to učinili, zategnemo krilne matice, 2 podloške na 2 vijka i montiramo staklo s već zalijepljenom lećom dimenzija 3 * 7 cm.

Zatim postavljamo gornji poklopac, ovdje već koristimo obične matice, ali stavljamo ih i na vrh i na dno.

Čestitamo, upravo ste napravili jeftini digitalni mikroskop, evo nekoliko slika snimljenih njime.

Video upute za izradu i demonstraciju rada

(na engleskom)

Kako napraviti jednostavan Leeuwenhoekov mikroskop
Prvo ćemo naučiti kako izraditi male leće - staklene perle promjera 1,5 - 3 mm.Uzmite staklenu cijev duljine najmanje 15 - 20 cm i promjera 4 - 6 mm. Zagrijte ga u sredini na vatri dok staklo ne omekša, ne zaboravite ga cijelo vrijeme okretati oko osi. Osjećajući da je cijev postala plastična u sredini, oštro raširite dva kraja u stranu. Kao rezultat toga, dobit ćete dvije cijevi s tankim dugim vrhovima na jednom kraju.

Zagrijte vrh iznad plamena alkoholne lampe ili plinskog plamenika tako da sile površinske napetosti formiraju staklenu kuglu na njegovom kraju.

Stavite staklenu kuglu pincetom u udubljenje. Pokrijte vrh drugom pločom i spojite ih vijcima i maticama. (Posebno smo napravili sklopivi dizajn kako bismo eksperimentirali s loptama različitih promjera). Glave vijaka trebaju biti na strani izbočine otvora za gledanje, jer kada gledate mikroskop, mikroskop dodiruje kožu lica.

Sada pomoću ljepljive trake (ljepila) pričvrstite pokrovno staklo školskog mikroskopa duž konture na bakrenu ploču nasuprot otvora za gledanje. (Ako ga nemate, poslužit će prozirni plastični tanjur izrezan iz plastične boce.)
Stavite predmet koji želite vidjeti kroz mikroskop ispred otvora za gledanje i prekrijte ga drugim pokrovnim staklom. Ali vidite na fotografiji da je objekt promatranja obična nit.

Mikroskop se mora približiti samom oku i kroz njega gledati u bilo koji izvor svjetlosti. To može biti prozor na jarkom sunčanom danu ili stolna svjetiljka. Nakon toga otvorit će vam se nevjerojatan mikrokozmos. Nit će, na primjer, izgledati poput ogromnog užeta iz kojeg strše polomljeni kablovi. Noga obična muha više nalikuju slonovoj nozi, jako prekrivenoj čekinjama.

Nije manje zanimljivo razmotriti različite tekućine. Ako uzmemo u obzir akvarelnu boju jako razrijeđenu u vodi, možemo vidjeti poznato Brownovo kretanje čestica boje u vodi. Mlijeko će se pojaviti pred vama u obliku ogromnih plutajućih otoka kapljica masti. Voda iz obližnje lokve skriva nevidljivi svijet mikroorganizama koji nisu ni svjesni da ih izbliza promatrate.
Krv žabe, gledana pod mikroskopom, izgleda apsolutno zapanjujuće.

U članku ćemo vam reći kako napraviti kako napraviti mikroskop vlastitim rukama s povećanjem od x200, upute korak po korak i rezultati pokusa: ljuska luka, krv, list.

Zdravo! svi, jeste li ikada sanjali o istraživanju mikroskopskog svijeta? Kladim se da će većina vas reći DA! Ali alati koji su potrebni vrlo su skupi. Ali postoji rješenje koje daje pristojne rezultate i košta samo nekoliko dolara. Mikroskopi koriste leće velike snage za proizvodnju slika velikog povećanja. Samo ako imamo jak objektiv, možemo to učiniti. U konvencionalnim mikroskopima slika se fokusira izravno na naše oči. To zahtijeva vrlo složen dizajn leće. Korištenjem pametnog telefona i snažnog objektiva, možemo to učiniti vrlo na jednostavan način. Samo trebate držati leću ispred kamere pametnog telefona, dodirujući se. Zatim možete vidjeti jako uvećanu sliku kroz kameru. Ali kako bismo stalno promatrali uzorak, moramo stvoriti postavku. Pa počnimo!

Priprema leće

U ovom projektu koristimo leće velike snage, te su leće vrlo skupe na tržištu. Ali možemo ih pronaći u glavi DVD/CD čitača. Zapravo, imaju sposobnost velikog povećanja za čitanje snimljenih podataka na mikro razini.

Kao što je prikazano na slikama, sigurno uklonite leću iz čitača. Čak i mala ogrebotina će ga uništiti.

Materijali i alati

U ovom projektu koristit ćemo leću velike snage koja se nalazi u DVD/CD čitaču s kamerom pametnog telefona kako bismo dobili jako uvećanu sliku. U popisu materijala naveo sam bakrenu ploču, trebat će vam za stalak za pametni telefon. Može se koristiti bilo koji materijal.

Materijali:

1. PVC cijev od 1/2 inča (oko 20 cm)

2. Stakleni list - oko 25 cm x 16 cm

3. 2 mm promjera 1'1/2" duga matica i vijak

4. Bakrena ploča ili akril

5. Objektiv s DVD/CD čitača

6. Akrilno ljepilo

Alati:

1. Nožna pila

2. Bušilica 2 mm

3. Pištolj za vruće ljepilo

telefonska platforma

Da bismo dobili jasan pregled uzorka, potrebno je da cijela postavka bude stabilna. Da bismo to učinili, koristimo bakreni lim koji odgovara pametnom telefonu. Dimenzije ploče bit će samo 2 mm veće od veličine pametnog telefona po duljini i širini.

Sada imamo platformu koja odgovara našem pametnom telefonu. Sljedeći korak je napraviti rupe za leću i četiri vijka. Prije toga, moram reći nešto o dizajnu. Nosač telefona zahtijeva mehanizam za savršeno fokusiranje postavke na promatrani uzorak. Da bih to učinio, upotrijebit ću četiri vijka koji će mi omogućiti promjenu udaljenosti između leće i uzorka. Ovi vijci bit će postavljeni na četiri kuta ploče držača. Kada bušite rupu za kameru, odvojite vrijeme i označite mjesto gdje se kamera nalazi.

Nakon bušenja rupa, vrijeme je da postavite četiri matice vijka u kutove. Upotrijebite jako ljepilo kako biste ih savršeno poravnali. Pazite da ne prolijete ljepilo po navojima vijaka.

Nakon postavljanja četiri matice, vrijeme je za postavljanje leće. Očistite grube rubove izbušene rupe prije postavljanja leće. Zatim postavite leću na izbušenu rupu. Otvor od 2 mm savršeno pristaje leći i ne otpada. Zatim zalijepite leću malom količinom ljepila. Ovo je vrlo tvrdi dio. Budite oprezni, svaki mali pomak može dati pogrešan rezultat. Stalak za telefon je spreman!

Izrada postolja za mikroskop

Do ove točke smo dovršili držač. Dakle, sada nam treba podij za uzorak. Za tu sam svrhu odabrala staklenu ploču. To omogućuje postavljanje uzorka izravno na podij. Dok se pametni telefon može slobodno kretati i promatrati bilo koji dio uzorka. Ovo će vas možda malo zbuniti, ali će biti jasno na slikama.

Da bismo vidjeli kroz ovaj mikroskop, potrebno nam je osvjetljenje. Da bih napravio mjesta za rasvjetu, podigao sam pozornicu s četiri PVC cijevi izrezane na istu dužinu od oko 5 cm, a zatim smo postavili način rasvjete ispod staklene pozornice. U mom slučaju koristim svjetiljku telefona. Lako je i savršeno za ovaj projekt. Isprobao sam mnoge izvore svjetlosti, ali svjetiljka pametnog telefona dala je najbolje rezultate.

Provjeravamo naš kućni mikroskop

Sada imamo gotov mikroskop. Pogledajmo kako raditi s ovim. Prije svega, moramo uravnotežiti platformu telefona. Da biste to učinili, okretanjem četiri vijka možete promijeniti visinu držača telefona. Držite visinu oko 2-3 mm. U redu, sada morate postaviti kameru svog telefona savršeno poravnatu s lećom na platformu telefona. To možete učiniti tako da uključite aplikaciju kamere i izravnate je dok ne dobijete savršenu sliku.

Nakon toga trebamo uzorak za promatranje. Kao što možete vidjeti na slici, postavio sam 2 gomoljaste tkanine. Budući da imamo dovoljno prostora, moguće je staviti više uzoraka. Zatim uključite bljeskalicu. Sada možete gurnuti platformu telefona na staklo dok slika kamere ne pokaže fokusiranu sliku tkanine. Fokusiranje se može izvršiti s dva vijka najbliža fotoaparatu.

Rezultati pokusa pod mikroskopom kućne izrade

Nećete vjerovati rezultatima ovog mikroskopa. Teško je vjerovati da je moguće dobiti takve rezultate s ovim jednostavnim DIY mikroskopom. Približno povećanje je oko 200x. Ispod su rezultati pod ovim kućnim mikroskopom.

Kora luka pod mikroskopom

stanične stijenke i jezgrice su jasno vidljive.

Gornji sloj epidermisa lista pod mikroskopom

Krvna stanica pod mikroskopom

Krvne stanice izgledaju crvene kada se slijepe. Kada su raspoređeni, mogu se vidjeti kao mali mjehurići ili riblja jaja.

Visoka razina minijaturizacije elektronike dovela je do potrebe za posebnim alatima za povećanje i uređajima koji se koriste pri radu s vrlo malim elementima.

To uključuje tako uobičajeni proizvod kao što je USB mikroskop za lemljenje elektroničkih dijelova i niz drugih sličnih uređaja.

Neki stručnjaci vjeruju da je za proizvodnju mikroskopa za kućanstvo vlastitim rukama optimalno prikladan USB uređaj s kojim je moguće osigurati potrebnu žarišnu duljinu.

Međutim, za provedbu ovog projekta bit će potrebno izvršiti određene pripremne radove, što uvelike pojednostavljuje montažu uređaja.

Kao osnova za domaći mikroskop za lemljenje minijaturnih dijelova i mikro krugova, možete uzeti najprimitivniju i najjeftiniju mrežnu kameru tipa A4Tech, za koju je jedini uvjet da ima radnu matricu piksela.

Ako želite dobiti visoku kvalitetu slike, preporuča se koristiti kvalitetnije proizvode.

Da biste sastavili mikroskop iz web kamere za lemljenje malih elektroničkih proizvoda, također biste trebali pripaziti na kupnju niza drugih elemenata koji osiguravaju potrebnu učinkovitost uređaja.

To se prvenstveno odnosi na elemente osvjetljenja vidnog polja, kao i niz drugih komponenti preuzetih iz starih rastavljenih mehanizama.

Samostalni mikroskop sastavljen je na temelju matrice piksela, koja je dio optike stare USB kamere. Umjesto ugrađenog držača u njemu, trebali biste koristiti brončanu čahuru strojno izrađenu na tokarskom stroju, prilagođenu dimenzijama korištene optike treće strane.

Kao novi optički element mikroskopa za lemljenje može se koristiti odgovarajući dio bilo kojeg nišana igračke.

Za dobivanje dobra recenzija područja za odlemljivanje i lemljenje dijelova, trebat će vam set rasvjetnih elemenata, koji se mogu koristiti LED. Najprikladnije je odlemiti ih od bilo koje nepotrebne trake LED pozadinskog osvjetljenja (na primjer, od ostataka slomljene matrice starog prijenosnog računala).

Usavršavanje detalja

Elektronski mikroskop se može sastaviti tek nakon temeljite provjere i dorade svih prethodno odabranih dijelova. Moraju se uzeti u obzir sljedeće važne točke:

• za montažu optike na podnožju brončane čahure potrebno je izbušiti dvije rupe promjera cca 1,5 mm, a zatim ih izrezati u navoje za vijak M2;
• zatim se u gotove rupe uvrću vijci koji odgovaraju promjeru ugradnje, nakon čega se na njihove krajeve lijepe male kuglice (pomoću njih se kontrolira položaj optička leća mikroskop će biti puno lakši);
• tada će biti potrebno organizirati osvjetljenje polja za gledanje lemljenja, za koje se uzimaju prethodno pripremljene LED diode iz stare matrice.

Podešavanje položaja leće omogućit će vam da proizvoljno promijenite (smanjite ili povećate) žarišnu duljinu sustava pri radu s mikroskopom, poboljšavajući uvjete lemljenja.

Za napajanje sustava rasvjete s USB kabela koji povezuje web kameru s računalom, predviđene su dvije žice. Jedna je crvena, ide na kontakt "+5 Volt", a druga je crna (spojena je na terminal "-5 Volt").

Prije sastavljanja mikroskopa za lemljenje, morat ćete napraviti bazu odgovarajuća veličina. Koristan je za lemljenje LED dioda. Za to je prikladan komad folije od fiberglasa, izrezan u obliku prstena s jastučićima za lemljenje za LED diode.

Montaža uređaja

Na prekidima sklopnih krugova svake od svjetlećih dioda postavljaju se otpornici za gašenje nominalne vrijednosti od oko 150 Ohma.

Za spajanje dovodne žice, na prsten je montiran drugi dio, izrađen u obliku mini konektora.

Funkciju pomičnog mehanizma, koji pruža mogućnost podešavanja oštrine slike, može obavljati stari i nepotrebni čitač disketa.

Jednu osovinu treba izvaditi iz motora u pogonu, a zatim je ponovno postaviti na pokretni dio.

Da bi se takva osovina okretala, bilo je prikladnije - kotač iz starog "miša" postavljen je na njegov kraj, smješten bliže unutrašnjosti motora.

Nakon završne montaže konstrukcije treba dobiti mehanizam koji osigurava potrebnu glatkoću i točnost kretanja optičkog dijela mikroskopa. Njegov puni hod iznosi otprilike 17 milimetara, što je sasvim dovoljno za fokusiranje sustava u različitim uvjetima lemljenja.

U sljedećoj fazi sastavljanja mikroskopa od plastike ili drva izrezuje se baza (radna površina) odgovarajućih dimenzija, na koju se montira metalna šipka, odabrana po duljini i promjeru. I tek nakon toga, nosač s prethodno sastavljenim optičkim mehanizmom je fiksiran na stalak.

Alternativa

Ako se ne želite petljati sa sastavljanjem mikroskopa vlastitim rukama, onda možete kupiti potpuno gotov uređaj za lemljenje.

Obratite pozornost na udaljenost između objektiva i pozornice. Optimalno bi trebao biti gotovo 2 cm, a tronožac s pouzdanim držačem pomoći će promijeniti tu udaljenost. Za pregled cijele ploče mogu biti potrebne redukcijske leće.

Napredni modeli mikroskopa za lemljenje opremljeni su sučeljem koje uvelike olakšava naprezanje očiju. Zahvaljujući digitalnoj kameri, mikroskop se može spojiti na računalo, popraviti sliku mikro kruga prije i nakon lemljenja i detaljno proučavati nedostatke.

Alternativa digitalnom mikroskopu također su posebne naočale ili povećalo, iako nije baš zgodno raditi s povećalom.

Za lemljenje i popravak sklopova možete koristiti konvencionalne optičke mikroskope ili stereo. Ali takvi su uređaji prilično skupi i ne pružaju uvijek željeni kut gledanja. U svakom slučaju digitalni mikroskopiće se sve više distribuirati, a njihova će cijena s vremenom padati.