Классификация оптических приборов
По виду приемника оптического излучения различают три группы оптических приборов: визуальные, детекторные, комбинированные.
У визуальных приборов приемником оптического излучения является глаз. К визуальным относятся лупы, микроскопы, обзорные (наблюдательные) приборы, эндоскопы, а также приборы для измерения линейных и угловых величин.
К детекторным относятся приборы, в которых приемником оптического излучения являются различные детекторы: химические реагенты (фотоэмульсии), люминесцирующие вещества, электронные фотоэлектрические приборы и др.
Комбинированные приборы используются для визуального контроля и с помощью детекторов. Некоторые из них представляют собой сложный комплекс, в который, кроме оптических систем, входят различные электронные устройства и механизмы.
При использовании визуальных приборов вывод о качестве проконтролированного объекта проводит непосредственно оператор.
У детекторных приборов данный процесс может протекать автоматизировано без участия оператора посредством регистрации на определенном носителе или в памяти прибора – то есть участие оператора в процессе контроля необязательно. Он участвует только в процессе настройки этого прибора. Примером такого типа прибора может служить автоматическая установка для контроля стекла на конвейере в процессе его изготовления.
При использовании комбинированных приборов оптическое излучение, несущее информацию об объекте, посредством соответствующих устройств преобразуется в электрические сигналы, передается на расстояние и затем представляется оператору для вынесения суждения о качестве объекта. Примером такого прибора может служить телевизионный эндоскоп, в котором изображение поверхности объекта преобразуется в электрический сигнал, затем передается оператору по каналам связи и опять преобразуется в оптическое излучение на экране монитора. При использовании подобных приборов участие оператора в процессе контроля также обязательно.
|
|
|
Для визуально-оптического контроля в основном применяют визуальные оптические приборы (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 – Классификация оптических приборов для визуального контроля
Визуальные оптические приборы, используемые при неразрушающем контроле для поиска дефектов в деталях и конструкциях, по назначению делятся на три группы:
а) приборы для контроля мелких близко расположенных объектов,
т. е. деталей и изделий, расположенных от глаза оператора в пределах расстояния наилучшего зрения меньше 250 мм (лупы, микроскопы, телескопические лупы);
б) приборы для контроля удаленных объектов, т. е. расположенных далее 250 мм (телескопические лупы, зрительные трубы, бинокли);
|
|
|
в) приборы для контроля скрытых объектов – внутренних поверхностей отверстий, полых деталей и конструкций, сложных технических систем (смотровые зеркала, перископические приборы, эндоскопические приборы и системы).
Общие характеристики оптических приборов
С помощью оптических приборов человек может изменять масштаб и освещенность изображений предметов, а также изменять их цвета. Однако оптические системы не позволяют безгранично увеличивать пределы и возможности наблюдения. Прежде всего, оправы оптических деталей ограничивают прохождение пучков лучей в прибор, а размеры изображения определяются возможностями оптической системы образовывать хорошее или удовлетворительное по резкости изображение. Главными оптическими характеристиками приборов являются: увеличение (масштаб изображения); поле зрения; освещенность изображения (светосила); разрешающая способность.
Видимым увеличением называется отношение тангенса угла, под которым глаз наблюдателя видит изображение, образованное оптической системой, к тангенсу угла, под которым предмет виден невооруженным глазом
|
|
|
Г = tgγ'/ tgγ. (2.1)
Если это отношение положительно, то оптическая система образует прямое изображение. На это указывает одинаковость знаков γ и γ'. Повернутое (обратное) изображение оптической системы характеризуется различными по знаку углами γ и γ', следовательно, и величина видимого увеличения будет отрицательна. Однако на практике пренебрегают знаком видимого увеличения и оно всегда считается положительным, а вид изображения, прямое или обратное, оговаривается особо.
Для фотографических объективов вместо видимого увеличения применяют масштаб изображения. Масштаб изображения определяется отношением фокусного расстояния объектива к расстоянию от объектива до предмета. Масштаб изображения принято обозначать следующим образом: 1 : 10 000, 1 : 25 000 и т. д.
Для других оптических систем, например для репродукционных объективов, проекционных систем и т. п., вместо видимого увеличения рассматривается отношение величины изображения к величине предмета. Для многих систем в таких случаях формула линейного увеличения заменяет формулу видимого увеличения.
Полем зрения называется та часть пространства предметов, которая видна или изображается с помощью данной оптической системы.
|
|
|
Поле зрения оптических систем принято характеризовать в угловой мере, если наблюдаются значительно удаленные предметы, или в линейной мере, если наблюдаются близко расположенные предметы.
Линейное поле зрения – это наибольший размер изображающей части предмета, охватываемой оптической системой прибора. Линейное поле является паспортной характеристикой оптических приборов, для которых определено расстояние до предметной плоскости (лупы, микроскопы).
Линейное поле зависит от увеличения прибора и измеряется в миллиметрах. Чем больше увеличение, тем меньше поле зрения (рисунок 2.2).
2.2 – Измерение линейного поля микроскопа
Поле зрения телескопических систем и фотографических объективов, для которых плоскость изображения расположена в бесконечности, характеризуется в угловой мере.
Угловое поле зрения – это угол, охватываемый оптической системой прибора. Например, поле зрения полевого бинокля 2ω = 12°, а поле зрения фотообъектива «Ю-8» 2ω = 45°. Поле же зрения репродукционных и проекционных объективов определяется и в угловой мере (например,
2ω = 45°), и в линейной (например, 70 х 80 см). Поле зрения микроскопов определяется в линейной мере (например, 2l = 0,5 мм).
Поле зрения ограничивается диафрагмой поля зрения, или полевой диафрагмой. Диафрагма обычно имеет форму круга в наблюдательных приборах, работающих совместно с глазом человека, и форму прямоугольника, в фотографирующих.
Размер диафрагмы определяется:
– величиной резкого изображения заметно неухудшенного аберрациями, пригодного для практических целей;
– величиной изображения с достаточной освещенностью, уменьшенной виньетированием и действием закона четвертой степени косинуса угла поля изображения.
Созданное таким образом поле изображения называется полезным. Вне установленного поля зрения оптическая система образует изображение, практически непригодное для использования.
Центрированная оптическая система круговой симметрии дает изображение в виде круга. Существуют два метода использования полезного круга изображения. Тот или иной формат или вписывается в круг или описывается около круга. В последнем случае полезный круг изображения используется полностью и изображение имеет форму квадрата. Вне этого круга, на уголках квадрата изображения, к
ачество изображения значительно понижено как по резкости, так и по световой интенсивности. Такой принцип использования полезного изображения в настоящее время используется в некоторых аэрофотоаппаратах.
Светосилой оптического прибора называется отношение освещенности изображения, создаваемого данной системой, к яркости изображаемого предмета. Если в частном случае принять яркость предмета постоянной величиной, то освещенность предмета Е' и будет параметром, определяющим светосилу оптической системы.
Если изображение рассматривается глазом человека, то в оценке его освещенности имеется фактор субъективности. В этом случае в глазу возникает световое раздражение, психофизиологическое восприятие которого называется субъективной яркостью. Если же изображение фиксируется светочувствительным фотографическим слоем или поверхностью фотоэлектрического или другого фотопреобразователя, то освещенность его оценивается объективно и может быть определена в люксах.
Отношение диаметра входного зрачка D к фокусному расстоянию f называется относительным отверстием. Квадрат относительного отверстия называется геометрической светосилой, а произведение коэффициента пропускания света τ на геометрическую светосилу называется физической светосилой.
Величина, обратная относительному отверстию, называется знаменателем значения геометрического относительного отверстия (диафрагменное число):
N = f'/D. (2.2)
Относительное отверстие принято обозначать следующим образом:
1 : 45; 1 : 6,3 и т. д. Соответствующими знаменателями значения геометрического относительного отверстия являютcя: n = 4,5; n = 6,3 и т. д.
Разрешающей способностью, или разрешающей силой, называется способность оптической системы изображать раздельно две точки.
Если аберрации в системе полностью отсутствуют, то дифракция света устанавливает предел разрешению. Влияние дифракции света на разрешающую способность и теория последней рассматриваются в физической оптике.
Для нахождения разрешающей способности объектива воспользуемся формулой разрешаемого углового расстояния для самосветящихся объектов
sin ψ = 1,22 λ/D, (2.3)
где D — диаметр входного зрачка.
Этой формуле соответствует такое положение дифракционных колец в изображении, когда первое темное кольцо одного кружка проходит через центр другого.
Максимум спектральной чувствительности глаза соответствует
λ = 560 нм.Подставив в формулу (2.3) λ = 560 нм, выразив угол ψ в секундах, а диаметр входного зрачка в миллиметрах, получим известную формулу, определяющую разрешающую способность объектива (в секундах)
ψ = 140/D. (2.4)
В некоторых случаях, например в геодезии, принимают
ψ = 122/D.
Опыт показал справедливость этой формулы. Реальные оптические системы не превзошли этот предел, но многие геодезические и астрономические объективы его достигли.
Разрешающую способность оптических приборов определяют при помощи тест-объектов абсолютного контраста в виде так называемых мир. Различаются миры штриховые и радиальные. Штриховая мира представляет собой группу семейств разноразмещенных штрихов. Штрихи четырех семейств ориентированы друг по отношению к другу под углом 45°. В пределах одного семейства штрихи параллельны и одинаковы по ширине. Таких групп семейств обычно бывает 16 или 25. Ширина штрихов от группы к группе растет в геометрической прогрессии.
Штриховая мира весьма удобна для практических измерений разрешающей способности любых оптических приборов.
Разрешающая способность отсчетных устройств. Практически у всех оптических приборов имеются различные отсчетные устройства и шкалы, позволяющие проводить измерения рассматриваемых объектов.
Разрешающая способность к измерению такими приборами зависит от цены деления шкалы прибора с учетом увеличения и обычно принимается равным 0,5 цены деления шкалы.
Лупы
Лупой называется оптическая система, состоящая из линзы или системы из нескольких линз, предназначенная для наблюдения предметов, расположенных на конечном расстоянии.
Лупы позволяют обнаружить трещины, коррозионные и эрозионные повреждения, забоины, раковины, язвы, поры, риски, задиры и т.д. При анализе дефектов они позволяют отличить усталостные трещины от хрупких, трещины от рисок, примятых заусенцев, сколов окисных пленок.
К основным характеристикам лупы относят видимое увеличение Г, линейное поле 2у в пространстве предметов и свободный световой диаметр (диаметр выходного зрачка) D.
Видимым увеличением лупы называется отношение тангенса угла, под которым виден предмет через лупу, к тангенсу угла, под которым наблюдается предмет невооруженным глазом (рисунок 2.3), т. е. увеличение:
,
где 
,
тогда 
.
Таким образом, увеличение Г лупы, при отсутствии аккомодации глаза, определяется отношением:
,
где f' – заднее фокусное расстояние, а цифра 250 представляет собой сред нее минимальное расстояние в миллиметрах от объекта до нормаль-
ного, невооруженного глаза (расстояние оптимального зрения).
Промышленность выпускает лупы общего назначения различных типов и конструкций: складные, карманные, измерительные, часовые, лупы с ручкой и др. Основные параметры складных и измерительных луп приведены в таблице 2.1.
Рисунок 2.3 – Схема для вывода формулы видимого увеличения лупы
Лупы с рукояткой выпускаются с увеличением: 2; 2,5; 3 и 5х.
Из таблицы видно, что фокусные расстояния луп и их рабочие расстояния приблизительно одинаковые, а диаметр поля зрения меньше фокусного расстояния. Линейное поле 2y с удовлетворительным качеством изображения для одиночной линзы не превышает 2f'.
Таким образом при и контроле поверхностей больших размеров и использовании 16-кратной лупы, линейное поле зрения которой 6,5 мм, такой контроль занял бы несколько часов, поэтому сначала надо использовать лупу с небольшим увеличением и выявить подозрительные места в объекте контроля, а затем исследовать их лупой с большим увеличением.
Для устранения хроматической аберрации (цветного обрамления) лупы с достаточно большим увеличением должны быть составными. Они обычно представляют собой склеенный дуплет или триплет, материал линз которых выполнен из оптических стекол разной марки. Так, лупа Штейнгеля (апланат, в котором исправлены сферические, хроматические аберрации и кома) (рисунок 2.4, а) состоит из двояковыпуклой кроновой линзы и двух отрицательных флинтовых менисков. Такая лупа имеет увеличение 6 – 12,5х и угловое поле 20°. Более совершенными лупами с большим увеличением 10 – 40х являются четырехлинзовые анастигматические системы, т. е. системы, в которых исправлены астигматизм, кривизна поля, сферическая и хроматическая аберрации и кома. Путем увеличения числа линз и применения различных сортов стекла удается получить анастигматы с большим полем зрения (рисунок 2.4, б).
Таблица 2.1 – Основные параметры луп
| Наименование | Увеличение (кратность) | Фокусное расстояние, мм | Свободный световой диаметр линзы, мм | Линейное поле линзы, мм | Рабочее расстояние1, мм |
| Общего назначения, складные, карманные | 2,5х 4х 7х 6х 10х 20х 10х 16х 25х | 100 62.5 35,7 41,7 25 12.5 25 15,6 10 | 36 29 20 22 13 6 8 5 3,7 | 95 45 25 30 15 6 12 6,5 4 | 98 54 33 35 21 10 13 7 3 |
| Измерительные2 | 10х 10х | 25 25 | 13 26 | 16 17 | 21,5 17,5 |
| Примечание. 1 – рабочее расстояние –это расстояние предмета от поверхности линзы в мм. 2 – измерительные лупы назначения имеют сетку со шкалой, цена деления которой равна 0,1 мм.
| |||||
а) б)
а – апланат; б – анастигмат
Рисунок 2.4 – Виды луп
По конструктивному исполнению лупы могут быть следующих типов.
Обзорные лупы (рисунок 2.5), складные карманные лупы (рисунок 2.6), измерительные лупы (рисунок 2.7), бинокулярные лупы (рисунок 2.8).
Рисунок 2.5 – Внешний вид обзорных луп
Рисунок 2.6 – Внешний вид складных карманных луп
Рисунок 2.7 – Внешний вид измерительных луп
Рисунок 2.8 – Внешний вид бинокулярных луп
Международный стандарт ISO/FDIS 3D 58: 1997 классифицирует увеличители (лупы), как средства визуального контроля, на следующие типы:
а) одноэлементные – с увеличением до 4х (тип А);
б) многоэлементные – с увеличением до 10х (тип В);
в) стереоскопические;
г) бинокулярные, обычно с большим рабочим расстоянием (тип С.1);
д) двуокулярные (тип С.2);
При визуальном контроле параметры увеличителей выбирают в соответствии с таблицей 2.2.
Таблица 2.2 – Параметры увеличителей
| Увеличение | Поле зрения, мм | Рабочее расстояние, (приблизительно), мм |
| 2 | 125 | 140 |
| 4 | 65 | 62 |
| 8 | 18 | 31 |
| 10 | 14 | 25 |
| 15 | 10 | 13 |
Одноэлементные и составные лупы, которые держат в руке, с увеличением от 2х до 4х применимы для широкой номенклатуры изделий. Лупы с увеличением более 20х – 30х не используются по следующим причинам:
– большое увеличение сокращает как рабочее расстояние, так и расстояние между глазом и линзой;
– указанные выше короткие расстояния, когда объект контроля рассматривают только одним глазом, приводят к усталости оператора;
– значительное уменьшение поля зрения значительно увеличивает длительность контроля;
– уменьшается глубина поля зрения, при котором трудно оценить пространственные соотношения контролируемой поверхности.
Оптимальный уровень освещенности контролируемой поверхности зависит, главным образом, от следующих факторов:
– относительного расположения контролируемого объекта, глаза и источника света, например, от удобства или, иначе говоря, от доступа к контролируемой поверхности;
– оптических свойств контролируемой поверхности, например, ее отражательной способности;
– направления освещения (прямое или наклонное);
– световых характеристик оптических систем.
Телескопические системы
Телескопические системы широко используются при визуальном контроле далеко расположенных поверхностей.
Эти системы параллельный пучок излучения, поступающий в их входной зрачок, преобразуют в параллельный, более узкий пучок излучения, выходящий через выходной зрачок системы.
Фокусы таких систем находятся в бесконечности, а оптическая сила равна нулю.
Такие системы называются афокальными.
Сложная телескопическая система, кроме двух составляющих основных оптических частей положительных объектива и окуляра (труба Кеплера) и положительного объектива и отрицательного окуляра (труба Галилея) (рисунок 2.9), может иметь ряд других оптических деталей: защитные стекла, сетки, призмы, оборачивающие и фокусирующие системы, светофильтры и т. п. Конструктивно эти детали могут быть отнесены как к объективной, так и к окулярной части.
а) б)
а – Каплера; б – Галилея
Рисунок 2.9 – Схемы телескопических систем
Для телескопической системы в воздухе видимое увеличение
;
Продольное увеличение
,
где f1 и f2 – соответственно фокусные расстояния объектива и окуляра;
D и D'– диаметры входного и выходного зрачков.
Из последнего соотношения видно, что в телескопических системах все предметы кажутся приближенными к наблюдателю, а само пространство изображений – сжатым в направлении линии наблюдения. Видимое, угловое, поперечное и продольное увеличения телескопической системы не зависят от расстояния до предмета.
Разрешающая способность телескопической системы определяется разрешающей способностью объектива.
Угловой предел разрешения для реального объектива подсчитывается по формуле
.
Таким образом, угловой предел разрешения объектива телескопической системы зависит от диаметра входного зрачка.
Схема трубы Галилея используется в основном в биноклях, телескопических бинокулярных лупах небольшого увеличения 2 – 8х с полем зрения 20 – 5°.
Основные преимущества трубы Галилея: прямое изображение; простота конструкции; длина этой трубы короче на два фокусных расстояния окуляра по сравнению с подобной трубкой Кеплера; имеют малые потери яркости (10-15 %), что позволяет применять ее при плохом освещении.
Труба Галилея имеет и ряд недостатков: небольшое поле и увеличение, отсутствие действительного изображения и поэтому невозможность визирования и измерений.
Стереоскопические и бинокулярные телескопические системы. Наблюдение в бинокулярные телескопические трубы уменьшает утомление глаз и облегчает глубинное восприятие. Для невооруженного глаза глубинное восприятие возможно на расстоянии не более 1350 м. При наблюдении в бинокулярную зрительную трубу радиус стереоскопического зрения увеличивается во столько раз, во сколько база В трубы, т. е. расстояние между осями объективов, больше базы b глаз. Отношение В к b называется удельной пластикой. Восприятие глубины также возрастает, а параллактический угол уменьшается пропорционально увеличению бинокулярной трубы. Произведение удельной пластики на увеличение называется полной пластикой.
На рисунке 2.8 показаны стереоскопические лупы, предназначенные для выполнения достаточно тонких зрительных работ.
Лупы дают стереоскопическое изображение предмета: увеличение – 2Х, расстояние до рассматриваемого предмета – 182 мм, диаметр поля зрения – 30 мм.
Стереоскопические приборы всегда бинокулярные, однако, бинокулярные приборы могут быть и не стереоскопическими.
Микроскопы
Микроскоп, как и лупа, предназначен для наблюдения близко расположенных предметов. На рисунке 2.10 приведена упрощенная схема оптической системы микроскопа, состоящая из объектива 1 и окуляра 2, с указанием расположения главных плоскостей, фокусов и фокусных расстояний, а также расстояния между ее компонентами.
Из теории оптических систем известно, что действие всех преломляющих, а также отражающих поверхностей оптической системы или отдельных ее деталей, можно представить действием некоторой пары условно сопряженных плоскостей, линейное увеличение в которых β = +1. Одну из этих плоскостей называют задней главной плоскостью оптической системы, а точку пересечения ее оптической осью – задней главной точкой оптической системы.
С целью упрощения хода лучей в микроскопе объектив и окуляр заменены простыми линзами.
К основным характеристикам микроскопа относят видимое увеличение Гм, линейное поле в пространстве предметов 2l и диаметр выходного зрачка 
.
По отношению ко всему микроскопу рассматриваемый предмет расположен в передней фокальной плоскости и видимое увеличение микроскопа можно определить так же, как и у лупы отношением
,
где f' – заднее фокусное расстояние микроскопа, мм.
Рисунок 2.10 – Ход лучей в микроскопе
Апертуру микроскопа определяют по формуле
,
где 
– входной апертурный угол;
n – показатель преломления иммерсионной жидкости, иногда помещаемой между рассматриваемым предметом и микрообъективом.
С достаточной степенью приближенности диаметр выходного зрачка микроскопа можно вычислить по формуле
.
Так, например, если Гм = 500 А, то 
= 1 мм.
Чтобы определить величину поля зрения всего микроскопа в пространстве, необходимо линейное поле зрения окуляра 2lок разделить на увеличение объектива βоб
.
Глубина изображения в микроскопе. Как уже было отмечено, глаз наблюдателя может менять аккомодацию от своей ближней точки до дальней с объемом аккомодации 4 дптр.
Для лупы и микроскопа аккомодационная глубина в пространстве предметов, сопряженная с границами области аккомодации невооруженного глаза, может быть вычислена по формуле
.
Геометрическая глубина резкого изображения может быть оценена выражением:
,
где 
– угловой предел разрешения глаза.
Разрешающая способность микроскопа. Согласно дифракционной теории Аббе линейный предел разрешения микроскопа, т. е. минимальное расстояние между точками предмета, которые изображаются как раздельные:
.
Нижний предел разрешаемости объектов, наблюдаемых в микроскоп, равен 0,18 мкм. Чтобы полностью использовать разрешающую способность микроскопа, определяемую последней формулой, необходимо иметь увеличение всей системы микроскопа в видимой области спектра в пределах:
.
Значения Гм, удовлетворяющие этому неравенству, называются значениями полезного увеличения микроскопа.
Увеличение, превышающее высший предел полезного увеличения и получаемое применением окуляра с меньшим фокусным расстоянием, бесполезно, поскольку при этом не представляется возможным выявить никаких новых деталей предмета по сравнению с тем, какие различаются при полезном увеличении.
Оптическая и механическая длина тубуса. В микроскопе различают оптическую и механическую длину тубуса. Оптическая длина тубуса
Δ – это расстояние от заднего фокуса объектива микроскопа до переднего фокуса окуляра. Для различных объективов эта величина различна. Чем длиннофокуснее объектив, тем меньше его оптическая длина и наоборот. Механическая длина тубуса – расстояние от опорной плоскости объектива до верхнего среза тубуса стандартизована и принимается равной 160 мм для микроскопов, применяемых для наблюдения в проходящем свете, и – 190 мм в микроскопах для наблюдения в отраженном свете.
Объективы и окуляры микроскопов. Оптическая схема микрообъектива тем сложнее, чем выше его апертура и увеличение и совершеннее коррекция остаточных аберраций.
По степени коррекции объективы классифицируют на монохроматы, ахроматы и апохроматы. У первых аберрации направлены для одной длины волны или узкой спектральной области. Если ахроматизация выполнена для двух длин волн – это ахроматы. У апохроматических объективов спектральная область расширена для трех длин волн.
Объективы современных микроскопов имеют увеличение от 1 до 120X и числовую апертуру от 0,01 до 1,4. Объективы-ахроматы с увеличением от 5 до 10Х и апертурой до 0,2 состоят из двух двухлинзовых склеенных компонентов. Объективы-монохроматы имеют увеличение до 90–100х и апертуру до 1,3 при глицериновой иммерсии, что позволяет проводить фотографирование на длине волны λ = 0.276 мкм.
В настоящее время промышленность выпускает объективы с плоской поверхностью изображения – планобъективы. Эти объективы имеют увеличенное поле по сравнению с обычными ахроматами и апохроматами. Планобъективы по степени коррекции делятся на планмонохроматы, планахроматы и планапохроматы.
Существующие в микроскопах окуляры можно разделить на две группы:
- визуальные окуляры;
- окуляры, применяемые в микрофотографии и микропроекционных устройствах.
Компоновка микроскопов. Компоновка оптических и механических узлов в большинстве микроскопов всех типов, за исключением металлографических, в общих чертах одинакова. На рисунке 2.11 показан общий вид микроскопа МБС-9 (микроскоп биологический стереоскопический).
Микроскоп состоит из следующих основных частей: оптической головки; стола микроскопа; блока питания.
Оптическая головка включает в себя: корпус с барабаном, объектив
f' = 90 мм, бинокулярную насадку, осветитель с конденсором.
Стол микроскопа состоит из столика для работы в проходящем свете и столика для работы в отраженном свете.
Установка нужного увеличения осуществляется вращением рукояток 9 до совмещения цифры на рукоятке с индексом на кольце.
Фокусировка микроскопа на объект производится перемещением оптической головки относительно стола микроскопа по направляющей типа «ласточкин хвост» вращением рукояток 10.
Регулировка хода рукояток фокусировки от легкого до тугого осуществляется путем вращения рукоятки 12.
Корпус с барабаном. В корпусе помещен барабан с установленными в нем системами Галилея. При вращении рукояток 9, которые крепятся на оси барабана, происходит смена увеличений. Округленные значения увеличений объективной части микроскопа нанесены на рукоятках 9 (7, 4, 2, 1 и 0,6 крат).
Объектив f = 90 мм. Объектив крепится к корпусу барабана с помощью байонета. Фиксация объектива осуществляется винтом.
Бинокулярная насадка. В бинокулярной насадке 8 установлены объективы 14 и призмы Шмидта 8.
Изменение межзрачкового расстояния от 56 до 72 мм осуществляется за счет поворота призм Шмидта 8 во взаимно противоположном направлении с помощью винтового механизма, приводимого в движение рукояткой. Сменные окуляры 6 устанавливаются в окулярные трубки 5.
На левой окулярной трубке имеется механизм диоптрийной наводки, осуществляемой в пределах ±5 диоптрий вращением кольца 7. Нуль диоптрий устанавливается при совмещении индекса на диоптрийном кольце с риской на окулярной трубке.
Бинокулярная насадка крепится к корпусу с помощью байонетного соединения. Фиксация ее в гнезде производится винтом.
Стол микроскопа. На стойке 13 стола микроскопа с помощью зажимного винта, который всегда должен быть надежно затянут, крепится оптическая головка микроскопа. Для предотвращения случайного опускания головки микроскопа и удобства настройки освещенности в правой и левой ветвях микроскопа на стойке предусмотрен хомутик, крепящийся в нужном положении с помощью винта. В столе имеется круглое окно, в которое устанавливается предметное стекло или пластина 16, два отверстия для прижимов и три отверстия для установки препаратоводителя СТ-12, который в комплект прибора не входит, а приобретается отдельно. Одна сторона пластины 16 окрашена в белый цвет и предназначена для наблюдения темных объектов, другая сторона – черная и предназначена для наблюдения светлых объектов.
Столик для работы в отраженном свете 1 устанавливается на столике для работы в проходящем свете 3 и закрепляется поворотом фиксатора 17, который должен быть обращен к передней, открытой стенке корпуса стола. В столике 1 имеется зеркало и матовая пластина в оправе, вращение которых производится соответствующей рукояткой. В задней стенке столика имеется гнездо для установки осветителя при работе в проходящем свете, внутри столика вмонтирован рефлектор для использования лампы с патроном без конденсора. В боковых стенках столика имеются ниши с гнездами для установки подлокотников.
Осветитель с конденсором. При работе в отраженном свете осветитель с конденсором устанавливается в гнезде кронштейна 2, который позволяет освещать объект под различными углами и с разных сторон.
В комплекте микроскопа имеется светофильтр 2, который вворачивается в осветитель по резьбе.
Для обеспечения равномерного освещения объекта в конструкции осветителя предусмотрено регулировочное перемещение лампы относительно конденсора. Чтобы отрегулировать освещенность, надо направить пучок света на матовую поверхность, после чего взявшись за втулку, осторожно перемещать лампу по отношению к конденсору, добиваясь равномерного освещения.
Регулировку освещенности можно осуществлять также изменением напряжения питания лампы.
Блок питания. Питание лампы осветителя осуществляется через блок питания 15 от сети переменного тока напряжением 220 В. На крышке блока питания имеется разъем для подключения вилки.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 – предметный столик; 2 – светофильтр; 3 – осветитель; 4 – кронштейн крепления осветителя;
5 – тубус; 6 – окуляры; 7 – кольцо диоптрийной наводки; 8 – бинокулярная насадка с призмами Шмидша; 9 – рукоятка переключений увеличений; 10 – рукоятка фокусировки; 11 – корпус с барабаном; 12 – рукоятка регулировки хода; 13 – стойка; 14 – блок питания; 15 – предметное стекло
Рисунок 2.11 - Внешний вид микроскопа МБС-9
Основные характеристики микроскопа МБС-9:
увеличение, крат в пределах........................... 3,3 – 100,8
линейное поле зрения, мм............................... 39 – 2,4
рабочее расстояние, мм не менее................... 95
цена деления шкалы, мм................................. 0,17 – 0,014
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 7208; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!