انواع مختلف میکروسکوپ و نحوه استفاده از آن‌ها

طیف گسترده‌ای از میکروسکوپ‌ها موجود است ولی رایج‌ترین مدل‌ها کدام هستند و چطور باید از آن‌ها استفاده کنیم؟ میکروسکوپ برای بزرگنمایی اجسام (یا بخشی از یک جسم) که برای بررسی با چشم غیرمسلح بسیار کوچک هستند، به‌کار می‌رود. هر مدلی فناوری خاص خود را دارد و مزایای متفاوتی ارائه می‌کند. نوع میکروسکوپی که برای نمونه خاص خود نیاز دارید، به چیزهای زیادی از جمله اندازه و نوع نمونه بستگی دارد. در این مقاله، ۵ نوع مختلف میکروسکوپ و تفاوت آن‌ها را بررسی می‌کنیم. پس با ما همراه باشید.

انواع میکروسکوپ

انواع مختلفی از میکروسکوپ‌ها با کاربردهای مختلف وجود دارد. در این مقاله، روی ۵ نوع زیر تمرکز خواهیم کرد:

• میکروسکوپ مرکب نوری عبوری و بازتابی
• میکروسکوپ استریو
• میکروسکوپ وارونه یا معکوس نوری عبوری و بازتابی
• میکروسکوپ دیجیتال
• میکروسکوپ جیبی

همچنین، مثال‌هایی را از نحوه استفاده از آن‌ها ارائه خواهیم داد.

1. میکروسکوپ مرکب نوری عبوری و بازتابی

میکروسکوپ‌های مرکب از دو عدسی برای ایجاد یک تصویر دو بعدی استفاده می‌کنند و معمولا سطوح بزرگنمایی بالاتری نسبت به میکروسکوپ‌های استریو یا سایر مدل‌های کم‌توان ارائه می‌دهند. اگرچه میکروسکوپ‌های مرکب در دو نسخه متفاوت عرضه می‌شوند، مشخصه هر دو چشمی است. بزرگنمایی اولیه آ‌ن‌ها از طریق عدسی شیئی و بزرگنمایی ثانویه آن‌ها از طریق چشمی، معمولا ۱۰ برابر، است.

چیزی که این دو نسخه را از هم متمایز می‌کند منبع نور است. در مدل‌های نوری عبوری، نور ثانویه نمونه را از پایین روشن می‌کند و در نتیجه نور از میان نمونه به عدسی منتقل می‌شود.

مدل‌های مرکب نوری عبوری همچنین می‌توانند روشنایی را از طریق کندانسور خود افزایش یا تطبیق دهند تا کنتراست بیشتری در نمونه ایجاد کنند. این میکروسکوپ‌ها معمولا در حوزه بیولوژی برای بازرسی سلول‌های خونی، انگل‌ها، باکتری‌ها و انواع مختلف بافت استفاده می‌شوند.

مدل مرکب بازتابی زمانی به‌کار می‌رود که نمونه شفاف نباشد و برای انعکاس نیاز به نور از بالا داشته باشد. نمونه‌هایی از کاربرد این مدل عبارت‌اند از تجزیه و تحلیل شکست فلز، بازرسی ویفر و هر چیزی که نور نمی‌تواند از آن عبور کند.

2. میکروسکوپ‌های استریو

با وجود قابلیت بزرگنمایی کمتر، مدل‌های استریو با توانایی بازسازی تصاویر سه‌بعدی از اجسام از طریق چشمی تعریف می‌شوند. عملکرد آن‌ها بسیار شبیه چشم انسان است و در نتیجه ابزاری عالی برای بررسی نمونه‌هایی هستند که درک عمق آن‌ها اهمیت دارد.

میکروسکوپ‌های استریو به‌طور کلی فاصله کاری طولانی‌تری نسبت به مدل‌های مرکب دارند که آن‌ها را برای نمونه‌های بزرگ‌تر ایده‌آل می‌کند. بنابراین، می‌توان از آن‌ها برای بررسی نمونه‌هایی استفاده کرد که نیازی به عبور نور از درون آن‌ها نیست یا برای بررسی با میکروسکوپ مرکب خیلی بزرگ هستند.

مدل‌های استریو در صنایع مختلف برای بررسی، سرهم کردن و کار روی اجسام مختلف به‌کار می‌روند. زیرا علاوه‌بر بزرگنمایی، فاصله کاری موردنیاز را برای این اهداف فراهم می‌کنند.

3. میکروسکوپ وارونه نوری عبوری یا بازتابی

برخلاف مدل‌هایی که تا اینجا توضیح دادیم، میکروسکوپ وارونه از این نظر خاص است که به کاربر اجازه می‌دهد نمونه‌ را روی صفحه صافی قرار دهد که عدسی زیر آن قرار گرفته است.

این مدل نیز بسته به نیازهای کاربردی، در دو نوع نوری عبوری و بازتابی عرضه می‌شود. مدل نوری بازتابی وارونه اجازه می‌دهد سمت صاف یک جسم غیرشفاف، مثلا یک قطعه فلز، روی صفحه قرار بگیرد تا از غلتیدن یا تکان خوردن نمونه به عقب و جلو هنگام بررسی از نظر شکستگی و ایراد جلوگیری شود.

اگرچه فناوری نوری عبوری و بازتابی عملا یکسان است، نمونه‌های مدل نوری عبوری به‌جای اینکه مستقیما روی صفحه قرار بگیرند، در پتری دیش گذاشته می‌شوند. میکروسکوپ وارونه نوری عبوری در زمینه‌هایی مانند لقاح آزمایشگاهی، تصویربرداری از سلول‌های زنده و علوم اعصاب به‌کار می‌رود.

4. میکروسکوپ دیجیتال

مشخصه میکروسکوپ دیجیتال نداشتن چشمی است. در این مدل، به‌جای چشمی یک حسگر کوچک در دوربین استفاده می‌شود که قابلیت بزرگنمایی بسیار بیشتری را فراهم می‌کند. به‌جای مشاهده نمونه از طریق چشمی، میکروسکوپ دیجیتال با کابل USB یا HDMI به کامپیوتر یا مانیتور وصل می‌شود.

این کار ثبت تصویر را بسیار آسان می‌کند و به دستگاه اجازه می‌دهد تا از نرم‌افزار و برنامه‌های تخصصی برای اندازه‌گیری نمونه به‌طور مستقیم روی صفحه و نمایشگرهای جلو-سری به‌عنوان بخشی از تجزیه و تحلیل نمونه استفاده کند.

مانیتور همچنین استفاده از میکروسکوپ دیجیتال را ساده‌تر می‌کند. زیرا کاربر به‌جای خم کردن سر و نگاه کردن از چشمی،‌ می‌تواند مستقیما به جلو نگاه کند. در نتیجه جلوی درد گردن و کمر گرفته می‌شود، تعداد مرخصی‌های استعلاجی کاهش می‌یابد و کارایی و رضایت شغلی کلی بهبود پیدا می‌کند.

مدل‌های دیجیتال با توجه به کیفیت بالای تصویر و قابلیت مستندسازی، برای کنترل کیفیت در صنایع مختلف از جمله ساخت الکترونیک، تجزیه و تحلیل بذر، پزشکی قانونی، قالب‌گیری پلاستیک و ساخت تجهیزات پزشکی به‌کار می‌روند.

5. میکروسکوپ جیبی

میکروسکوپ‌های جیبی که گاهی به آن‌ها میکروسکوپ USB نیز گفته می‌شود مثل مدل‌های دیجیتال چشمی ندارند، ولی به‌طور قابل‌توجهی کوچک‌تر، فشرده‌تر و قابل‌حمل‌تر هستند. اگرچه مدل‌های جیبی مقرون‌به‌صرفه‌تر از انواع دیگر هستند، از نظر کیفیت تصویر، نور و فاصله کاری ضعیف هستند. همچنین از نظر کیفیت معمولا ضعیف‌تر از میکروسکوپ‌های آزمایشگاهی هستند.