Dino-Lite digitaalmikroskoobi jõudlus

Tihti kerkib küsimus Dino-Lite digitaalmikroskoopide sarja tehnilise pädevuse ja kvaliteedi kohta. Seetõttu vastan nendele küsimustele oma tähelepanekute põhjal, olles esmalt kasutaja ja hiljem edasimüüja, aga ka mõningate tehniliste andmete ja mõõtude põhjal. Selles lühikeses märkuses annan objektiivset teavet, mis aitab hinnata Dino-Lite digitaalmikroskoobi kui tõsise instrumendi kvaliteeti ja kasulikkust, mida saab kasutada teaduslikel eesmärkidel.

  04046830016591566742596.jpg Dino-Lite digitaalmikroskoop töös

Dino-Lite'i mehaaniline disain ja konstruktsioon on vastupidav ja hästi läbimõeldud. Enimlevinud mudelitel on tugeva löögijõuga plastkorpus. Saadaval on ka kaunilt viimistletud sulamist kerega versioon, mis lisab instrumendile tipptasemel lihvi, kuigi optika ja elektroonika on identsed madalama hinnaga kõrge tugevusega plastversiooniga. Kõikidel Dino-Lite mudelitel on sama koaksiaalfookuse juhtimine, mis on väga sujuv ja hõlpsasti kasutatav. Enamiku mudelite suurendusvahemik on 20:1 või rohkem. Siiski on saadaval ka teisi suurendusvahemikke, nagu on näidatud allpool (tabel 1).

Tabel 1. Populaarsete Dino-Lite mudelite vaateväli (FOV) ja töökaugus (WD)

MUDELID Mag. FOV max FOV min WD max WD min
AM4113TL-M40 5x - 34x 95x60 10x8 420 40
AD4113TL 10x - 92x 33,5x25 4,3x3,5 270 48
AD4113T 10x - 230x 50x37 1,6x1,3 179 3.5
AM413T5 500X 0,67X0,54 3 0


Elektroonilised ja mehaanilised konstruktsioonid on vastupidavad ja meie kogemuste kohaselt on rikkeid väga vähe, ligikaudu 0,2%.

Sagedasemad küsimused ja kommentaarid puudutavad optika kvaliteeti ja eraldusvõimet. Nendele küsimustele vastamiseks pidin tegema päringu tehasest ja tegema mõned lihtsad testid. Praegu on USA patendiga nr 7.112.817 kaitstud kuuskümmend erinevat Dino-Lite digitaalmikroskoobi mudelit. Kuna teised ettevõtted on proovinud Dino-Lite'i kopeerida, ei olnud omandiõigusega kaitstud teave, nagu objektiivi disain, objektiivielementide arv ja jõudlusspetsifikatsioonid, saadaval. Mul õnnestus tehase andmetel kinnitada, et läätsed on valmistatud optilisest klaasist ja on mitmekihilise kattega, erinevalt plastläätsedest, mida kasutatakse paljudes hallil turul saadaolevates väga odavates läätsedes. Jõudlust, eriti resolutsiooni puudutavatele küsimustele tuli vastata testiga.

Järgmised kaks lõiku annavad taustateavet ja aitavad mõista hiljem selles märkuses tehtud järeldusi, kuid need pole vajalikud, kui matemaatika teile ei meeldi. Mis tahes mikroskoobi eraldusvõime on piiratud ja sõltub difraktsioonist ja valguse lainelisest olemusest. Eraldusvõime on defineeritud R=0,61λ/NA, kus R on eraldusvõime nm, λ = valgustuse keskmine lainepikkus nm ja NA = objektiivi arvuline ava. Numbriline ava (NA) on mõõtmeteta ja on mõnevõrra parem viis mikroskoobi läätse määramiseks, kuna see ei sõltu valguse lainepikkusest, vaid ainult optilise valguse koonuse geomeetriast.

Mainin järgmist, kuna levinud taotlus on 'terav optika ja suur teravussügavus'. Mis tahes mikroskoobi teravussügavus (D) numbrilise avaga vahemikus ~0,05–0,3 on selle eraldusvõime funktsioon ja on defineeritud järgmiselt: D=(3,27R^2)/λ Sellest saab näinud, et teravussügavus on kõrge eraldusvõimega mikroskoopide puhul väiksem ja madala eraldusvõimega mikroskoopide puhul suurem. See tähendab, et teil ei saa olla nii kõrget eraldusvõimet kui ka suurt teravussügavust. Kahe sama NA-ga mikroskoobi puhul on teravussügavus antud suurendusel sama. Püüdleme kõrge eraldusvõime poole, teades, et selle tulemusel kannatab teravussügavus. See on valguse olemus ja optilise füüsika muutumatud seadused.

Dino-Lite optilise eraldusvõime võrdlemiseks teiste mikroskoopidega tehti mõnevõrra lihtne eraldusvõime mõõtmine. See võimaldas arvutada NA, mida saab seejärel võrrelda teadaoleva kõrge kvaliteediga mikroskoopide omaga. Eraldusvõime mõistliku ligikaudse hinnangu saamiseks kasutati 10 um tic-märkidega kalibreerimisslaidi. Kahjuks ei olnud saadaval peenemat gradueeritud slaidi, näiteks eraldusvõime standardit, kuna need on äärmiselt kallid. Suurima eraldusvõime saavutamiseks valiti Dino-Lite mudel, millel on suurim suurendus (AM413T5). Nagu on näha alloleval fotol (joonis 1), on 10 um ridade vahe (tiks) selgelt lahendatud.

  01898510014960876006790.jpg Joonis 1. Dino-Lite AM413T5-ga tehtud kalibreerimisslaidi vähendatud täiskaadriline pilt

Konservatiivselt arvati, et peenema joonepaksusega saab lahendada vähemalt 3 10 um tic-märkide alajaotust. See oleks võrdne eraldusvõimega umbes 3,3 um ehk 303 rida/mm. Rayleighi kriteeriumide kohaselt ei pea joonte vahel olema vaba ruumi, et neid saaks lahendada, kui neid saab siiski eristada eraldi ridadena. Numbrilist ava saab arvutada eraldusvõime järgi.

NA = 0,61 λ/R = 0,61 x 550 nm/3300 nm = 0,1 või parem.

Tagamaks, et ülaltoodud eeldus on õige, tehti slaidi kujutist kärpimine ja nihe, et jagada 10 um tic märgid kolmandikuga (joonis 2).

  06328050014946366929765.jpg Joonis 2. Eelmise pildi nihke kärpimine, et jagada märgid kolmandikuga

Nihutatud tikimärgid on selgelt lahendatud, seega on algselt tehtud hinnang väga konservatiivne. Resolutsioon on Rayleighi kriteeriumide järgi tegelikult arvatust suurem. Lõpuks viidi läbi optiline test, et mõõta objektiivi sissepääsu vastuvõtunurka. Mõõdetud vastuvõtunurga põhjal arvutati numbriline ava ja leiti, et see on kooskõlas ülaltoodud arvutustega. Kuidas seda võrrelda kõrgekvaliteediliste stereomikroskoopidega? Nikon määrab oma parimad stereomikroskoobi objektiivid järgmiselt (tabel 2):

Tabel 2. Nikoni stereomikroskoobi objektiivi tehnilised andmed

Objektiivne suurendus Värvikood Numbriline ava Töökaugus (mm)
ED plaan 0,75x Kollane 0,068 117
ED plaan 1.0x Valge 0,09 84
ED plaan 1,5x Roheline 0.14 50.5
Plaan Apo 1.0x Ei kehti 0.13 54
Plaan Apo 1,5x Ei kehti 0.21 24


Tabelist nähtub, et Nikon ED Plan 1X objektiivi NA on 0,09, mis on peaaegu võrdne Dino-Lite'i NA-ga 0,1. Pidage meeles, et suurem NA annab suurema eraldusvõime. Dino-Lite'i eraldusvõime on suurem kui 303 rida/mm ja sellel on sisuliselt sama eraldusvõime kui Nikon ED Plan 1X objektiivil. Kõrgeima eraldusvõimega Plan Apo 1,6X objektiiv on parem vaid 2:1. Parimate tingimuste korral suudab Plan Apo 1.6X eraldusvõime 625 rida/mm. Arvestage, et neid objektiivläätsi kasutatakse kõrgekvaliteedilistes (> 10 000 dollari) mikroskoopides ja on ilmne, et Dino-Lite'i jõudlus on murdosa kuludest väga usaldusväärne.

Allpool on võrdluspildid, mis on tehtud kalibreerimisslaididelt. Instrumentidena (joonis 3.) kasutati Dino-Lite AM413T5 ja Nikon SMZ800 stereomikroskoopi, millel oli 1x ED Plan objektiiv (NA=0,09). Mõlemad pildid, mis on originaalpiltide väikesed kärped, on tehtud instrumendi maksimaalse suurendusega. Nikoni sihiku puhul kasutati 1,3 MP kaamerat, kuna see sobis Dino-Lite'i sensori suuruse ja eraldusvõimega. Võrdluspiltidel näidatud sarnast jõudlust on raske vaidlustada (joonis 3). Joone paksuse erinevus tuleneb kahe erineva kalibreerimisslaidi kasutamisest.

  07109380014946366928909.jpg Joonis 3. Eraldusvõime võrdlus

Testslaidi vähendatud täiskaadri uurimine (joonis 1) annab mõningase mõõtmise Dino-Lite optilisele süsteemile omase välja väga hea tasasuse ja geomeetriliste moonutuste puudumise kohta. Kromaatiline aberratsioon (värvide ääristused) on põllu servani väga hea.

Siin kirjeldatud lihtsad testid viidi läbi selleks, et saada objektiivseid andmeid, mille abil hinnata Dino-Lite'ilt oodatavat jõudluse taset ning näidata, et Dino-Lite'i mudelid on piisavalt kvaliteetsed ja täpsed, et kvalifitseeruda tõsiseks ja võimekaks teaduslikuks. instrumendid. Järgmised pildid on tehtud Dino-Lite AD4113T-ga, mille suurendusvahemik on 10x-230x.

  05780530016591566746703.jpg Tähendus  08384410016591566749220.jpg Boltwoodiit  01368320014946366931864.jpg wulfeniit  08574680016591380302414.jpg Tähendus  08384410016591566749220.jpg Boltwoodiit  01368320014946366931864.jpg wulfeniit  05780530016591566746703.jpg Tähendus  08384410016591566749220.jpg Boltwoodiit  01368320014946366931864.jpg wulfeniit

  03625590014946366938701.jpg Boleiit, pseudoboleiit  05913190014946366937971.jpg Aurikaltsiit  07890380014946366937712.jpg Rutiil  03625590014946366938701.jpg Boleiit, pseudoboleiit  05913190014946366937971.jpg Aurikaltsiit  07890380014946366937712.jpg Rutiil  03625590014946366938701.jpg Boleiit, pseudoboleiit  05913190014946366937971.jpg Aurikaltsiit  07890380014946366937712.jpg Rutiil