Olympus SZX10 относится к стереомикроскопам исследовательского класса. У него общий главный объектив, сменная оптика и зум с кратностью 10:1, поэтому одного рабочего места хватает и для обзора детали целиком, и для разбора мелкого дефекта. Прибор ставят там, где увиденное нужно ещё сфотографировать и измерить.
В статье разобрано, как устроена оптика модели, зачем зуму фиксированные положения, чем различаются объективы и что даёт светодиодное основание. Материал ознакомительный, итоговую комплектацию стоит согласовать со специалистом поставщика.
Оптическая схема и диапазон увеличений
Стереомикроскопы строят по двум схемам. В схеме Грену два наклонённых друг к другу канала с собственными объективами собраны в компактную головку. В схеме Галилея, по которой сделан SZX10, оба канала идут параллельно и проходят через один общий объектив большого диаметра. Вторая схема дороже и крупнее, зато объектив можно менять, а между ним и тубусом ставить промежуточные модули без перенастройки всего прибора.
Собственный зум SZX10 меняется от 0,63x до 6,3x. С объективом 1x и окулярами 10x это общее увеличение от 6,3 до 63 крат. Объектив с другой кратностью сдвигает весь диапазон: 0,5x делает его вдвое ниже и расширяет поле зрения, 2x поднимает верхнюю границу до 126 крат.
Для модели выпускается двойной держатель объективов. В нём стоят сразу два объектива, и оператор переходит от обзорного к детальному одним движением. У держателя есть осевое положение: объектив встаёт точно на оптическую ось одного из каналов. Камера при этом смотрит на образец строго сверху, без стереоскопического наклона, и результат измерения по снимку перестаёт зависеть от того, как повёрнута деталь.
Зачем зуму одиннадцать фиксированных положений
У плавного зума есть обратная сторона. Если рукоятку можно остановить где угодно, точное увеличение в момент съёмки остаётся неизвестным, и масштабная линейка на снимке превращается в приблизительную. Для контроля размеров это неприемлемо.
В SZX10 рукоятка зума снабжена фиксатором click-stop на 11 положений. Каждое положение соответствует известной кратности, и на практике это решает три задачи:
- калибровку программы измерений выполняют один раз для каждого положения и потом просто выбирают нужное из списка;
- разные операторы и разные смены снимают однотипные детали с одним и тем же масштабом, поэтому снимки можно сравнивать между собой;
- в протоколе указывается конкретное увеличение, и исследование можно повторить через месяц в тех же условиях.
Для серийного контроля и для научной работы с повторными наблюдениями эта мелочь оказывается полезнее лишних крат на верхней границе диапазона.
Объективы: как выбрать под задачу
В линейке для SZX10 есть план-объективы DFPL кратностью 0,5x, 0,75x, 1,5x и 2x и апохроматы DFPLAPO 1x и 1,25x. Первые дают ровное по полю изображение и точную передачу формы. У вторых исправлены цветовые искажения, выше разрешение и контраст, и это заметно на снимках мелких окрашенных структур и на границах светлого и тёмного.
Выбор кратности сводится к компромиссу между тремя величинами. Объектив с малым увеличением показывает большое поле и оставляет под собой много места для рук и инструмента. Объектив с большим увеличением различает более мелкие детали, но рабочее расстояние и глубина резкости у него меньше. Поэтому сначала стоит ответить на простые вопросы: какого размера объект, нужно ли работать под оптикой пинцетом или паяльником, какой наименьший элемент требуется рассмотреть.
Типичные сочетания выглядят так:
- препарирование, сортировка, сборка: объектив 0,5x или 0,75x ради большого рабочего расстояния;
- универсальное рабочее место с фотодокументированием: апохромат 1x;
- поиск мелких дефектов поверхности, анализ микроструктур: 1,5x или 2x, при необходимости в паре с обзорным объективом в двойном держателе.
Если задач несколько и они заметно различаются, стереомикроскоп Olympus SZX10 стоит сразу обсуждать с двумя объективами в комплекте.
Основание и подсветка
Свет в стереомикроскопии влияет на результат сильнее, чем кажется при выборе прибора. Один и тот же объект в прямом, боковом и проходящем свете выглядит как три разных образца.
Для проходящего света серия SZX комплектуется светодиодным основанием высотой 40 мм. Низкий профиль здесь имеет прямой практический смысл: предметная плоскость почти не поднимается над столом, руки лежат на столешнице и меньше устают. Встроенная карусель переключает светлое поле, тёмное поле и косое освещение. Светлое поле подходит для окрашенных и плотных объектов, тёмное выделяет края и прозрачные включения, косой свет проявляет рельеф у бесцветных образцов. Светодиоды почти не греют основание, и живой объект или капля раствора не пересыхают за время наблюдения.
Для непрозрачных деталей нужен отражённый свет. Кольцевой осветитель даёт ровную бестеневую картинку, гибкие световоды позволяют поставить свет сбоку и подчеркнуть царапины и ступеньки, коаксиальный модуль помогает на зеркальных поверхностях вроде полированного металла и кремниевых пластин. Осветитель подбирают под самый трудный из своих образцов.
Камера, программа и расширенная глубина резкости
Тринокулярная головка SZX10 отводит изображение на цифровую камеру. Olympus предлагает для этой серии охлаждаемые камеры DP с разрешением до 17,3 мегапикселя. Они рассчитаны и на детальные снимки, и на показ живого изображения без видимого смещения цветов при движении образца.
Обработку ведёт программа OLYMPUS Stream. В ней выполняют двумерные измерения, формируют отчёты, ведут базу снимков и архив. Для производственного участка это означает, что результат контроля хранится в виде документа с масштабом и размерами, а устное «посмотрели, всё в порядке» уходит в прошлое.
Ещё одна возможность связана с моторизованным приводом фокусировки. У стереомикроскопа на больших увеличениях резкой остаётся только тонкая зона по высоте, и объёмная деталь целиком в неё не помещается. Привод проходит по высоте с заданным шагом, программа собирает из серии кадров одно изображение с резкостью по всей глубине. Функция называется EFI. Из того же набора кадров можно получить псевдотрёхмерную модель поверхности.
Кому подходит SZX10
Модель занимает середину серии SZX. Она мощнее и гибче компактных приборов по схеме Грену и при этом проще старшего SZX16, рассчитанного на предельное разрешение. Разумно рассматривать её в следующих случаях:
- лаборатория материаловедения или отдел технического контроля, где нужны измерения по снимкам;
- участок сборки и анализа отказов электроники с разнородными изделиями;
- биологическая лаборатория, где чередуются препарирование и съёмка;
- учебно-научный центр, которому важна возможность наращивать комплектацию.
Если работа ограничена сортировкой или простой сборкой на небольших увеличениях, возможности SZX10 останутся невостребованными, и компактный стереомикроскоп с несменным объективом справится с такой работой.
