Микроскоп биологический цифровой MAGUS Bio D250T

MAGUS Bio D250T — лабораторный микроскоп с цифровой камерой и инфинити-оптикой

Биологический микроскоп MAGUS Bio D250T поставляется с интегрированной цифровой камерой MAGUS CDF50 и рассчитан на профессиональную работу в научных и учебных лабораториях. Планахроматические объективы с коррекцией на бесконечность, конденсор Аббе NA 1,25 с настройкой по методу Кёлера и возможность подключения дополнительных модулей контрастирования делают прибор основой для цитологических, гистологических и микробиологических исследований в проходящем свете. Тринокулярная насадка с отдельным каналом визуализации позволяет одновременно вести визуальное наблюдение через окуляры и записывать изображение на компьютер.

Что можно увидеть или сделать на практике

Метод наблюдения и что он дает

Базовый метод — светлое поле в проходящем свете. Галогенная подсветка мощностью 30 Вт расположена под предметным столиком, световой поток проходит через образец и формирует изображение в объективе. Метод подходит для окрашенных гистологических срезов, мазков крови, микробиологических препаратов, тонких срезов растительных и животных тканей. Конденсор Аббе с числовой апертурой 1,25 и регулируемыми диафрагмами позволяет настроить освещение по методу Кёлера — это обеспечивает равномерную яркость по всему полю зрения и раскрывает разрешающую способность объективов. В конденсоре предусмотрен слот для установки слайдеров темного поля или фазового контраста, что позволяет быстро переключаться между методами после установки соответствующих аксессуаров. Темное поле визуализирует структуры на темном фоне за счет рассеянного света и применяется для наблюдения живых неокрашенных микроорганизмов. Фазовый контраст преобразует разницу в оптической плотности образца в различия яркости, делая видимыми прозрачные клеточные структуры без окрашивания — это критично для работы с живыми культурами. Устройство простой поляризации используется для изучения анизотропных структур — кристаллов, волокон, крахмальных зерен.

Точность и повторяемость

Двухкоординатный механический предметный столик размером 180×150 мм перемещает препарат в диапазоне 75×50 мм. Отсутствие выдвижной рейки упрощает установку препарата и повышает эргономику. Коаксиальная фокусировка с грубой (ход 21 мм, 39,8 мм за полный оборот) и тонкой (шаг 0,002 мм) настройкой обеспечивает точное наведение на резкость. Грубая фокусировка оснащена механизмом регулировки жесткости хода и блокировкой — это предотвращает случайное смещение фокуса при смене объективов или перемещении препарата. Планахроматические объективы с парфокальной высотой 45 мм скорректированы на бесконечность — параллельный световой поток между объективом и тубусной линзой позволяет встраивать в оптический тракт дополнительные модули, такие как фазовые кольца, поляризаторы или флуоресцентные блоки, без потери качества изображения и без необходимости повторной фокусировки при переключении объективов.

Область применения

Прибор предназначен для лабораторной работы с биологическими образцами: цитологический анализ клеточных культур, гистологическое исследование срезов тканей, микробиологический контроль, паразитологические исследования, учебные занятия в медицинских и биологических вузах. Числовая апертура объективов 0,10 (4×), 0,25 (10×), 0,65 (40×) и 1,25 (100× масляная иммерсия) определяет разрешающую способность системы: масляный иммерсионный объектив в сочетании с конденсором NA 1,25 обеспечивает разрешение на уровне долей микрометра, достаточное для различения отдельных бактерий и внутриклеточных структур. Подпружиненная оправа объективов 40× и 100× защищает фронтальную линзу от повреждения при случайном контакте с препаратом — рабочее расстояние этих объективов составляет 0,66 мм и 0,36 мм соответственно, что требует аккуратной фокусировки.

Конструкция и технологии

Тринокулярная насадка типа Gemel (Зидентопф) имеет отдельный вертикальный канал визуализации для установки цифровой камеры и два окулярных тубуса диаметром 30 мм, вращающихся на 360° для настройки положения наблюдателя. Угол наклона визуальной части составляет 30°. Межзрачковое расстояние регулируется в диапазоне 48–75 мм, левый тубус оснащен диоптрийной коррекцией ±6 D для компенсации разницы зрения. Отдельный канал для камеры означает, что оба окуляра остаются доступными во время цифровой съемки — это позволяет одному оператору контролировать препарат визуально, пока изображение записывается на компьютер, или работать в паре. Камера может быть также установлена в окулярный тубус вместо окуляра через переходник, но основной способ монтажа — через адаптер C-mount в выделенный канал визуализации.

Цифровая камера MAGUS CDF50 построена на цветном CMOS-сенсоре SONY Exmor формата 1/1,2 дюйма (11,14×6,26 мм) с разрешением 2,1 мегапикселя и размером пикселя 5,8×5,8 мкм. Сенсор изготовлен по технологии обратной засветки — фотодиоды расположены перед проводящими слоями, что снижает светорассеяние и повышает светочувствительность до 8935 мВ при выдержке 1/30 секунды. Камера выводит изображение с разрешением Full HD 1920×1080 пикселей с частотой 96 кадров в секунду — высокая кадровая частота критична для наблюдения подвижных микроорганизмов, таких как инфузории или сперматозоиды, и позволяет фиксировать их движение без размытия. Время выдержки регулируется в диапазоне от 0,014 миллисекунды до 15 секунд, баланс белого и экспозиция настраиваются автоматически или вручную. Встроенный ИК-фильтр ограничивает спектральный диапазон 380–650 нм для корректной цветопередачи. Подключение к компьютеру осуществляется через интерфейс USB 3.0 со скоростью передачи данных 5 Гб/с. В комплекте поставляется программное обеспечение MAGUS View для захвата изображений, видеозаписи в форматах wmv, avi, h264, h265 и сохранения фотографий в форматах jpg, bmp, png, tif. Разрешение сенсора 2,1 мегапикселя достаточно для документирования результатов исследований, однако детализацию итогового изображения определяет совместная работа оптической системы микроскопа и сенсора камеры — числовая апертура объективов ограничивает оптическое разрешение независимо от количества пикселей матрицы.

Револьверное устройство рассчитано на пять объективов и повернуто от наблюдателя для удобства смены препаратов. В базовой комплектации установлено четыре планахромата: 4×/0,10 с рабочим расстоянием 21 мм, 10×/0,25 (5 мм), 40×s/0,65 (0,66 мм, подпружиненный) и 100×s/1,25 масляная иммерсия (0,36 мм, подпружиненный). Свободное гнездо позволяет установить дополнительный объектив, например 20×/0,40 (рабочее расстояние 8,8 мм) или 60×s/0,80 (0,46 мм), для получения промежуточных увеличений. С комплектными окулярами 10× общий диапазон увеличения составляет от 40× до 1000×. Масляный иммерсионный объектив 100× требует нанесения капли иммерсионного масла между фронтальной линзой и покровным стеклом препарата для заполнения воздушного зазора и согласования показателей преломления — это повышает числовую апертуру и разрешающую способность системы.

Цельнолитой алюминиевый корпус обеспечивает жесткость конструкции и стабильность оптического тракта. Коаксиальные рукоятки фокусировки расположены с обеих сторон основания и вынесены близко к столу, что позволяет оператору опираться руками при длительной работе. Галогенная лампа 12 В/30 Вт с цоколем G4 встроена в основание микроскопа, яркость регулируется. Галогенное освещение дает теплый свет с непрерывным спектром, комфортный для визуального наблюдения, однако лампа нагревается в процессе работы и имеет ограниченный ресурс по сравнению со светодиодами. Конденсор крепится по типу «ласточкин хвост» и центрируется винтами для согласования оптической оси с объективом. Апертурная диафрагма конденсора регулирует угол светового конуса, ирисовая полевая диафрагма в основании ограничивает диаметр освещенного поля — совместная настройка этих диафрагм по методу Кёлера критична для получения равномерного освещения и максимального разрешения.

Кому подойдет

Микроскоп ориентирован на опытных пользователей, владеющих техникой настройки освещения по Кёлеру и знакомых с особенностями работы с объективами высокой числовой апертуры. Прибор подходит для лабораторий научно-исследовательских институтов, клинико-диагностических центров, микробиологических служб, кафедр гистологии и цитологии медицинских вузов. Наличие цифровой камеры в базовой комплектации делает систему готовой к документированию результатов без необходимости отдельной закупки оборудования. Инфинити-корригированная оптика и возможность установки слайдеров в конденсор позволяют наращивать функциональность прибора по мере развития задач лаборатории: от базовой светлопольной микроскопии окрашенных препаратов до фазового контраста живых культур или темнопольного выявления спирохет. Тринокулярная конфигурация с отдельным каналом для камеры удобна для учебных занятий, когда преподаватель демонстрирует препарат на экране, или для коллективного обсуждения находок.

Что важно знать заранее

Производитель указывает уровень сложности сборки и настройки как высокий. Настройка освещения по методу Кёлера требует последовательной юстировки конденсора, полевой и апертурной диафрагм — неправильная настройка приводит к неравномерному освещению поля зрения и снижению контраста. Работа с объективами высокой кратности требует навыка: рабочее расстояние объектива 100× составляет 0,36 мм, и при резкой фокусировке фронтальная линза легко упирается в покровное стекло препарата. Подпружиненная оправа снижает риск повреждения, но аккуратная работа остается необходимым условием. Масляная иммерсия требует использования специального иммерсионного масла (входит в комплект) и последующей очистки линзы растворителем — остатки масла снижают качество изображения.

Базовая комплектация включает только метод светлого поля. Для работы в темном поле, с фазовым контрастом или поляризацией необходимо приобретать соответствующие аксессуары: конденсоры темного поля (сухой NA 0,9 или масляный NA 1,36–1,25), фазово-контрастные устройства (фазовый конденсор или набор слайдеров с фазовыми объективами и центрирующий телескоп), устройство простой поляризации (поляризатор и анализатор). Слот в конденсоре позволяет быстро устанавливать слайдеры, но сами слайдеры и объективы для специальных методов в базовый комплект не входят.

Камера выводит изображение с разрешением 1920×1080 пикселей при частоте 96 кадров в секунду, что достаточно для большинства задач документирования и наблюдения подвижных объектов. Однако разрешение 2,1 мегапикселя не позволяет получать крупноформатные цифровые микрофотографии высокой детализации — для таких задач может потребоваться камера с большим числом пикселей. Камера питается от порта USB 3.0 компьютера (5 В) или от внешнего адаптера 12 В, 3 А при использовании элемента Пельтье для охлаждения сенсора, что снижает темновой шум при длительных выдержках.

Комплектация

• Цифровая камера MAGUS CDF50 — CMOS-сенсор 2,1 Мпикс, Full HD 1920×1080 при 96 кадрах в секунду, USB 3.0, программное обеспечение MAGUS View, кабель и документация в комплекте.
• Штатив микроскопа — цельнолитой алюминиевый корпус со встроенным источником питания, галогенной подсветкой 12 В/30 Вт, коаксиальной фокусировкой, двухкоординатным механическим предметным столиком 180×150 мм, кронштейном конденсора и пятипозиционным револьвером.
• Конденсор Аббе NA 1,25 — центрируемый, регулируемый по высоте, с апертурной диафрагмой и слотом для слайдеров.
• Тринокулярная насадка Gemel — отдельный канал визуализации для камеры, два окулярных тубуса с вращением на 360°, угол наклона 30°, межзрачковое расстояние 48–75 мм, диоптрийная коррекция ±6 D на левом тубусе.
• Планахроматические объективы с инфинити-коррекцией — 4×/0,10, 10×/0,25, 40×s/0,65 (подпружиненный), 100×s/1,25 масляная иммерсия (подпружиненный), парфокальная высота 45 мм.
• Окуляры 10×/22 мм с удаленным зрачком 10 мм — 2 штуки, наглазники в комплекте.
• Четыре светофильтра — устанавливаются в световой тракт для коррекции цветовой температуры или повышения контраста.
• Переходник C-mount — для установки камеры в канал визуализации.
• Флакон иммерсионного масла — для работы с объективом 100×.
• Сетевой шнур питания, пылезащитный чехол, инструкция по эксплуатации и гарантийный талон.

Комплект достаточен для начала работы в светлом поле с визуальным наблюдением и цифровой фиксацией изображения. Для подготовки препаратов потребуются предметные и покровные стекла, для специальных методов контрастирования — соответствующие аксессуары.

Рекомендуемые аксессуары

Окуляры с увеличенной кратностью (12,5×, 15×, 20×, 25×) расширяют диапазон общего увеличения до 2500× при использовании объектива 100×. Окуляр 10× со шкалой позволяет проводить линейные измерения в поле зрения при калибровке с объект-микрометром. Дополнительные объективы 20×/0,40 или 60×s/0,80 заполняют промежуточные ступени увеличения. Фазово-контрастное устройство (фазовый конденсор или набор слайдеров с фазовыми объективами и центрирующий телескоп) необходимо для наблюдения живых неокрашенных клеточных культур. Конденсор темного поля (сухой NA 0,9 или масляный NA 1,36–1,25) применяется для визуализации микроорганизмов на темном фоне. Устройство простой поляризации (поляризатор и анализатор) используется для изучения анизотропных структур. Калибровочный слайд (объект-микрометр) необходим для калибровки измерительных окуляров и цифровой камеры. Предметные и покровные стекла, наборы для приготовления препаратов, иммерсионное масло — расходные материалы для регулярной работы.

Итог

MAGUS Bio D250T — лабораторный биологический микроскоп с цифровой камерой, планахроматической инфинити-оптикой и возможностью расширения методов контрастирования. Конденсор Аббе NA 1,25 с настройкой по Кёлеру, слот для слайдеров и револьвер на пять объективов делают прибор гибким инструментом для работы с окрашенными и живыми препаратами. Тринокулярная насадка с отдельным каналом визуализации позволяет одновременно вести визуальное наблюдение и записывать изображение через камеру MAGUS CDF50 с частотой 96 кадров в секунду. Прибор требует опыта настройки, но при корректной юстировке обеспечивает высокое оптическое разрешение и готовность к установке дополнительных модулей по мере роста задач лаборатории.