Mikroskopy stereoskopowe używane są do obserwowania w trójwymiarze większych, makroskopowych, obiektów lub próbek w świetle odbitym, przy niewielkim powiększeniu w granicach od 3x do ponad 200x.

Zaletą mikroskopów stereoskopowych jest możliwość obserwowania doskonałej jakości trójwymiarowego obrazu o dużej głębi dzięki specyficznej budowie mikroskopu, który wykorzystuje dwa oddzielne, ustawione pod kątem, tory optyczne skierowane na przedmiot. Obecnie istnieją trzy różne rozwiązania techniczne konstrukcji takich ścieżek optycznych:

– system Greenougha – w którym dwa tory optyczne kończą się dwoma niezależnymi obiektywami

– system CMO (z ang. Common Main Objective) – gdzie dwa równoległe tory optyczne prowadzą do jednego, czołowego obiektywu

– system Fusion Optics – gdzie zastosowano dwa nierównocenne tory optyczne zakończone wspólnym obiektywem: jeden kalibrowany na maksymalną rozdzielczość, drugi – kalibrowany na najwyższą głębię ostrości. Powstający w ten sposób obraz łączy te dwa parametry dając wypadkowy obraz o wysokiej rozdzielczości na każdym obserwowanym poziomie ostrości.

Niezależnie od użytego rozwiązania technicznego, mikroskop stereoskopowy jest najczęściej wykorzystywany do obserwowania i badania próbek, obiektów oraz materiałów o złożonej topografii, których analiza wymaga widoku trójwymiarowego. Może to być badanie powierzchni próbek lub materiałów, albo wykonywanie prac wymagających dużej precyzji. Dlatego mikroskopy stereoskopowe wykorzystywane są najczęściej w medycynie, naukach biologicznych, ale również w przemyśle w trakcie procesu produkcji i testów oraz zapewnianiu i kontroli jakości.

Trochę historii

Pierwszy mikroskop stereoskopowy został opracowany pod koniec XVII w przez francuskiego producenta instrumentów naukowych, Cherubina d’Orleans. Instrument nie zapewniał jeszcze wysokiej jakości obrazu, a do tego obserwowany na takim stereoskopie obiekt był odwrócony – obraz z prawej strony trafiał do lewego okularu i odwrotnie. Dopiero 150 lat później udało się wyeliminować te wady poprzez zwiększenie liczby soczewek powiększających oraz użycie pryzmatów do rozdzielania wiązek światła w stereoskopie w połowie XIX wieku.

Od tego czasu mikroskop stereoskopowy wyewoluował w instrument o szerokich możliwościach i stał się niezbędnym elementem wyposażenia większości laboratoriów, w tym przemysłowych.

Jak działa współczesny mikroskop stereoskopowy?

Współczesne mikroskopy stereoskopowe pozwalają uzyskać bardzo dobre jakościowo, trójwymiarowe obrazy dzięki doskonałej optyce i oświetleniu. Często są też dodatkowo wyposażone w kamery, aparaty cyfrowe, światłowodowe systemy oświetlenia, funkcje przesyłania danych do komputera (także przez WiFi) i dodatkowe łącza pozwalające podłączyć wysokiej rozdzielczości monitory. Dodatkowo mają już ergonomiczną konstrukcję, przyjazną dla użytkownika oraz są proste w obsłudze.

Współczesny stan wiedzy pozwolił wykorzystać w konstrukcji mikroskopów stereoskopowych najnowsze zdobycze badań dotyczących budowy i zdolności adaptacyjnych mózgu. W mikroskopach Leica stosowane są wyjątkowe systemy optyczne Fusion Optics™, w których każdy z torów optycznych ma nieco inną funkcję. Tu wkraczają do akcji nasze mózgi, które przetwarzając informacje pochodzące z obydwu kanałów, pozwalają uzyskać obraz o bardzo dużej głębi ostrości oraz niezwykłym bogactwie szczegółów.

Zastosowania mikroskopów stereoskopowych

Możliwość uzyskania w mikroskopie stereoskopowym bardzo precyzyjnego, trójwymiarowego obrazu o dużej głębi ostrości oraz bogate wyposażenie dodatkowe sprawiają, że są to obecnie instrumenty wykorzystywane są przez lekarzy, naukowców, techników i inżynierów. A także studentów, uczniów i… hobbystów.

Mikroskop stereoskopowy może być używany:

  • jako mikroskop operacyjny przez chirurgów
  • w badaniach diagnostycznych i histologicznych
  • w naukach przyrodniczych, na przykład w badaniach biologicznych, botanicznych, entomologicznych, czy paleontologicznych
  • w kryminalistyce
  • w przemyśle podczas naprawy i kontroli płytek drukowanych i detali, a także w zapewnianiu i kontroli jakości dowolnych produktów, szczególnie podczas badań materiałowych i wyszukiwania mikropęknięć
  • przez zegarmistrzów, twórców biżuterii, konserwatorów sztuki
  • oraz wszędzie tam, gdzie ważne jest obserwowanie świata mikroskopowego i niewielkich detali w trzech wymiarach.

Mikroskopy stereoskopowe do rutynowych badań

Dzięki modułowej budowie, ergonomicznym akcesoriom, specjalnym podstawom i rozbudowanym opcjom oświetlenia, mikroskopy stereoskopowe Leica do rutynowych zadań – na przykład Leica M50, M60, M80 – można dostosować do bardzo zróżnicowanych aplikacji. Taki mikroskop może być zarówno manualny jak również zautomatyzowany do tworzenia dokumentacji zdjęciowej oraz analizy obrazu.

Mikroskopy do obrazowania biomedycznego

Mikroskop stereoskopowy zapewnia nie tylko doskonały obraz próbki podczas jej badania, ale jest przede wszystkim ergonomiczny. Ponadto może zostać wyposażony w bogatą gamę części oraz akcesoriów i dostosowany do praktycznie każdych potrzeb. Mikroskopy te – na przykład mikroskopy stereoskopowe Leica serii S9 – wykorzystują technologię Fusion Optics™, która pozwala uzyskać obraz o niezwykłym bogactwie szczegółów i bardzo dużej głębi ostrości.

Z kolei w mikroskopach Leica M165 FC i M205 FA zastosowano opatentowaną technologię Leica TripleBeam™ wykorzystującą oddzielny kanał dla światła do fluorescencji. Pozwala to nie tylko uzyskać lepszy stosunek sygnału do szumu, ale – przede wszystkim – bardzo wyraźny obraz fluorescencyjny na idealnie czarnym tle.

I właśnie połączenie obydwu technologii Leica Fusion Optics™ i Leica TripleBeam™ umożliwiło stworzenie pierwszego na świecie stereomikroskopu fluorescencyjnego z zoomem 20,5:1, czyli Leica M205 FA

Mikroskopy do utrzymania i kontroli jakości oraz analizy materiałowej

W analizie materiałowej stereomikroskopy używane są do obrazowania, pomiaru i analizy cech różnych materiałów, takich jak stopy metali, półprzewodniki, szkło i ceramika, a także tworzywa sztuczne i polimery. Dlatego stosowane są w przeróżnych zastosowaniach przemysłowych, zarówno w utrzymaniu i kontroli jakości, jak i w analizie problemów oraz badaniach i rozwoju w branżach: wyrobów medycznych, motoryzacyjnej, transportowej, mikroelektronicznej, półprzewodnikowej i zegarmistrzowskiej.

Użytkownicy wykorzystujący mikroskopy w kontroli jakości spędzają przed nimi wiele godzin, dlatego doskonale sprawdzają się tu niezawodne i proste w obsłudze mikroskopy na wysięgnikach, takie jak Leica A60 S i Leica A60 F, a także mikroskop Leica S APO oferujący unikalną w tej klasie instrumentów korekcją apochromatyczną. Mikroskopy te zapewniają nie tylko bardzo duży komfort pracy, ale także doskonałą głębię ostrości i bogate w szczegóły obrazy dzięki technologii Fusion Optics™ oraz świetne oświetlenie i możliwość podłączenia dowolnego aparatu cyfrowego lub kamery.

Manualne mikroskopy stereoskopowe do rutynowych badań i edukacji

Manualne mikroskopy stereoskopowe Leica to wysoce kontrastowe, modułowe rozwiązania do wszechstronnych zastosowań. Ergonomiczne i konfigurowalne urządzenia – jak Leica EZ4, EZ4 HD lub ES2 – przeznaczone są do rutynowych obserwacji podczas kursów i szkoleń, a także dla studentów i hobbistów.

Umożliwiają obserwację różnorodnych obiektów przy zmiennym oświetleniu, w świetle przechodzącym i mieszanym. Dzięki zastosowaniu optyki Greenough mikroskopy pozwalają uzyskać bardzo ostre obrazy o dużej głębi, które mogą zostać błyskawicznie przesłane na ekran monitora lub do komputera i zapisane na dysku.

Reasumując mikroskop stereoskopowy stał się podstawowym instrumentem stosowanym w wielu dziedzinach, a jego wszechstronność i nieustanny rozwój z pewnością zapewnią mu miejsce w przyszłości.