Examen de l'objectif du microscope Planachromat Plan 20x0.4 160/0.17 (sans nom, Chine)

Matériau sur la lentille spécialement pour Radozhiva préparé Rodion Echmakov.

Planifiez 20x0.4 dans le revolver du microscope NPZ M-10.

Planifiez 20×0.4 dans le revolver du microscope NPZ M-10.

Les objectifs avec un grossissement 20x occupent une position intermédiaire entre les objectifs standards typiques 10x et 40x, offrant, d'une part, une relative facilité d'utilisation par rapport aux objectifs 40x, et d'autre part, un niveau de détail plus élevé par rapport à un objectif 10x. Cette revue présente un objectif moderne et peu coûteux Planifier 20×0.4 pour microscopes biologiques du standard RMS avec tube d'extrémité. Quelques informations de base concernant l'utilisation de l'optique microscopique sur les caméras sont données ici.

caractéristiques techniques

Conception optique – inconnue ;
Type de correction – planchromat ;
Distance des tubes – 160 mm ;
Facteur de grossissement – 20x ;
NA – 0.4 (nécessite un condenseur d’éclairage ou un éclairage de lentille pour des performances optimales) ;
Distance focale – ~8 mm ;
Distance de travail – 0.65 mm ;
Épaisseur du verre de protection – 0.17 mm (en cas d'utilisation sans verre, la qualité de l'image peut être inférieure à celle calculée) ;
Immersion requise - non ;
Type de montage – norme RMS (filetage 4/5" x 1/36") ;
Caractéristiques - lentille microscopique, ne possède pas de diaphragme à iris ni de mécanisme de mise au point.

Conception de lentille

Le Planachromat 20×0.4 a un corps entièrement métallique. L'objectif est assez grand et lourd. La partie extérieure décorative amovible de l'objectif semble être en aluminium, tandis que le corps du bloc d'objectif et le diaphragme d'ouverture sont en laiton. La gaine de l'objectif n'est pas fixe, donc au lieu de l'objectif de la prise du microscope, vous pouvez souvent le tordre séparément.

Le Plan 20×0.4 a une courte distance de travail - moins de 1 millimètre, ce qui est assez gênant : il y a un risque d'enfoncer l'échantillon lors de la mise au point avec le nez de l'objectif, et il est quasiment impossible d'assurer un éclairage latéral. C’est bien que la lentille avant de l’objectif soit concave et ne dépasse pas du corps. Pour protéger le médicament et la lentille des dommages en cas de collision, le bloc de lentille est à ressort.

L'inconvénient du planchromat chinois est la faible qualité du noircissement - à certains endroits, il est complètement absent, comme sur la surface mate ouverte de la lentille frontale. Il n'est pas recommandé de démonter le bloc de lentilles lui-même pour le noircir, car vous devrez ensuite réajuster vous-même la lentille, en établissant la position correcte de la monture avec les lentilles sur l'axe optique à travers des trous dans les parois du bloc de lentilles. Dans le même temps, l'ensemble du bloc d'objectif peut être retiré et tout ce qui se trouve derrière la lentille arrière peut être recouvert d'un cache pour augmenter le contraste de l'image.

Les optiques de la lentille sont recouvertes de nuances violettes, probablement à une ou deux couches. La limite de transmission de la lumière dans les courtes longueurs d’onde est d’environ 350 nm.

Spectre de transmission lumineuse de la lentille Plan 20x0.4.

Spectre de transmission lumineuse de la lentille Plan 20×0.4.

La lentille est fabriquée à partir de matériaux optiques modernes, en particulier des silex de lanthane hautement réfractifs. Ainsi, selon la spectroscopie de fluorescence X (Bruker M1 Mistral), la lentille frontale de la lentille est constituée de silex de lanthane lourd avec un indice de réfraction de ~1.8 et un nombre d'Abbe de ~40.

Spectre de fluorescence X de la lentille frontale de l'objectif. La, Y, Zr, Nb ont été trouvés. Détection de Cr, Ni, Cu, Zn – lueur de la monture de la lentille.

Des photos de l'objectif externe sont présentées ci-dessous. La lentille existe également dans une autre option de conception : dans un corps en laiton chromé. Lors du choix, vous devez vous concentrer sur l'emplacement, la taille et la forme des lentilles.

À l'exception de la qualité traditionnellement faible de la protection contre la lumière pour les optiques de microscope bon marché, l'objectif ne présente aucun défaut majeur - il semble être un article de belle qualité.

Qualité d'image

Pour que l'image formée par cet objectif ait une qualité maximale, le microscope doit disposer d'un condenseur d'éclairage avec une ouverture numérique suffisante. Dans le cas d'une prise de vue en lumière réfléchie, la seule option est presque d'utiliser l'éclairage à travers l'objectif, si le système le permet, car la distance de travail du Plan 20x0.4 est trop petite pour alimenter un éclairage latéral.
Comparé à l'objectif soviétique LOMO 21×0.4 190-P Ce plan chinois 20x0.4 offre une qualité d'image nettement meilleure tant au centre que sur le terrain.

Test de qualité d'image du Plan 20×0.4 et de l'ancien LOMO soviétique 21×0.4 190-P. Photographies 100 % recadrées de l'échelle oculaire prises avec un appareil photo Sony A7s.

J'ai utilisé l'objectif sans verre de protection et j'ai observé quelques aberrations sphérochromatiques résiduelles dans la zone centrale de la monture. Peut-être que si du verre est utilisé, le résultat sera meilleur.

Le long du champ, la qualité de l'image est particulièrement réduite en raison du chromatisme latéral, qui est sous-corrigé dans cet objectif. La courbure et l'astigmatisme ont un effet moindre. Très probablement, pour les microscopes avec une distance entre les tubes de 160 mm, il n'existe tout simplement pas de gamme d'optiques chinoises modernes avec un chromatisme de grossissement corrigé. Si je me trompe, écrivez dans les commentaires si vous connaissez de tels objectifs avec des aberrations chromatiques latérales proches de zéro avec un facteur supérieur à 10x à la distance finale du tube. Dans une certaine mesure, la chromaticité des bords peut être gérée par programme, par exemple lors du développement de fichiers RAW dans Adobe Camera Raw.

L'objectif a une faible profondeur de champ ; dans la plupart des cas, il est conseillé d'utiliser l'empilement lors de la prise de vue. Certains échantillons, tels que les films cristallins minces, peuvent être filmés sans empiler les images.

Voici des exemples de photographies prises avec un objectif Plan 20/0.4 160/0.17 et un appareil photo plein format sans miroir Sony A7, monté sur un microscope modifié Oil Refinery M-10. Toutes les photographies ont été prises sans l’utilisation d’une vitre de protection.

Liste des objets sur la photo : 1 – hydrate de nitrocerrate d'ammonium (IV), objet micrométrique à lumière réfléchie LOMO OMO-U4.2, 3-4 – cristaux octaédriques de chlorure de nickel hexamine, 5 – cristal de soufre avec dislocation à vis, 6 – oculaire de mesure grille, 7 -10 – film cristallin de soufre obtenu par cristallisation d'une solution de soufre dans le toluène sur du verre.

Ensuite - des exemples utilisant le jalonnement.
Liste des objets sur la photo : 1-3 – cristaux octaédriques de chlorure d'hexaamminnickel, 4 – acétylacétonate de chrome (III), 5 – sulfure-disulfure de zirconium, 6 – feuille de plante avec cellules visibles et chloroplastes, 7-10 – film de soufre cristallin obtenu par cristallisation sur verre d'une solution de soufre dans le toluène ; 11 – sulfate de vanadium(II) violet, qui s'oxyde rapidement dans l'air en un composé oxo noir ; 12-13 – bisoxalatocuprate de potassium hydraté, 14 – nitrocerrate d'ammonium (IV) hydraté.

Tous les avis sur les objectifs de microscope standard RMS avec une distance de tube finie (160-190 mm) :

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Verres Carl Zeiss :

Lentilles d'autres fabricants :

Lambda 10/0,25 160/-

résultats

L'objectif chinois Plan 20x0.4 160/0.17 sera probablement une très bonne solution pour les microscopes plus anciens pour les observations visuelles utilisant des oculaires de compensation. En raison des aberrations bien corrigées dans la région centrale du champ, l'objectif est plus adapté à la photographie à mise au point directe que les anciens objectifs soviétiques 20x, mais en raison de la présence d'aberrations chromatiques latérales, il est loin d'être idéal. Un bon argument pour l'achat de cet objectif est son petit prix.

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