Csaknem 300 éves fejlesztési története során a mikroszkóp valószínűleg az egyik legnépszerűbb optikai műszer lett, amelyet széles körben használnak az emberi tevékenység minden területén. Különösen nehéz túlbecsülni az iskolások tanításában betöltött szerepét, akik saját szemükkel ismerkednek meg az őket körülvevő mikrovilággal.
A javasolt mikroszkóp megkülönböztető jellemzője a hagyományos webkamera „nem szabványos” használata. A működés elve az, hogy a vizsgált objektumok vetületét közvetlenül regisztrálják a CCD mátrix felületére, ha párhuzamos fénysugárral világítják meg. Az eredményül kapott kép megjelenik a számítógép monitorán.
A hagyományos mikroszkóphoz képest a javasolt kialakításban nincs lencsékből álló optikai rendszer, a felbontást pedig a CCD mátrix pixelmérete határozza meg, és több mikront is elérhet. A mikroszkóp megjelenése az ábrán látható. 1. és 1. ábra. 2. Webkameraként a Mustek „Wcam 300A” modelljét használták, amelynek színes CCD-mátrixa 640x480 pixel felbontású. A CCD-mátrixot tartalmazó elektronikus táblát (3. ábra) kivesszük a házból, és kisebb módosítások után a fényzáró tok közepére szereljük fel nyitható fedéllel.A tábla módosítása az USB-csatlakozó újraforrasztását jelentette, hogy a CCD mátrix felületére további védőüveget lehessen helyezni és a tábla felületét lezárni lehessen.
A ház fedelén átmenő lyukat készítenek, amelynek közepén egy három blokk található LED-ek különböző színű izzás (piros, zöld, kék), amely fényforrás. Blokk LED-ek, viszont fényálló burkolat borítja. Távoli hely LED-ek a mátrix felületéről megközelítőleg párhuzamos fénysugarat képezhet a mérési tárgyon.
A CCD-mátrix USB-kábellel csatlakozik a számítógéphez. A szoftver szabványos, és a webkamerához tartozik.
A mikroszkóp 50...100-szoros képnagyítást biztosít, körülbelül 10 mikronos optikai felbontással, 15 Hz-es képfrissítéssel.
A mikroszkóp felépítése az ábrán látható. 4 (nem méretarányosan).
A mechanikai sérülések elleni védelem érdekében 1x15x15 mm méretű kvarc védőüveget kell felszerelni a 7 CCD mátrix bemeneti ablakára, hogy megvédje a mechanikai sérülésektől. Az elektronikai tábla folyadékokkal és mechanikai sérülésekkel szembeni védelmét a felületének szilikon tömítőanyaggal való tömítése biztosítja 8. Az 5. vizsgált tárgyat védőüveg felületére helyezzük 6. Világítás LED-ek A 2 burkolatban lévő furat közepére vannak beépítve 4, és kívülről fényálló műanyag burkolattal vannak befedve 3. A vizsgált tárgy és a blokk közötti távolság LED-ek körülbelül 50...60 mm.
A világító LED-ek (5. ábra) három sorba kapcsolt, 4,5 V feszültségű galvanikus cella 12. akkumulátoráról kapnak tápellátást.A tápfeszültség bekapcsolása az SA1 kapcsolóval történik, a HL1 LED (1 a 4. ábrán) egy jelzőlámpa, amely a védőburkolaton található, és jelzi a tápfeszültség jelenlétét. Az EL1–EL3 világítási LED-ek bekapcsolnak, és így a világítás színét a 11 ház oldalfalán található SA2–SA4 (13) kapcsolókkal választják ki.
Az R1, R3-R5 ellenállások áramkorlátozók. Az R2 (14) ellenállást az EL1-EL3 LED-ek fényerejének beállítására tervezték, a ház hátsó falára szerelték fel. A készülék állandó ellenállásokat használ S2-23, MLT, változó ellenállásokat - SPO, SP4-1. Tápkapcsoló SA1 - MT1, kapcsolók SA2 - SA4 - nyomógomb SPA-101, SPA-102, LED AL307BM cserélhető KIPD24A-K
Mivel a kimeneti képek látszólagos mérete a használt videokártya jellemzőitől és a monitor méretétől függ, a mikroszkóp kalibrálást igényel. Egy tesztobjektum (átlátszó iskolavonalzó) regisztrálásából áll, melynek méretei ismertek (6. ábra). Ha megméri a vonalzó vonásai közötti távolságot a monitor képernyőjén, és korrelálja azokat a valódi mérettel, meghatározhatja a kép léptékét (nagyítását). Ebben az esetben a monitor képernyőjének 1 mm-e a mért tárgy 20 mikronának felel meg.
Mikroszkóp segítségével különféle jelenségeket figyelhet meg, tárgyakat mérhet. ábrán. A 7. ábra egy 500 rubeles bankjegy lézeres perforálásának képe. A lyukak átlagos átmérője 100 µm, és a furatok alakjának eltérése látható. ábrán. A 8. ábra egy Hitachi színes képcsöves maszk képe. A lyukak átmérője körülbelül 200 mikron.
A pókot, annak lábát és bajuszát választották a biológiai tárgyak példájának; ábrán láthatók. 9. és 3. ábra. 10, illetve (a bajusz átmérője körülbelül 40 mikron), a szerző haja (átmérője 80 mikron) - az ábrán.11, halpikkely - az ábrán. 12. Érdekes megfigyelni az anyagok vízben való oldódási folyamatait. Példaként a só és a cukor feloldásának folyamatait adjuk meg. ábrán. 13,a és ábra. A 14a. ábra száraz só- és cukorkristályrészecskéket mutat be, és a 14a. 13.6 és ábra. 14.6 - vízben való oldódásuk folyamata. Jól láthatóak a megnövekedett anyagkoncentrációjú zónák és a fényfókuszálás hatása az oldódási központokban.
