Косой сетчатый фильтр: правильная установка

Зачастую, в квартирах косые сетчатые фильтры перед счетчиками устанавливаются неправильно. Это может привести к неприятным последствиям в виде отложений в трубах и снижению потока воды из крана. Во время переноса врезок (отводов) на стояках я в этом наглядно убедился:

Такие отложения происходят, когда фильтр установлен неправильно на вертикальном участке при направлении потока воды снизу вверх. В итоге, когда кран открывают, загрязнения задерживаются сеткой, но не оседают в косом участке. Вместо этого, когда кран закрывают, они падают и оседают в отводе (поворот трубы вверх).

Неправильная установка косого сетчатого фильтра перед счетчиком

Приветствую Вас на моём сайте zdesremont.ru! Далее более подробно о косых сетчатых фильтрах. Под статьёй вы можете задать вопросы или оставить комментарии по теме.

Зачем нужны косые сетчатые фильтры механической очистки?

В квартирах косые сетчатые фильтры механической очистки устанавливаются после вводных кранов на трубах холодной и горячей воды перед счётчиками. Они служат для задержания различных частиц, которые могут быть в воде и негативно повлиять на работу счётчиков и сантехнического оборудования. К таким частицам относятся: ржавчина, песчинки, окалины после сварки и так далее. Очень мелкие частицы (мутная вода) такой фильтр не задержит, так как они просто пройдут сквозь сетку.

Данные фильтры широко распространены в системах отопления и водоснабжения. Они могут иметь резьбовое и фланцевое присоединение и различный диаметр. В квартирах самыми распространенными являются диаметры 15 мм (1/2′) и 20 мм (3/4′).

Из чего состоит косой сетчатый фильтр механической очистки?

Конструкция таких фильтров простая и надежная:

Фрагмент из технического паспорта Valtec

Возможные причины и последствия неправильной установки.

Производители указывают в паспорте на изделие правила монтажа, которые необходимо соблюдать для правильной работы фильтра. В качестве примера можно посмотреть на технический паспорт изделия от компании Valtec. Но сантехники при установке счётчиков этими правилами зачастую пренебрегают и делают «как проще», чтобы не усложнять работу. А основная масса их клиентов просто об этом не знают. В результате нарушаются правила монтажа. Из-за этого со временем диаметр трубы может сократиться и поток воды тоже.

В случае, если фильтр установлен правильно, то не составит большого труда перекрыть кран, открутить пробку и почистить его. А если нет, то процесс прочистки будет сильно затруднен. Либо вообще невозможен и нужно будет срезать трубу и монтировать новую.

Как правильно и как неправильно монтировать косые сетчатые фильтры механической очистки.

На самом фильтре стрелкой всегда указывается направление потока воды. Пробка фильтра всегда должна быть направлена вниз. Также при установке обязательно нужно предусмотреть кран перед фильтром, чтобы иметь возможность перекрыть воду для обслуживания. Либо два крана, чтобы перекрыть воду с двух сторон.

Как почистить косой сетчатый фильтр?

Для прочистки необходимо:

1. Перекрыть кран перед фильтром и после (если имеется).
2. Опорожнить участок трубопровода с фильтром.
3. Отвернуть пробку.
4. Прочистить сетку.
5. Собрать фильтр в обратном порядке после прочистки.
   При сильной засоренности или повреждении фильтроэлемент (сетка) подлежит замене.

Косой сетчатый фильтр при правильном монтаже — недорогое, простое в эксплуатации и надежное решение для защиты оборудования и сантехнических приборов. Он отлично подходит для установки на узлах ввода холодной и горячей воды в квартиру.

Как установить сетчатый фильтр грубой очистки воды

Для коррекции воды используются различные очистительные системы. На начальном этапе важна первичная очистка.

Что такое косой фильтр грубой очистки воды, в чем его особенности рассмотрим в статье. Как выбрать нужный прибор и в чем его назначение, зачем его устанавливать – вы найдете ответы на подобные вопросы.  

Кроме того в статье будет рассмотрено способы как самостоятельно произвести монтаж косого фильтра и подключить его к водоснабжению.

Что такое фильтры водяные сетчатые

Вода, поступающая в наши жилые помещения посредством коммуникационной системы, может иметь вредные химические элементы и соединения. Кроме них в воде могут содержаться нерастворимые составы типа остатков ржавчины, остаточные частицы, полученные от сварочных работ, мелкодисперсный песок и многое другое.

Фильтры водяные сетчатые – распространенный способ очистить воду от взвесей, простые и надежные. Агрегат состоит из цилиндра, помещенного в металлический корпус и очищающей сетки, выполненной из высококачественной нержавеющей стали.

Принцип работы фильтра грубой очистки заключается в пропускании водопроводной воды через грязевик и освобождении ее от нежелательных элементов. Когда сеточка для фильтра засоряется до предела, падает напор воды и нужно просто снять его и произвести очистку.

Сеточный фильтр: преимущества

Простая конструкция сетки грубой очистки имеет ряд преимуществ при эксплуатации.

Перечислим основные:

• компактность грязевиков сетчатых, позволяющая монтировать его в любом даже труднодоступном месте;
• простота установочных работ, произвести которые под силу каждому человеку;
• возможность эксплуатации для горячей и холодной воды;
• невысокая стоимость фильтра сетчатого по сравнению с аналогами;
• износоустойчивость материалов – срок пользования более 20-ти лет.

Несмотря на простоту конструкции и низкую стоимость изделия, покупка и установка его может принести домовладельцу массу преимуществ. Он способен продлить срок эксплуатации других очистительных конструкций.

Как выбрать нужный косой фильтр для воды

При выборе фильтра грубой очистки воды уточните размеры трубы. Кроме того, лучше если сетка косого фильтра будет мельче, так как позволит лучше прочищать воду. Отличным решением может стать установка его на магистраль перед картриджным очистителем, что позволит продлить срок эксплуатации второго устройства.

Нужно обратить внимание на производителя приборов и материалы, из которых они изготовляются. Осмотру подвергается резьба на фильтре грубой очистки воды. Важно проанализировать показатель цена-качество.

Установка фильтра механической очистки воды

Правильная установка грязевого фильтра позволит на протяжении долгих лет получать чистую воду. Монтирование производится непосредственно в водопроводную систему с помощью муфтового соединения.

На подготовительном этапе нужно подготовить следующие элементы:

• непосредственно сам фильтр грубой очистки косой, соответствующий по размерам водопроводной трубе жилого помещения;
• нить или лен для уплотнения соединения;
• герметирующая лента;
• два сантехнических ключа.

В некоторых случаях приобретаются дополнительные комплектующие элементы, необходимость которых, как правило, указывается в инструкции по эксплуатации. Если есть сомнения – проконсультируйтесь со специалистами в розничных магазинах бытовых приборов.

Этапы установки сетчатого фильтра

Рассмотрим, как устанавливать фильтр грубой очистки и как подсоединиться к водоснабжению.

Этапы монтажа:

1. Отключается водоснабжение. Непосредственно на резьбу вентеля накладывается подготовленный уплотнитель.
2. Вручную прикручивается сетчатый фильтр, и потом не до конца затягивается ключом.
3. Затем монтируется водосчетчик.
4. Одним ключом придерживается счетчик, а другим – фильтр сеточка. С помощью плавных движений постепенно закручиваются обе гайки. Нужно не пережимать трубу, чтобы она не треснула.
5. После закрытия производится контроль герметичности, и производятся тестовые включения воды.

Очень важно соблюдать очередность установки фильтров для воды, что гарантирует надежность эксплуатации конструкции в дальнейшем.

Фильтр грубой очистки сетчатый: особенности монтажа

Прежде всего, важно правильно выбрать место для монтажа. Установка косого фильтра производится на месте входа трубы в жилое помещение или загородный дом, рядом с центральным запорным вентелем.

Фильтрационная установка в большинстве случаев производится в горизонтальном положении, реже – в вертикальном (в редких случаях, когда вода двигается в этом направлении). Главное условие, чтобы устройство выполняло свои функции в полной мере – совпадение направлений потока воды с направлением стрелки на устройстве для грубой очистки воды.

Заключение

Фильтр грубой очистки с краном – отличное решение для воды. Монтаж устройства на трубу является простым и под силу любому, даже без опыта сантехнических работ. Важно правильно подобрать место для установки и герметично закрутить комплектующие детали. При эксплуатации нужно своевременно производить очистку сетки для косого фильтра и тогда он прослужит долгие годы.

Комбинация кругового косого и косого освещения для повышения детализации и контраста в световой микроскопии, часть I

William Mark

Аннотация

Повышение детализации и контрастности прозрачных образцов всегда было главным интересом микроскопистов. С этой целью было разработано несколько оптических методов, таких как косое освещение, круговое косое освещение (COL), фазовый контраст, дифференциальный интерференционный контраст (DIC) и различные подобные методы. В этой статье представлено уникальное сочетание и применение COL, наклонного освещения и поляризованного света. Кроме того, также обсуждаются форма упора и добавление волновых пластин.

Введение

Хотя COL и косое освещение являются одними из старейших вариантов светлопольной микроскопии, они по-прежнему являются мощными инструментами для улучшения контраста и улучшения детализации. В качестве предмета исследования как COL, так и наклонное освещение, а также их варианты широко изучались и описывались многими авторами на протяжении многих лет. Цель этой статьи — обсудить варианты и комбинации этих методов, которые, возможно, не были оценены в прошлом, с их преимуществами и недостатками.

Интерес к COL и косому освещению в отношении этой бумаги проистекает из желания воспроизвести изображения, подобные DIC, с меньшими затратами. Хорошо известно, что цветное и наклонное освещение могут повышать контрастность и, следовательно, способность выделять структуры, плохо видимые в светлом поле. Обсуждение и сравнение этих методов дано Тедом Кларком (2004). Одно из его ключевых наблюдений заключается в том, что, хотя и ЦОЛ, и наклонное изображение усиливают контраст, косое изображение, по-видимому, дает только «направленное» разрешение (в зависимости от ориентации образца и наклонной маски). Это по сравнению с COL, в котором разрешение не является направленным. Наблюдаемое увеличение разрешения обоих методов согласуется с теорией Аббе в отношении увеличения порядка дифракционных максимумов, попадающих в объектив, и, таким образом, улучшения разрешения (Anon., 2005).

Таким образом, и COL, и косая проекция имеют свои преимущества и недостатки. Преимущества COL по сравнению с наклонным освещением заключаются в том, что повышение разрешения немного лучше, ненаправлено и мало влияет на интенсивность света. С другой стороны, нет хорошего способа управления освещением с помощью COL, особенно если используются источники света высокой мощности. Это связано с тем, что настройка COL требует, чтобы конденсор и полевая диафрагма оставались полностью открытыми, иначе повышение разрешения будет потеряно. Преимуществом наклонного освещения является направленный контраст, в результате чего объекты приобретают трехмерный вид. К сожалению, этот 3D-эффект достигается за счет потери интенсивности света.

Использование поляризованного света в сочетании с COL под названием «полярное кольцевое освещение» было изучено Oku (2009) и, как показано, обеспечивает превосходное разрешение по отношению к диатомовым водорослям.

Было предпринято исследование для разработки системы останова и фильтра, содержащей элементы вышеупомянутых систем, которые могли бы преодолеть некоторые недостатки каждой из них, сохранив при этом оптические преимущества обеих.

Материалы

Эксперименты проводились с использованием микроскопа Zeiss GFL, оснащенного конденсором Zeiss 1.4 NA Achr/Apl и промежуточным трубчатым светоделителем. Свет давала лампочка 6v 15 ватт с вольфрамовой нитью накаливания. Объективы представляли собой план-ахромат Zeiss 40X 0,65 NA (0,17) или сухой объектив Nikon CF 60X 0,85 NA (0,11–0,23) с корректирующим кольцом покровного стекла. Использовалась камера Moticam 2300, оснащенная окуляром Zeiss KPL 10X и промежуточным объективом Moticam 16 мм. На одной фотографии использовался окуляр Nikon CF 10X Photo, что указано в подписи. Образцы взяты из тестового предметного стекла диатомовых водорослей 8 форм Клауса Кемпа. Непрозрачные маски вырезали из черной изоленты и устанавливали на стандартные стеклянные фильтры диаметром 1¼ дюйма (31,75 мм). Пленка с круговой поляризацией, пленка с четвертьволновой пластиной и полиэфирная пленка (используемая для ремонта автомобильных ветровых стекол) были разрезаны на круглые фильтры диаметром 32 мм с помощью промышленного резака для прокладок. Круглые поляризаторы были вырезаны из имеющейся в продаже пленки и расположены так, чтобы при пересечении они давали черный фон (перекрещенные Николя).

Метод

Маска в форме полумесяца для прототипа 1 была вырезана пуансоном диаметром 40 мм, а эллипс — пуансоном диаметром 42 мм. Ширина эллипса примерно 7 мм в центре, а длина 24 мм. Эллипс помещается в абсолютный центр стеклянного фильтра диаметром 1¼ дюйма (31,75 мм), слегка перекрывая косую серповидную маску (см. Рисунок 3). Ограничитель COL для прототипов 2 и 3 представляет собой круг диаметром 10 мм с центром в простом стеклянном фильтре диаметром 1¼ дюйма (31,75 мм). Маска полумесяца для прототипа 2 была вырезана пуансоном диаметром 32 мм. Фильтр из полиэфирной пленки и пластиковые волнистые пластины имеют диаметр 32 мм. Один поляризационный фильтр помещается в револьвер микроскопа (непосредственно под головкой и над объективом). Остальные части фильтрующей сборки располагаются над полевой диафрагмой на основании микроскопа GFL, т. е. над портом выхода света. Изображения были преобразованы в черно-белые путем обесцвечивания на основе люминесценции с использованием условно-бесплатной программы GIMPshop.

Последовательность настройки оптики:

1. Фокус на образце
2. Полностью открытая диафрагма и конденсорная диафрагма
3. Перекрестите поляризаторы, чтобы фон был черным; при желании его можно отрегулировать до перекрестного. В большинстве случаев поляризованные фильтры пересекаются, если не указано иное.
4. Вставить специальный фильтр
5. Сфокусируйте конденсор вверх или вниз до тех пор, пока наблюдаемое изображение образца не будет полностью лишено квазифазового эффекта. На краю поля зрения может быть небольшое затемнение. Для центрирования и фокусировки специального фильтра в задней фокальной плоскости объектива можно использовать фазовый телескоп.
6. Вращайте специальный фильтр с листом полиэфирной пленки, пока часть фона не станет ярко-зеленой.
7. Вставьте ¼ волнистую пластину и вращайте ее, пока фон не станет ярким. Это также можно использовать для регулировки яркости, поскольку полевая и конденсорная диафрагмы должны оставаться в полностью открытом положении.

Развитие и результаты

Упрощенная схема используемой общей установки показана на рис. 1. На изображении отсутствуют конденсор, полевая диафрагма и полевая линза. Для упрощения изображения эти элементы были намеренно опущены.

РИСУНОК 1. Выше показана общая оптическая установка для экспериментов.

В качестве испытуемого было выбрано предметное стекло диатомовых водорослей восьми форм Клауса Кемпа. Nitzschia sigma и Stauroneis phoenocenteron были использованы для оценки разрешения на основании того факта, что эти диатомовые водоросли имеют известное расстояние между штрихами приблизительно 435 нм и 714 нм соответственно (University of Texas, 2004). Были сконструированы и испытаны многочисленные «специальные фильтры»: они показаны на рис. 2. Эти ранние конструкции включали как непрозрачную маску для центральной диафрагмы, так и поляризованную часть для дополнительного контраста. Эти первоначальные маски, хотя и улучшали контрастность, не приводили к радикальному улучшению изображения. Также было обнаружено, что наилучшее изображение было получено, когда фильтр поворачивали так, что поляризованная часть становилась непрозрачной, полностью блокируя свет. Поэтому было решено, что некоторые компоненты этих ранних конструкций будут сохранены (например, эллиптический центральный упор), но были изменены материалы и введены другие формы.

РИСУНОК 2. Ранние прототипы «специальных фильтров». Эти конструкции включают как непрозрачную кромку, так и часть поляризованной пленки.

Также стало очевидным, что для получения желаемого 3D-эффекта необходимо использовать маску в форме полумесяца. Обычно они используются для создания косого освещения, но часто их размещают так, что блокируется большая часть прямого света. Было решено сдвинуть маску назад, ближе к краю, и включить эллиптический центральный упор. Эти изменения привели к созданию маски, показанной на рис. 3. Отметив, что многие кристаллические и полукристаллические материалы имеют очень низкое замедление и двойное лучепреломление, было решено попытаться дополнить фильтр тонкой полукруглой деталью. из полиэфирной пленки. Считается, что фильтр в форме полукруга из полиэфирной пленки служит для замедления части света на определенную длину волны, в результате чего образец освещается двумя световыми лучами с разным замедлением. Это в сочетании с центральной диафрагмой и полукруглой косой маской приводит к улучшению детализации. Эта установка фильтра будет называться прототипом 1. Результаты изображения показаны на рисунках 4, 5 и 6. Рисунок 5 был получен с той же установкой фильтра, что и на рисунке 4, за исключением того, что поляризатор и анализатор не пересекались, как указано на рисунке. Подпись к фотографии.

РИСУНОК 3. Выше показан прототип конструкции фильтра 1. В этой конструкции используются непрозрачные участки и полукруглый лист полиэфирной пленки.
РИСУНОК 4. Микрофотография диатомей Nitzschia sigma , сделанная с помощью системы фильтров прототипа 1. Zeiss GFL, план-ахроматический объектив Zeiss 40X, конденсор Zeiss 1.4 NA Achr/Apl, вольфрамовая лампа мощностью 15 Вт. Модифицированный поляризатор с полной остановкой, анализатор, полиэфирная пленка и 1/4-волновая пластина, поляры скрещены. Черно-белое преобразование на основе люминесценции. Система камеры представляет собой Moticam 2300 с окуляром Zeiss KPL 10X.
РИСУНОК 5. Микрофотография диатомовой водоросли Nitzschia sigma взят с прототипом 1 системы фильтрации. Zeiss GFL, план-ахроматический объектив Zeiss 40X, конденсор Zeiss 1.4 NA Achr/Apl, вольфрамовая лампа мощностью 15 Вт. Модифицированный стоп-поляризатор с полной настройкой, анализатор, полиэфирная пленка и 1/4-волновая пластина, поляры НЕ пересекаются. Поляризатор был повернут примерно на 45 градусов от скрещенного положения. Черно-белое преобразование на основе люминесценции. Система камеры представляет собой Moticam 2300 с окуляром Zeiss KPL 10X.
РИСУНОК 6. Три из восьми диатомовых водорослей, представленных на тестовом слайде, снятом с помощью установки прототипа 1. Zeiss GFL, планахроматический объектив Nikon CF P 60X, конденсатор Zeiss 1.4 NA Achr/Apl, вольфрамовая лампа мощностью 15 Вт. Модифицированный поляризатор с полной остановкой, анализатор, полиэфирная пленка, 1/4-волновая пластина и скрещенные поляры. Черно-белое преобразование на основе люминесценции. Система камеры представляет собой Moticam 2300 с фотоокуляром Nikon CF 10X. Примечание. Большое количество несфокусированных изображений в поле зрения является результатом попадания грязи и пыли в фотоокуляр Nikon CF 10X.

Хотя разрешение хорошее и присутствует 3D-эффект, разрешение кажется направленным и связано с ориентацией эллиптического центрального упора. Это можно сравнить с простой остановкой COL (показанной на рисунке 7).

РИСУНОК 7. диатомей Nitzschia sigma , взятых с использованием простого COL. Zeiss GFL, план-ахроматический объектив Nikon 60X P, конденсор Zeiss 1.4 NA Achr/Apl, вольфрамовая лампа мощностью 15 Вт. Черно-белое преобразование на основе люминесценции. Система камеры представляет собой Moticam 2300 с окуляром Zeiss KPL 10X.

Основываясь на приведенных выше результатах, упор был снова изменен, с удалением центрального эллиптического упора и заменой его круглым упором по центру. Он будет называться прототипом 2. Был также оценен небольшой вариант этой конструкции без листа полиэфирной пленки; это будет называться прототипом 2а. Схема каждой конструкции показана на рисунке 8, результаты изображения показаны на рисунках 9, 10 и 11.

РИСУНОК 8. Модифицированная конструкция фильтра с центральной диафрагмой COL (прототип 2). Полумесяц может касаться центрального упора или располагаться в нескольких миллиметрах от него. Обратите внимание на полукруглый фильтр из полиэфирной пленки, показанный синим цветом. Небольшой модификацией этой конструкции является отказ от полиэфирного пленочного фильтра (прототип 2а).
РИСУНОК 9. Nitzschia sigma  диатомовый модифицированный фильтр с косой маской в ​​форме полумесяца с центральной остановкой COL и полукруглым фильтром из полиэфирной пленки (прототип 2). Zeiss GFL, план-ахроматический объектив Nikon 60X P, конденсор Zeiss 1.4 NA Achr/Apl, вольфрамовая лампа мощностью 15 Вт. Черно-белое преобразование на основе люминесценции. Система камеры представляет собой Moticam 2300 с окуляром Zeiss KPL 10X.
РИСУНОК 10. Nitzschia sigma диатомей. Модифицированный фильтр с косой маской серповидной формы центральной диафрагмы COL (прототип 2а). Zeiss GFL, план-ахроматический объектив Nikon 60X P, конденсор Zeiss 1.4 NA Achr/Apl, вольфрамовая лампа мощностью 15 Вт. Черно-белое преобразование на основе люминесценции. Система камеры представляет собой Moticam 2300 с окуляром Zeiss KPL 10X.
РИСУНОК 11. Stauroneis phoenocenteron диатомей. Модифицированный фильтр с косой маской серповидной формы с центральным упором COL и полукруглым фильтром из полиэфирной пленки (прототип 2). Zeiss GFL, план-ахроматический объектив Nikon 60X P, конденсор Zeiss 1.4 NA Achr/Apl, вольфрамовая лампа мощностью 15 Вт. Черно-белое преобразование на основе люминесценции. Система камеры представляет собой Moticam 2300 с окуляром Zeiss KPL 10X.

Последняя из изученных на данный момент модификаций показана на рис. 12. Эта установка немного отличается от общей установки, показанной на рис. 1. Основным отличием общей установки от этой модификации является отсутствие листа полиэфирной пленки. и непрозрачная маска. В прототипе 3 нет настоящей косой маски: скорее косой эффект обеспечивается скрещенными полярными фильтрами и пластиковой волновой пластиной. Область в форме полумесяца остается темной (из-за скрещенных полярных фильтров), а область под волновой пластиной превращается в яркую область. Это устройство фильтра называется прототипом 3. Тестовые изображения диатомовых водорослей с использованием установки прототипа 3 показаны на рисунках 13 и 14.

РИСУНОК 12. Другая конструкция фильтра (прототип 3) с центральной непрозрачной диафрагмой показана с измененной общей установкой. В дополнение к встроенному поляризатору используется пластиковая волновая пластина для создания наклонного упора в форме полумесяца.
RE 13. Nitzschia sigma , освещенный оптической установкой прототипа 3. Zeiss GFL, план-ахроматический объектив Nikon 60 X P, конденсор Zeiss 1.4 NA Achr/Apl, вольфрамовая лампа мощностью 15 Вт. Черно-белое преобразование на основе люминесценции. Система камеры представляет собой Moticam 2300 с окуляром Zeiss KPL 10X.
РИСУНОК 14. Stauroneis phoenocenteron , освещенная оптической установкой прототипа 3. Zeiss GFL, план-ахроматический объектив Nikon 60X P, конденсор Zeiss 1.4 NA Achr/Apl, вольфрамовая лампа мощностью 15 Вт. Черно-белое преобразование на основе люминесценции. Система камеры представляет собой Moticam 2300 с окуляром Zeiss KPL 10X.

Обсуждение

Прототип 1

Хотя установка прототипа 1 обеспечивала повышенное разрешение и, следовательно, лучшее качество изображения по сравнению со светлым полем, наблюдаемое улучшение давало преимущества только в направленном разрешении. В зависимости от ориентации испытуемого или эллиптической маски те или иные особенности исследуемых диатомей могли быть видны или не видны. Это направленное разрешение определенно не является предпочтительным и уступает разрешению, наблюдаемому при простой установке COL. Затенение также является направленным. Прототип 1 действительно придавал изображению приемлемый трехмерный вид, а с включением пластинчатого фильтра ¼ волны стало возможным контролировать освещение образца. Хотя это и не показано в этой статье, включение полиэфирного пленочного фильтра, по-видимому, улучшило контрастность и, таким образом, улучшило качество изображения с прототипом 1.

Прототип 2 и 2а

Из рассмотрения Рисунков 7 и 9 видно, что прототип 2 обеспечивает улучшение разрешения наравне с простой настройкой COL (если не чуть лучше). Кроме того, изображения имеют отчетливо трехмерный аспект. Как и в случае прототипа 1, этот трехмерный эффект является прямым результатом использования в конструкции эллиптического наклонного упора, является направленным и зависит от положения маски в форме полумесяца. Это также ясно из рассмотрения рисунков 9.и 10, включение полукруглого полиэфирного пленочного фильтра улучшило контрастность. Полагают, что это может быть результатом освещения образца светом двух различных замедлений, при этом дифференциальное замедление является результатом дополнительного замедления, обеспечиваемого полиэфирным пленочным фильтром. Опять же, как и в случае с прототипом 1, при включении четвертьволнового пластинчатого фильтра можно управлять освещением образца.

Прототип 3

Prototype 3 представляет собой изменение как в настройке фильтра, так и в оптической схеме. Изображения, полученные с помощью этого прототипа, имеют очень хорошее разрешение, сравнимое с разрешением, полученным с помощью COL и с помощью прототипа 2. Повышение разрешения также не является направленным, хотя эффект затенения является направленным. Как и в конструкции, показанной как прототип 2, прототип 3 также может освещать образец светом, задержанным в разной степени. Частично пересекая полярные фильтры и вращая прозрачную пластиковую волновую пластину, можно управлять затенением и освещением образца (хотя и не так просто, как в прототипах 1 или 2).

Выводы

Хотя все прототипы предлагают некоторое улучшение контрастности, разрешения и затенения по сравнению со светлым полем, улучшение разрешения, обеспечиваемое прототипом 1, является направленным и, таким образом, зависит от ориентации образца и фильтра. Прототипы, в которых используется центрированная круглая диафрагма, дают ненаправленное улучшение разрешения: это, в сочетании с наклонной формой полумесяца (либо в виде непрозрачной маски, либо в виде кроссполярного темного поля), добавляет изображениям желаемый трехмерный эффект при очень небольших затратах. Интенсивность света. Проиллюстрированная оптическая система также позволяет регулировать интенсивность света, что невозможно при обычной установке COL или косой проекции. Наконец, включение полукруга из полиэфирной пленки, по-видимому, еще больше увеличивает контраст, как видно при сравнении изображений, полученных с прототипами 2 и 2а. Понятно, что простой дизайн, такой как прототип 2 или прототип 3, может предложить микроскописту бюджетное качество изображения и общий внешний вид, аналогичный тем, которые получены с помощью DIC, по цене около 20 долларов США. После некоторых дополнительных экспериментов любую из этих систем (прототипы 2 или 3) можно было адаптировать к любому микроскопу или, наоборот, включить в конденсор.

Приведенные ссылки

Clarke, T. (2004) Оценка прототипа конденсатора BF-DF-Oblique-Circular Oblique Lighting (BF-DF-Obl-COL). Получено 28 сентября 2011 г. с сайта www.modernmicrooscopy.com:
http://www.modernmicrooscopy.com/main.asp?article=53

Анон. (2005) Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 «Из истории микроскопии: дифракционные испытания Аббе» . Получено 29 сентября 2001 г. с http://www.zeiss.com/C125716F004E0776/0/D1B2BF1284180E37C125717C003EDF5A/$File/Innovation_15_18.pdf

Оку, О. (2009) Mic-UK . Получено 29 сентября 2011 г. с веб-сайта Microscopy UK: http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/indexmag.html? диатом.html

Техасский университет (2004) Bio 205 lab PDF Диатомовые водоросли. Получено 28 сентября 2011 г. из Университета Техаса EDU: http://www.sbs.utexas.edu/bio205l/lab_pdfs/diatoms.pdf

Связаться с автором:

Уильям Марк, доктор философии.
Директор по дизайну продукции
Pfizer Consumer Healthcare
Уильям Марк

Руководство по косому контрасту

Косой контраст — это метод микроскопии, используемый для увеличения контраста изображений тонких, прозрачных, неокрашенных образцов, детали которых трудно визуализировать с помощью светлопольной микроскопии. Два основных преимущества косого контраста заключаются в том, что это дешевый и простой способ улучшить контраст ваших изображений.

Аналогично дифференциально-интерференционному контрасту (DIC), изображения, полученные с использованием наклонного контраста, имеют затененные области, создавая эффект псевдотрехмерности. Свет падает на образец под косым углом, а не под осевым углом, что приводит к фазовым изменениям, чтобы выявить детали с гораздо большим контрастом, чем при освещении светлым полем.

Применение

Косое контрастирование подходит для визуализации тонких, прозрачных или почти прозрачных образцов, таких как клеточные культуры или тонкие срезы головного мозга. Его можно использовать для визуализации образцов, которые невозможно окрасить, таких как живые клетки, ткани или организмы.

Поскольку косой контраст не использует поляризованный свет, он подходит для визуализации аксонов позвоночных. Аксоны позвоночных миелинизированы материалом с двойным лучепреломлением, и, в отличие от поляризованного света, неполяризованный свет не влияет на показатель преломления миелина. Поскольку чашки Петри также имеют двойное лучепреломление, косой контраст идеально подходит для визуализации образцов внутри них, например, культур бактерий.

В указанном выше пути сбора проб нет дополнительной оптики, что делает косой контраст идеальным для двухфотонной и конфокальной микроскопии, поскольку интенсивность не теряется. Он также используется для введения контраста в экспериментах с пэтч-клампами.

Преимущества

• Поскольку косой контраст не использует поляризованный свет, на него не влияют образцы с двойным лучепреломлением, поэтому он идеально подходит для их визуализации. (Двулучепреломляющие образцы имеют разный индекс отражения в зависимости от того, как поляризован свет).
• Он прост в использовании – для настройки изображения перемещается небольшой диск.
• Это дешевле, чем другие методы, такие как ДИК (дифференциально-интерференционный контраст).
• Создает псевдотрехмерные изображения для использования таких методов, как фиксация патчей.

Ограничения

• Наклонный контраст может создавать ложные изображения в некоторых образцах, в зависимости от угла, под которым свет проходит через образец.
• Один и тот же образец может выглядеть совсем иначе, если изменить его ориентацию, что может ввести в заблуждение.
• 3D-эффект не соответствует фактической геометрии образца, поэтому вы можете увидеть ненастоящую 3D-глубину, как в оптических иллюзиях.
• Косой контраст может повлиять на разрешение изображения, так как не используется полная числовая апертура объектива и конденсора.

Как это работает

При использовании стандартного конденсора, используемого в светлопольной микроскопии, образец освещается в осевом направлении; свет проходит через центр образца, дифрагируя под разными углами при попадании на образец, прежде чем рекомбинировать в задней части плоскости изображения. Поскольку свет преломляется под разными углами и, следовательно, проходит большее расстояние, прежде чем достичь плоскости изображения, это влияет на фазу света. Однако, когда свет с одинаковой амплитудой и длиной волны и обратной фазой объединяется, он компенсируется, поэтому общего изменения фазы не происходит. Это называется деструктивной интерференцией. Таким образом, нет никакого общего изменения в изображении.

Косой контраст использует наклонный конденсор, содержащий секторную диафрагму с небольшой смещенной от центра щелью, которая заставляет свет проходить через образец под углом, поэтому образец освещается только с одного направления, как показано на рис. 2а. Секторная диафрагма расположена под объективом и апертурной диафрагмой конденсора. Свет от источника проходит через щель, которая заставляет его проходить через линзу конденсора под косым, внеосевым углом. Затем образец освещают под углом.

Пройдя через образец, световые лучи попадают в объектив микроскопа и сходятся в задней фокальной плоскости, после чего их можно наблюдать через окуляры или камеру. Поскольку косоконтрастный свет падает на образец под углом, объектив будет собирать только дифрагированные боковые полосы света на половине прямого луча, как показано на рисунке 2b. Это означает, что существует конструктивная и деструктивная интерференция между прямыми световыми лучами и собранными боковыми полосами.

На рис. 1а (слева) показана типичная косая контрастная конфигурация, из-за которой свет падает на образец под углом. На рис. 1б (справа) показано, что только дифрагированные боковые полосы света на половине прямого луча собираются объективом, что вносит контраст в изображение.

Установка

Чтобы сделать микроскоп светлого поля способным к косому контрасту, единственные дополнительные компоненты, необходимые, являются наклонным конденсором и источником инфракрасного или видимого света. Конденсор размещается в корпусе конденсора над источником света. Механизм косого контраста (секторная диафрагма) конденсора расположен ниже конденсорной линзы и апертурной диафрагмы.

Рисунок 2: Косой конденсор с маркировкой ручки управления диафрагмой и рычага диафрагмы конденсора.

Во-первых, выдвиньте косой ползунок и откройте наклонную диафрагму, чтобы конденсор был настроен на светлопольное освещение.

Рис. 3. Косоугольный конденсор с полностью открытой диафрагмой конденсора и полностью выдвинутым наклонным ползунком для включения светлопольного освещения.

Настройте освещение Келера на микроскопе. При использовании ручного микроскопа снимите ограничитель конденсора перед настройкой освещения Келера и замените его после настройки освещения Келера.

Прочтите Руководство по освещению Келера от Scientifica

Закройте диафрагму конденсора, чтобы она соответствовала числовой апертуре объектива.

На рис. 4а (слева) показана полностью открытая диафрагма конденсора. Остановку сектора можно увидеть ниже. На рис. 4b (справа) показана частично открытая диафрагма конденсора в зависимости от числовой апертуры объектива.

Затем отрегулируйте направление ограничителя сектора, поворачивая ручку управления диафрагмой. Закройте или откройте упор, чтобы отрегулировать количество косого освещения, пока не будет достигнуто желаемое изображение. Необходимое количество косого освещения зависит от образца и требуемой детализации. Косой конденсор позволяет изменять угол освещения на 360 градусов без перемещения образца.

Рисунок 5: Диафрагма конденсора и секторная диафрагма отрегулированы, оставив небольшую щель для прохождения света.

При регулировке убедитесь, что стопор сектора по-прежнему находится в правильном положении, а ползунок не находится слишком далеко вовнутрь или наружу.