关于数字显微技术,您一直苦苦追寻却探求无门的是什么?

数字显微技术”是显微技术行业的专用术语,这里将列举一些非常重要的问题,相信会给您带来很大的帮助。

经常有客户和同事向 Leica Microsystems 产品经理 Georg Schlaffer 问及数字显微镜。他与科学作家 Jim DeRose 共同合作,针对一些最为重要的问题做出了全面解答。

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数字显微技术究竟是什么?

数字显微镜是由光学显微镜加上一个数字摄像头组成,不需要目镜。可直接在电子显示器屏幕上观察和分析样品图像。数字显微镜也可以是带有目镜的传统体视显微镜或复合显微镜,但也需要配备摄像头,并能够保存有关显微镜状态和摄像头设定值的反馈信息。在本文的其余部分,我们将使用术语“数字显微镜”指代无目镜显微镜,例如 Leica DVM6、Leica DMS1000 和 Leica DMS300,但这一指代不包括配有摄像头的体视或复合显微镜。

在哪些应用中可以使用数字显微镜?

在研发 (R&D)、制造与检验、质量控制和保证 (QC/QA) 以及故障分析 (FA) 应用中,数字显微镜是理想的部件/样品分析和记录仪器。

视频显微镜 Leica DVM6
视频显微镜 Leica DVM6
汽车电子装置,镀金 (元素符号:Au) 焊盘,总放大倍率 120:1。Leica DVM6 采集。
汽车电子装置,镀金 (元素符号:Au) 焊盘
汽车电子装置,镀金 (元素符号:Au) 焊盘,总放大倍率 360:1。Leica DVM6 采集。
汽车电子装置,镀金 (元素符号:Au) 焊盘

数字显微镜有哪些优点?

最显而易见的优点是它的人体工学性。由于样品图像显示在显示器上,用户能够一边以舒适的坐姿轻松坐正,一边即时查看它们并使用软件对样品图像进行分析。在样品处理量大或用户需要每天长时间操作显微镜时,数字显微镜的人体工学性优势尤为突出。此外,许多数字显微镜还提供可以存储多个用户配置文件的软件。如果有多名用户使用同一台显微镜,这一特性特别有益 – 每个用户只需选择自己的显微镜配置文件,然后略加调节或完全无需调节显微镜工作站点,便可立即开始工作。

数字显微镜有哪些局限?

与体视或复合显微镜等相比,需要连接电源是数字显微镜一个十分明显的局限。因为没有目镜,数字显微镜的样品图像始终显示在显示器上,因此至少需要 1 根电源线。通常情况下,数字显微镜还需要连接 PC,或至少需要连接显微镜配套的显示屏幕。使用传统显微镜时,用户仍可选择通过目镜获得对样品的总体了解。

使用 Leica DVM6 倾斜显示屏幕。
使用 Leica DVM6 倾斜显示屏幕。
纸张上的印刷图案,总放大倍率 750:1,环形灯照明。Leica DVM6 采集。
纸张上的印刷图案
纸张上的印刷图案,总放大倍率 750:1,同轴照明,起偏镜打开。Leica DVM6 采集。
纸张上的印刷图案

通过数字显微镜看到的样品图像与通过目镜看到的样品类似吗?

从原则上讲,图像是相同的。根据数字摄像头的类型和所涉及的目镜,视场可能有所不同。然而,这里有一个重大差异:通过体视显微镜的双筒目镜观察样品,可以获得数字显微镜 2D 图像无法直接实现的深度认知。

数字显微镜比带目镜的显微镜更易于使用吗?

尤其是对于经验不足的用户,可以更加轻松快捷地获得样品图像。这主要是因为,使用传统显微镜时需要时间来适应设置和调节,而且通过目镜查看样品也需要时间。

数字显微镜 Leica DMS1000
数字显微镜 Leica DMS1000
金属组件上的孔眼;每次变倍比设置后自动更新比例,可实现快速测量。Leica DMS1000 采集。
金属组件上的孔眼
表壳,采集条件:环形灯照明 (Leica LED3000 入射光),入射光底座。Leica DMS1000 采集。
表壳,采集条件:环形灯照明

“编码”指的是什么?

当显微镜的硬件正在与计算机软件直接通信,以及当特定的参数值随图像数据进行跟踪和保存时,即为显微镜被“编码”。这些特定的参数将被定义,因此被称为编码参数值。通常情况下,轻击按钮即可调用编码参数,使重复性工作流程和报告更加简单。

只有显微镜专家才能使用数字显微镜工作吗?

不是的,无论是显微技术领域的新手抑或是专家,都可以使用数字显微镜。Leica Microsystems 提供的数字显微镜专为简单的“开箱即用”设计,并最大程度减少培训时间。这种显微镜具有编码功能,便于制作报告,令重复性工作流程效率更高。

Leica DMS1000 B 采集的图像:使用透射光底座采集的线虫图像;由于可连续对变倍比进行编码,即使在不连接计算机的单机模式下,亦可实现简单快速的测量。
使用透射光底座采集的线虫图像
果蝇筛选。Leica DMS1000 B 采集。
果蝇筛选
正用于查看印刷电路板 (PCB) 样品、安装在摇臂支架上的 Leica DMS300
正用于查看印刷电路板 (PCB) 样品、安装在摇臂支架上的 Leica DMS300

数字显微镜需要哪些组件?

组件取决于应用。例如:物镜镜头的选择取决于所需的放大倍率范围。我们还有丰富的支架和照明系统供您选择。

以下问题将帮助您决定所需的组件或功能:

  • 您是否需要快速采集高品质数字图像?如果是,高分辨率的数字摄像头将令您受益
  • 您是否需要为高样品处理量快速显示实时图像?如果是,摄像头性能应达到 30 帧/秒或更快的速度
  • 您是否需要从不同的角度观察样品?如果是,可倾斜的显微镜头和可旋转的样品载物台对于动态观察过程或样品至关重要。
  • 您是否需要对样品进行定性和定量分析?如果是,应慎重选择软件功能
  • 您是否需要可清晰显示明暗区域的均衡图像?如果是,您会发现 HDR (高清动态合成) 功能大有裨益,它能够精确地为您提供此类图像

您是否还有其他问题?您是否还有其他问题,或需要更加详细的数字显微镜信息?请随时联系我们


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