Построен самый мощный микроскоп в мире. Самый мощный микроскоп в мире позволяет заглянуть в атом Самое большое увеличение микроскопа в мире

25 Июля 2013, 11:47 | 16117 |

Средний размер атома колеблется от 62 до 520 пикометров в диаметре, но поскольку это на три порядка меньше чем интервал 390-700 нанометров, который способен в принципе различить глаз человека, прямое наблюдение за атомами физически невозможно. На помощь человеку давно уже приходят пучки электронов. Университет Виктории в Канаде только что запустил самый мощный сканирующий электронный микроскоп в истории.

Называется он STEHM, это аббревиатура от Scanning Transmission Electron Holography Microscope, и эта игрушка имеет разрешающую способность в два пикометра. Она весит семь тонн(!), имеет пять метров высоты и занимает два квадратных метра. Ну а главное, для чего сделана - может видеть в два миллиона раз меньшие предметы, чем человеческий глаз.

Прибор сделала компания Hitachi High Technologies Canada, используя специальные линзы CEOS для корректировки аббераций. Потребовалось более года и более 9 миллионов долларов для установки и настройки агрегата в подвальном бункере университетского центра Bob Wright. Сказать, что аппаратура очень чувствительна и нежна - это ничего не сказать, достаточно посмотреть на обстановку. Подвальное помещение окружено слоем гальванизированной стали толщиной в 20 сантиметров и вмуровано в скальную породу, на которой покоится фундамент здания. Это сделано для минимизации сейсмических вибраций. Внешние стены помещения - из алюминия, блокирующего электромагнитные излучения, а внутренние покрыты слоем звукопоглощающих материалов и охлаждающих панелей, поддерживающих колебания температуры в помещении не более 0,1 градуса в час. Давление в помещении также контролируется чтобы уменьшить воздушные потоки, могущие повлиять на точность наблюдений.

Для исследования образца на микроскопе, ученые помещают образец в аппарат и покидают помещение, управляя микроскопом дистанционно. Предварительно выжидают пока успокоятся воздушные потоки, вызванные нахождением людей в комнате, чтобы те не повлияли на точность. Все это стоит результата - никогда еще человек не мог точно рассмотреть столь малые объекты.

«Микроскоп STEHM будет использоваться разными учеными - как местными, так и из других стран для ряда исследовательских проектов, имеющих значение для всего человечества», - говорит Родни Херринг, директор факультета микроскопических исследований университета Виктории. - «Он позволяет нам видеть невидимый мир».

Херринг уже установил рекорд на микроскопе, засняв атомы золота размером в 35 пикометров, побив предыдущий рекорд в 49 пикометров.

STEHM излучает электронный пучок в 30 раз более яркий, чем любой другой электронный микроскоп на планете имеет в 2,5 раза большее количество линз чем конкуренты - целых 50 штук. Исследователи теперь могут наблюдать не только внутриатомные пространства, но и видеть что это за атомы, просто получая их голографические изображения. Они смогут дистанционно манипулировать образцами используя электронные пучки как сверхминиатюрные пинцеты.

Заметили ошибку? Выделите мышкой фрагмент текста с ней и нажмите Ctrl-Enter.

Комментировать

Размер файла не должен превышать 80 КБ.

Защита от спама *

Ученые из Манчестерского университета объявили о создании самого мощного в мире оптического микроскопа. Этот микроскоп, названный "микросферический наноскоп" (microsphere nanoscope), для получения изображения использует крошечные сферы из оптически прозрачного кварцевого стекла. Затем изображения с этих микролинз увеличиваются обычным оптическим микроскопом. Наноскоп позволяет пользователям рассмотреть объекты, размерами около 50 нанометров, при нормальном уровне освещения, фактически в 20 раз меньше, чем объекты, которые можно рассмотреть в самые лучшие экземпляры обычных оптических микроскопов.

Электронные микроскопы давно уже способны к отображению необычайно малых объектов, но, в отличие от оптических микроскопов, электронные микроскопы могут видеть внешние границы объектов, таких как живые клетки. С помощью же оптического микроскопа можно заглянуть внутрь клеток, даже без использования предварительного окрашивания последних. Потенциально, микроскоп с такой разрешающей способностью может позволить ученым увидеть и наблюдать за действиями живых вирусов, что позволит лучше понять принципы их устройства и выработать эффективные методы борьбы с ними.

В то время, как наноскоп уже установил рекорд по разрешающей способности, Манчестерские ученые полагают, что не существует никакого теоретического предела для увеличения разрешающей способности нового микроскопа. А это позволит ученым увидеть объекты еще меньших размеров и живые объекты, не разрушая их при этом, что сулит совершенно новые открытия в самых различных областях науки.

Обновлено: 02.09.2018 16:48:56

Эксперт: Лев Кауфман

Лучше узнать окружающий нас мир позволяют микроскопы. Эти приборы увеличивают небольшой фрагмент предмета, позволяя человеку детально рассмотреть его строение. Для многих обывателей общение с микроскопом в школе остается единственным опытом познания интересного мира микроорганизмов. Но кто-то сталкивается с этим прибором при ежедневной работе, а для кого-то он становится неотъемлемой частью любимого увлечения. В каждом случае требуется устройство с набором определенных характеристик. Можно приобрести качественную дорогостоящую модель, возможности которой будут использоваться процентов на 10-20. А иногда оснащения и функциональности прибора не хватает для профессиональной деятельности. Помочь в нелегком выборе попробуют наши эксперты.

Как выбрать микроскоп

1. Назначение . Начать следует с определения задач, которые будут стоять перед микроскопом. Одно дело, когда устройство станет познавательной игрушкой для ребенка, совсем другой подход требуется при поиске модели для пайки микросхем.
2. Окуляр и объектив . Важнейшими элементами любого микроскопа являются окуляр и объектив. Если окуляр представляет собой систему линз, установленных в верхней части тубуса, то объектив – это те же линзы, расположенные непосредственно перед изучаемым предметом. Окуляры часто меняются на видеоокуляры или камеры, что позволяет проводить исследование с передачей на большой экран. Современные приборы комплектуются несколькими объективами с разным увеличением, перестановка их происходит быстро благодаря револьверному механизму.
3. Подсветка. Для тщательного анализа миниатюрных объектов требуется хорошее освещение. Дневного света далеко не всегда хватает для получения качественной картинки. Поэтому производители устанавливают верхнюю или комбинированную подсветку. От ее мощности нередко зависит производительность труда.
4. Увеличение . Увеличение микроскопа определяется произведением зума окуляра и объектива. Если у окуляра увеличение 10 крат, а у объектива - 40, то увеличение микроскопа будет равно 400х. Для учебных целей хватит максимальной величины 800х, для лабораторных исследований - 1600х.
5. Камера. Цифровые микроскопы дополнительно оснащаются еще и камерой. Чтобы получить четкую фото- или видеокартинку, необходимо обратить внимание на разрешение камеры. Лучше всего будут работать гаджеты с высоким качеством разрешения HD.

В наш обзор попало 13 лучших микроскопов. При подборе претендентов учитывались следующие критерии:

1. назначение прибора;
2. техническое оснащение;
3. цена;
4. мнение экспертов;
5. отзывы потребителей.

Рейтинг лучших микроскопов

Номинация	место	наименование товара	цена
Лучшие детские микроскопы	1		7 000 ₽
	2		7 663 ₽
	3		8 273 ₽
	4		3 489 ₽
	5		1 229 ₽
Лучшие бинокулярные микроскопы	1		62 990 ₽
	2		62 953 ₽
	3		12 010 ₽
Лучшие цифровые микроскопы	1		59 990 ₽
	2		14 999 ₽
	3		19 990 ₽
Лучшие микроскопы для пайки	1		14 999 ₽
	2		3 999 ₽

Лучшие детские микроскопы

Многие дети надолго остаются под впечатлением от изучения простейших срезов. Достаточно прильнуть ребенку к окуляру, чтобы он увлекся полезным занятием. В дальнейшем школьнику легче будет освоить такие предметы, как физика, химия и биология. Для этих целей прекрасно подходят следующие модели.

Отличным подарком для любознательного ребенка станет микроскоп Микромед Эврика. С его помощью станут понятными многие темы в биологии, появятся навыки работы с увеличительным прибором. Модель широко применяется в российских школах, она стала популярным аксессуаром и в детских комнатах. Основное назначение микроскопа – изучение срезов и мазков. Прибор может работать в любых условиях освещенности благодаря встроенной подсветке. В качестве источника питания может выступать бытовая электросеть или 3 батарейки ААА.

Достоинства

• качественная оптика;
• комбинированная подсветка;
• питание от сети или батареек;
• широкий диапазон увеличений (40х-1280х).

Недостатки

• высокая цена.

Детский микроскоп Bresser National Geographic 20x позволяет получить объемное изображение объекта благодаря бинокуляру. Даже простое исследование листочка станет захватывающим приключением для начинающих биологов. Модель отличается простотой в работе, освоить прибор сможет даже маленький ребенок. Максимальное увеличение составляет 20 крат, устройство оснащается верхней светодиодной подсветкой. В этих компонентах микроскоп уступает победителю рейтинга, занимая вторую строку.

Комплектацию прибора не назовешь богатой, вместе с микроскопом идет инструкция, 12 минералов для исследования и окуляры. В качестве источника тока для встроенного светильника используются 2 батарейки АА.

Достоинства

• простота управления;
• стереоскопический обзор;
• надежность и долговечность.

Недостатки

• бедная комплектация;
• высокая цена.

Очень стильно выглядит детский микроскоп Levenhuk Rainbow 2L, Amethyst. В качестве подарка он прекрасно подойдет, как школьникам, так и студентам. Модель обладает хорошей оптикой, которая позволяет использовать прибор не только для изучения школьного курса биологии, но и даже в исследовательских лабораториях. Устройство оснащено 3 объективами (4х, 10х и 40хs), а диапазон увеличения составляет 64-640 крат. Эксперты отмечают возможность изучения как прозрачных, так и непрозрачных объектов. Это стало возможным благодаря комбинированной подсветке.

Пользователи отмечают удобный угол наклона окулярной насадки (45 градусов), к тому же насадка поворачивается вокруг оси, что позволяет одновременно работать нескольким исследователям.

Достоинства

• комбинированная подсветка;
• диапазон увеличения.

Недостатки

• скромный набор образцов для изучения.

Микроскоп Celestron Microscope Kit 44121 является хорошим вариантом в качестве первого исследовательского прибора для ребенка. Доступная цена и хорошее качество оптики отметили эксперты, как и комбинированную подсветку. Так что начинающему биологу можно изучать не только тонкие срезы, но и объекты покрупнее. Несмотря на то, что устройство предназначено для детей, оно имеет широкий диапазон увеличений (40-600 крат), револьверную систему с 3 объективами.

Конечно, наравне конкурировать с лидерами рейтинга микроскопу сложно из-за скромного оснащения и комплектации. Вместе с увеличительным прибором идет набор различных образцов. Пользователи отмечают такой минус модели, как хрупкий пластиковый корпус.

Достоинства

• доступная цена;
• комбинированная подсветка;
• качественная оптика.

Недостатки

• пластиковый корпус;
• при максимальном увеличении размытая картинка.

Самым доступным увеличительным прибором для детей в нашем рейтинге стал микроскоп Eastcolight MP-450. Любой школьник способен заинтересоваться миром клетки, взглянув однажды в монокуляр устройства. Бюджетная модель отличается сложной конструкцией. Изучаемый объект может освещаться как естественным светом, так и с помощью встроенной лампы. Прибор оснащен тремя объективами, с помощью которых можно рассматривать предметы с увеличением 100-450 крат.

Комплектация микроскопа выглядит достаточно богато, производитель подготовил для изучения одно предметное стекло с препаратом, 5 покрывных и 4 предметных стекол, а также 10 чистых стикеров и 2 колбы для препаратов. Модель заслуженно попадает в наш рейтинг.

Достоинства

• низкая цена;
• два вида освещения предмета;
• богатый набор аксессуаров.

Недостатки

• слишком легкий;
• много ненужных предметов.

Лучшие бинокулярные микроскопы

Лучшим вариантом для наблюдения за непрозрачными объектами (насекомые, минералы, ювелирные изделия) будут бинокулярные микроскопы. Они позволяют получить объемную картинку предмета, при этом максимальная степень увеличения часто не играет определяющей роли. Эксперты рекомендуют присмотреться к нескольким устройствам.

В медицинских учреждениях разного типа можно встретить бинокулярный микроскоп Levenhuk 850B. Этот прибор предназначен для проведения серьезных биологических исследований. Отличительной особенностью устройства эксперты считают возможность изучать микропрепараты методом темного поля. Галогенная подсветка работает от бытовой сети, есть регулировка яркости светового пучка. Модель оснащена 4 объективами, которые поворачиваются с помощью револьверного механизма. Вместо окуляра допускается установка цифровой камеры Levenhuk. В комплекте имеются необходимые аксессуары для подключения камеры к микроскопу.

Достоинства

• широкий диапазон увеличений (40-2000 крат);
• галогенная подсветка;
• бинокулярная поворотная насадка;
• встроенный конденсор темного поля.

Недостатки

• не обнаружены.

Среди микроскопов технического назначения модель BRESSER Advance ICD 10x-160x является самой мощной. Окуляры установлены под углом 45 градусов, они вращаются вокруг своей оси. Прибор дает качественную картинку за счет оптики с многослойным просветлением. Микроскоп пользуется популярностью не только у биологов и медиков, его используют в своей работе коллекционеры и ювелиры. Повысить контрастность изображения можно с помощью синего светофильтра.

Эксперты отдали микроскопу второе место в рейтинге за надежность и долговечность. Уступает модель победителю в качестве подсветки и функциональности. А вот металлический корпус и плавный механизм фокусировки заслужили от пользователей самых лестных слов.

Достоинства

• металлический корпус;
• широкая область применения;
• качественное изготовление.

Недостатки

• высокая цена;
• слабая подсветка.

Самым доступным по цене бинокулярным микроскопом в нашем рейтинге стала модель Micromed 1 var. 2 LED. Прибор создан для медицинских, биологических и химических исследований. Он может работать как по методу светлого поля, так и с конденсором в темном поле. Изучению подлежат неокрашенные и окрашенные объекты. Производитель предусмотрел возможность вывода картинки на экран компьютера. Для этого необходимо дополнительно приобрести видеоокуляр. Эксперты высоко оценили мощную светодиодную подсветку, яркость которой можно регулировать.

Пользователи в целом довольны работой микроскопа, особенно яркостью подсветки и возможностью широкого применения. Из минусов отмечается угол наклона визуальной насадки (30 градусов) и ограниченный диапазон увеличения (40-1000 крат).

Достоинства

• низкая цена;
• широкая сфера применения;
• мощная подсветка.

Недостатки

• ограниченный диапазон увеличения;
• неудобный угол наклона.

Лучшие цифровые микроскопы

Широкими функциональными возможностями обладают цифровые микроскопы. Они оснащаются не только окулярами, но и специальными камерами. Изображение изучаемого объекта может записываться в память или передаваться сразу на монитор компьютера. Вот несколько интересных моделей.

Очень удобным исследовательским прибором для обучения группы школьников или студентов является цифровой микроскоп Levenhuk D740T. Благодаря мощной камере картинка выводится на любой экран, одновременно можно объяснять происходящее всем слушателям. Бинокуляр является основной насадкой, дополнительно имеется тубус для монтажа цифровой камеры. Диапазон увеличений составляет 40-2000 крат, расширяет исследовательские возможности конденсор Аббе и эффективная подсветка. Для повышения контрастности устройство комплектуется голубым светофильтром.

Эксперты обращают внимание на современную цифровую камеру C 510 NG (5 Мпикс), которая позволяет изучать микропрепараты. Вместе с микроскопом идет кабель и ПО для соединения с ноутбуком или персональным компьютером.

Достоинства

• современная камера;
• светодиодная подсветка;
• возможность подключения к ПК;
• конденсор Аббе.

Недостатки

• не обнаружены.

Одним из лучших цифровых микроскопов инструментального назначения стала модель SAIKE DIGITAL SK2500TH2. Прибор позволяет изучать плоские, прозрачные, объемные предметы. Он способен работать и в прямом, и в отраженном потоке света. Отличительной особенностью устройства является панкреатический объектив. С его помощью удается плавно изменять степень увеличения, начиная с 7 крат и заканчивая 45. Комфортную работу исследователю обеспечивают прорезиненные наглазники. Производитель оснастил свое изделие цифровой камерой фирмы Sony, которая имеет высокое разрешение (HD). Поэтому на монитор передается реалистичная картинка без искажений.

Специалисты в области криминалистики, ювелирного дела довольны качеством получаемого изображения, хорошей подсветкой и надежностью.

Достоинства

• качественная картинка;
• эффективная подсветка;
• многофункциональность;
• удобство в пользовании.

Недостатки

• редко встречается в торговой сети.

Одним из главных факторов популярности микроскопа Bresser Duolux 20x–1280x является ценовая доступность. Прибор прекрасно сочетает в себе традиции и инновации. Он может быть использован в качестве классического увеличительного устройства с одним окуляром. А при подключении цифровой камеры модель превращается в серьезное исследовательское оборудование с возможностью делать снимки изучаемых препаратов. В микроскопе имеется подсветка, которая может работать от сети или батареек. Для транспортировки изделия производитель предусмотрел удобную сумку с лямкой.

Достоинства

• низкая цена;
• широкие функциональные возможности;
• удобная сумка-кейс.

Недостатки

• размытая картинка при сильном увеличении.

Лучшие микроскопы для пайки

Создание микросхем для электронной техники не обходится без применения увеличительных приборов. Чаще всего микроскопы отвечают за качественное выполнение пайки. Также эти устройства применяются для обнаружения микротрещин или невидимых для человеческого глаза дефектов. На производстве хорошо зарекомендовали себя следующие устройства.

Победителем рейтинга среди микроскопов для пайки признана модель Saike Digital SK2700VS. Электронное устройство предназначено для работы с микросхемами, оно может использоваться и с целью контроля качества пайки. Для точного выполнения операции с миниатюрными изделиями применяется электронное увеличение, мощная подсветка рабочей зоны, запись хода выполнения работы. В комплекте с микроскопом идет кабель для подключения устройства к ноутбуку или компьютеру.

Профессионалы отмечают большое расстояние до детали, что делает пайку удобной. Хорошие отзывы поступают в адрес увеличения, качества подсветки и четкой картинки на экране. Но для установки программного обеспечения придется обратиться к специалисту.

Достоинства

• электронное увеличение;
• четкое изображение;
• эффективный кольцевой свет;
• приемлемая цена.

Недостатки

• сложности с установкой ПО.

Доступный и простой микроскоп Andonstar A1 считается самым неприхотливым устройством для пайки. Прибор увеличивает деталь в 1-500 крат, регулировка происходит при изменении высоты расположения объектива. Производитель оснастил изделие сенсором (2 Мпикс), что позволяет применять его в качестве веб-камеры. Для обеспечения необходимой освещенности рабочей зоны имеется регулируемая светодиодная подсветка. В комплекте имеются различные насадки, что расширяет область применения при производстве электронных компонентов.

Специалисты лестно отзываются о компактности и легкости микроскопа, он прост в использовании и доступен в цене. Только матовое зеркало вызывает у пользователей отрицательные эмоции.

Достоинства

• низкая цена;
• простота применения;
• хорошая подсветка.

Недостатки

• матовое зеркало.

Внимание! Данный рейтинг носит субъективный характер, не является рекламой и не служит руководством к покупке. Перед покупкой необходима консультация со специалистом.

Удивительный аппарат Titan, созданный в рамках американско-европейского проекта TEAM , получил свои первые изображения с рекордным разрешением 0,05 нанометра. Это равно четверти поперечника атома углерода. Чтобы понять, какие новый инструмент открывает возможности по изучению материалов или биологических молекул, нужно добавить, что диаметр спирали ДНК составляет целых 2 нанометра.

TEAM означает Transmission Electron Aberration-corrected Microscope, то есть трансмиссионный электронный микроскоп с коррекцией аберрации. Он появился в результате смешения двух технологий: электронного микроскопа сканирующего и трансмиссионного типов (так называемая технология S/TEM). Для повышения разрешения здесь был применён ряд новаций, в частности, сразу две оригинальные системы коррекции сферической аберрации.

Titan разработан в американском национальном центре электронной микроскопии при лаборатории Беркли (National Center for Electron Microscopy — NCEM), с самым непосредственным участием специалистов из американской национальной лаборатории в Окридже (Oak Ridge National Laboratory), ряда других организаций, а также из компаний FEI и CEOS . Эти две фирмы, кстати, не только спроектировали часть важных систем уникального инструмента, но собственно и построили микроскоп.

К слову, предыдущий рекордсмен был создан в национальной лаборатории в Окридже. И его достижение равняется 0,06 нанометра. О нём мы . Чтобы добиться такого "зрения", авторам прежнего супермикроскопа потребовалось решить массу проблем.

Можно представить, сколь трудным было сделать очередной шаг к лучшему изображению. И вот новый аппарат затмил предшественника. Как сказано в пресс-релизе FEI, в определённом режиме работы разрешение Titan даже выше, чем 0,05 нанометра!

В 2008 году этот микроскоп перевезут на место его постоянной работы – в NCEM, а в 2009-м он должен быть полностью отлажен, испытан и приступить к работе.

Анонсы новостей - что это?

Особенности понимания схемотехнических систем В чем заключаются основные причины современного недопонимания функций адаптивных уровней эволюционного развития мозга: . 22-03-2019г.

Про свободу слова Эссе про свободу слова, демократию и о том, что делать с потоками лжи, которые проистекают от слова высказанного: . 20-03-2019г.

Оптимальная скорость творчества Нужно ли стремиться к максимальной скорости творчества и его производительности? . 13-03-2019г.

Конструирование модели социума мира будущего Модель будущего на основе представлений об организации психики: . 24-02-2019г.

Занятия по адаптологии Асинхронная онлайн-школа: . 14-10-2018г.

О поддержке онлайн-обучения на сайте Форнит Инструменты для создания своей онлайн-школы: . 08-10-2018г.

Общество мифов Как не достичь этического дна, когда высказанное слово – есть ложь: . 16-09-2018г.

О реорганизации академической науки Cделана попытка найти направления к решению проблем академической науки именно на основе модели организации психики: . 05-09-2018г.

Рефлексы и автоматизмы: обобщение Это – обобщение эволюционного развития механизмов реализации адаптивных реакций в новых условиях от условных рефлексов до осознанно сформированных автоматизмов: