स्टीरियो माइक्रोस्कोप

स्टीरियो माइक्रोस्कोप

आधुनिक स्टीरियोमाइक्रोस्कोप ऑप्टिकल डिज़ाइन
A - ऑब्जेक्टिव B - गैलिलियन टेलिस्कोप (रोटेटिंग ऑब्जेक्टिव) C - जूम कंट्रोल D - इंटरनल ऑब्जेक्टिव E - प्रिज्म F - रिले लेंस G - रिटिकल H - ऐपिस

स्टीरियो, स्टीरियोस्कोपिक या विदारक माइक्रोस्कोप, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप वेरिएंट है, जिसे एक नमूने के कम आवर्धन अवलोकन के लिए डिज़ाइन किया गया है, सामान्यतः किसी वस्तु की सतह से परावर्तित प्रकाश का उपयोग करके इसके माध्यम से प्रसारित किया जाता है। उपकरण दो उद्देश्यों और ऐपिस के साथ दो भिन्न-भिन्न ऑप्टिकल पथों का उपयोग करता है जिससे बाईं और दाईं आंखों को थोड़ा भिन्न देखने का कोण प्रदान किया जा सके। यह व्यवस्था जांच किए जा रहे नमूने का त्रि-आयामी दृश्य स्टीरियोस्कोप उत्पन्न करती है। स्टीरियोमाइक्रोस्कोप जटिल सतह स्थलाकृति के साथ ठोस नमूनों की रिकॉर्डिंग और जांच के लिए माइक्रोफ़ोटोग्राफ़ी को ओवरलैप करता है, जहां विवरण का विश्लेषण करने के लिए त्रि-आयामी दृश्य की आवश्यकता होती है।

स्टीरियो माइक्रोस्कोप का उपयोग अधिकांशतः ठोस नमूनों की सतहों का अध्ययन करने या विच्छेदन, माइक्रोसर्जरी, घड़ी बनाने, परिपथ बोर्ड निर्माण या निरीक्षण, और फ्रैक्चर सतहों जैसे कि फ्रैक्टोग्राफी और फोरेंसिक इंजीनियरिंग में किया जाता है। इस प्रकार वे निर्माण उद्योग में निर्माण, निरीक्षण और गुणवत्ता नियंत्रण के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। कीटविज्ञान में स्टीरियो माइक्रोस्कोप आवश्यक उपकरण हैं।

स्टीरियो माइक्रोस्कोप को डबल ऐपिस और बिनोव्यूअर से लैस कंपाउंड माइक्रोस्कोप के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए। इस तरह की सूक्ष्मदर्शी में, दोनों आंखें एक ही छवि को देखती हैं, दो ऐपिस अधिक देखने की सुविधा प्रदान करने के लिए काम करती हैं। चूँकि, ऐसे सूक्ष्मदर्शी में छवि मोनोकुलर ऐपिस से प्राप्त छवि से भिन्न नहीं है।

इतिहास

पहला वैकल्पिक रूप से व्यवहार्य स्टीरियोमाइक्रोस्कोप का आविष्कार 1892 में किया गया था और 1896 में व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हो गया था, जिसे जर्मनी के जेना में ज़ीस एजी द्वारा निर्मित किया गया था।

1896 कार्ल जीस जेना द्वारा ग्रीनफ स्टीरियो माइक्रोस्कोप

अमेरिकी प्राणी विज्ञानी होरेशियो साल्टनस्टॉल ग्रीनफ बोस्टन, मैसाचुसेट्स के अभिजात वर्ग में बड़े हुए, जो प्रसिद्ध मूर्तिकार होरेशियो ग्रीनफ सीनियर के बेटे थे। जीविकोपार्जन करने के दबाव के बिना, उन्होंने इसके अतिरिक्त विज्ञान में अपना करियर बनाया और फ्रांस चले गए। ब्रेटन तट पर कॉनकार्नेउ में समुद्री वेधशाला में, संग्रहालय राष्ट्रीय डी'हिस्टोयर नेचरल म्यूज़ियम के पूर्व निदेशक जॉर्ज पॉचेट के नेतृत्व में वे दिन के नए वैज्ञानिक आदर्शों से प्रभावित थे, अर्थात् प्रयोग से प्रभावित थे। जबकि मृत और तैयार नमूनों का विच्छेदन जूलॉजिस्ट्स, एनाटोमिस्ट्स और मॉर्फोलॉजिस्ट्स के लिए मुख्य चिंता का विषय था, ग्रीनफ के कॉनकार्नेउ में रहने के समय जीवित और विकासशील जीवों पर प्रयोग करने में रुचि को पुनर्जीवित किया गया था।इस तरह वैज्ञानिक भ्रूण के विकास का अध्ययन कर सकते हैं, न कि दो आयामी नमूनों की श्रृंखला के रूप में अध्ययन किया जा सकता है। उन छवियों को प्राप्त करने के लिए जो त्रि-आयामी और अकशेरूकीय समुद्री भ्रूणों के विकास के सापेक्ष आकार के साथ न्याय करेंगे, नए माइक्रोस्कोप की आवश्यकता थी। जबकि इससे पहले स्टीरियोमाइक्रोस्कोप बनाने के प्रयास किए गए थे, उदाहरण के लिए चेरुबिन डी ऑरलियन्स और पीटर हार्टिंग, कोई भी वैकल्पिक रूप से परिष्कृत नहीं था। इसके अतिरिक्त, 1880 के दशक तक किसी भी वैज्ञानिक को इतने कम रेजोल्यूशन वाले माइक्रोस्कोप की आवश्यकता नहीं थी।

ग्रीनफ ने अनुयोजन किया और, अपने कॉनकार्नेउ सहयोगी लॉरेंट चैब्री के जीवित भ्रूण को मोड़ने और हेरफेर करने के जटिल तंत्र के निर्माण के प्रयासों से प्रभावित होकर, अपने स्वयं के उपकरण की कल्पना की। चार्ल्स व्हीटस्टोन द्वारा गहराई की धारणा के कारण के रूप में हाल ही में दूरबीन की खोज के आधार पर, ग्रीनफ ने स्टीरियोप्सिस की घटना को ध्यान में रखते हुए अपने उपकरण को डिजाइन किया।

सामान्य ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से अंतर

कंपाउंड ऑप्टिकल सूक्ष्मदर्शी के विपरीत, स्टीरियो माइक्रोस्कोप में प्रकाश अधिकांशतः संचरित (डायस्कोपिक) प्रकाश के अतिरिक्त प्रतिबिंबित प्रकाश का उपयोग करती है, जो किसी वस्तु के माध्यम से प्रसारित प्रकाश के अतिरिक्त किसी वस्तु की सतह से प्रकाश परावर्तित होता है। ऑब्जेक्ट से परावर्तित प्रकाश का उपयोग उन नमूनों की जांच की अनुमति देता है, जो कंपाउंड माइक्रोस्कोप के लिए बहुत मोटी या अन्यथा अपारदर्शी होंगी। कुछ स्टीरियो सूक्ष्मदर्शी प्रकाश प्रदीपन को प्रसारित करने में भी सक्षम होते हैं, सामान्यतः वस्तु के नीचे पारदर्शी चरण के नीचे बल्ब या दर्पण होने से, चूँकि कंपाउंड सूक्ष्मदर्शी के विपरीत, अधिकांश प्रणालियों में संचरित प्रकाश कंडेनसर (प्रकाशिकी) के माध्यम से केंद्रित नहीं होता है। विशेष रूप से सुसज्जित प्रदीपक के साथ स्टीरियोस्कोप का उपयोग डार्क फील्ड माइक्रोस्कोप के लिए किया जा सकता है, या तो परावर्तित या प्रेषित प्रकाश का उपयोग करके किया जाता है।

वैज्ञानिक डिजिटल इमेजिंग पिक-अप और फ़ाइबर ऑप्टिक प्रकाश से सुसज्जित स्टीरियो माइक्रोस्कोप का उपयोग कर रहा है

इस प्रकार के सूक्ष्मदर्शी के लिए महान कार्य दूरी और क्षेत्र की गहराई महत्वपूर्ण गुण हैं। दोनों गुण संकल्प के साथ व्युत्क्रमानुपाती होते हैं: उच्च संकल्प (अर्थात् अधिक से अधिक दूरी जिस पर दो आसन्न बिंदुओं को भिन्न-भिन्न पहचाना जा सकता है), क्षेत्र की गहराई और कार्य दूरी जितनी छोटी होती है। कुछ स्टीरियो माइक्रोस्कोप 100 × तक उपयोगी आवर्धन प्रदान कर सकते हैं, जो सामान्य कंपाउंड माइक्रोस्कोप में 10 × उद्देश्य और 10 × ऐपिस के बराबर होता है, चूँकि आवर्धन अधिकांशतः बहुत कम होता है। यह सामान्य कंपाउंड प्रकाशिक सूक्ष्मदर्शी के उपयोगी विभेदन का लगभग दसवां भाग है।

कम आवर्धन पर बड़ी कार्य दूरी बड़ी ठोस वस्तुओं जैसे फ्रैक्चर सतहों की जांच करने में उपयोगी होती है, विशेष रूप से फाइबर-ऑप्टिक प्रकाश का उपयोग करते हुए जैसा कि नीचे चर्चा की गई है। इस तरह के नमूनों में सरलता से हेरफेर भी किया जा सकता है जिससे रुचि के बिंदु निर्धारित किए जा सकें।

आवर्धन

स्टीरियो सूक्ष्मदर्शी में दो प्रमुख प्रकार के आवर्धन तंत्र होते हैं। पहला प्रकार स्थिर आवर्धन है, जिसमें प्राथमिक आवर्धन वस्तुनिष्ठ लेंसों के युग्मित सेट द्वारा आवर्धन की निर्धारित डिग्री के साथ प्राप्त किया जाता है। दूसरा ज़ूम या विकट है: पैनक्रेटिक मैग्नीफिकेशन, जो सेट रेंज में आवर्धन की निरंतर परिवर्तनशील डिग्री के लिए सक्षम हैं। ज़ूम प्रणाली सहायक उद्देश्यों के उपयोग के माध्यम से और आवर्धन प्राप्त कर सकते हैं, जो निर्धारित कारक द्वारा कुल आवर्धन को बढ़ाते हैं। इसके अतिरिक्त, फिक्स्ड और जूम प्रणाली दोनों में कुल आवर्धन को ऐपिस बदलकर परिवर्तित किया जा सकता है।

निश्चित आवर्धन और ज़ूम आवर्धन प्रणालियों के बीच मध्यवर्ती प्रणाली है, जिसे गैलीलियो की गैलीलियन टेलीस्कोप ऑप्टिकल प्रणाली के रूप में उत्तरदायी ठहराया गया है; यहाँ स्थिर-फ़ोकस उत्तल लेंस की व्यवस्था का उपयोग निश्चित आवर्धन प्रदान करने के लिए किया जाता है, लेकिन महत्वपूर्ण अंतर के साथ कि समान दूरी में समान ऑप्टिकल घटक, यदि भौतिक रूप से उल्टा हो, तो एक अलग, चूँकि अभी भी स्थिर, आवर्धन होता है। यह लेंस के सेट को दो भिन्न-भिन्न आवर्धन प्रदान करने की अनुमति देता है; बुर्ज पर चार आवर्धन प्रदान करने के लिए लेंस के दो सेट; लेंस के तीन सेट छह आवर्धन प्रदान करते हैं और फिर भी एक बुर्ज में फ़िट हो जाते हैं। व्यावहारिक अनुभव से पता चलता है कि इस तरह के गैलीलियन टेलीस्कोप ऑप्टिक्स प्रणाली अत्यधिक बहुमूल्य ज़ूम प्रणाली के रूप में उपयोगी हैं, एनालॉग पैमाने को पढ़ने के बिना सेट मान के रूप में उपयोग में आवर्धन को जानने के लाभ के साथ भी उपयोगी है। (दूरस्थ स्थानों में, प्रणाली की दृढ़ता भी गैर-तुच्छ लाभ है।)

प्रकाश

प्रबुद्ध तितली नमूने के साथ स्टीरियोमाइक्रोस्कोप

छोटे नमूनों को आवश्यक रूप से तीव्र प्रकाश की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से उच्च आवर्धन पर, और यह सामान्यतः फाइबर-ऑप्टिक प्रकाश स्रोत द्वारा प्रदान किया जाता है। फाइबर ऑप्टिक्स हलोजन लैंप का उपयोग करते हैं, जो किसी दिए गए पावर इनपुट के लिए उच्च प्रकाश आउटपुट प्रदान करते हैं। माइक्रोस्कोप के पास आसानी से फिट होने के लिए लैंप अत्यधिक छोटे होते हैं, चूँकि उन्हें अधिकांशतः बल्ब से उच्च तापमान को कम करने के लिए ठंडा करने की आवश्यकता होती है। फाइबर ऑप्टिक डंठल नमूना के लिए उचित प्रकाश की स्थिति चुनने में ऑपरेटर को अधिक स्वतंत्रता देता है। डंठल म्यान में घिरा हुआ है, जो किसी वांछित स्थिति में ले जाने और हेरफेर करने में आसान है। डंठल सामान्य रूप से विनीत होता है, जब जला हुआ अंत नमूना के पास होता है, इसलिए सामान्यतः माइक्रोस्कोप में छवि के साथ हस्तक्षेप नहीं करता है। फ्रैक्चर सतहों की जांच के लिए अधिकांशतः तिरछी प्रकाश की आवश्यकता होती है, जिससे फ्रैक्टोग्राफी के समय सतह की विशेषताओं को प्रकट किया जा सके, और फाइबर-ऑप्टिक प्रकाश इस उद्देश्य के लिए आदर्श हैं। इस तरह के कई हल्के डंठल एक ही नमूने के लिए उपयोग किए जा सकते हैं, जिससे प्रकाश और भी बढ़ जाती है।

विदारक सूक्ष्मदर्शी के लिए प्रकाश में हाल के विकास में उच्च-शक्ति एल ई डी का उपयोग सम्मिलित है, जो हलोजन की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा कुशल हैं और प्रकाश के रंगों के स्पेक्ट्रम का उत्पादन करने में सक्षम हैं, जिससे वे जैविक नमूनों के फ्लोरोफोरे विश्लेषण के लिए उपयोगी हो जाते हैं (हलोजन या पारा वाष्प प्रकाश स्रोत के साथ असंभव)।

डिजिटल प्रदर्शन

लैबोमेड LB-343 5.0 MP डिजिटल स्टीरियो माइक्रोस्कोप 9 इंच एचडी एलसीडी स्क्रीन, एचडीएमआई वीडियो आउटपुट, X/Y डिजिटल माइक्रोमीटर और मूविंग स्टेज के साथ

वीडियो कैमरे को कुछ स्टीरियो माइक्रोस्कोप में एकीकृत किया जाता है, जिससे आवर्धित छवियों को उच्च रिज़ॉल्यूशन मॉनिटर पर प्रदर्शित किया जा सकता है। बड़ा प्रदर्शन आंखों की थकान को कम करने में सहायता करता है, जो विस्तारित अवधि के लिए पारंपरिक माइक्रोस्कोप का उपयोग करने के परिणामस्वरूप होता है।

कुछ इकाइयों में, अंतर्निर्मित कंप्यूटर छवियों को दो कैमरों (प्रति ऐपिस) से लाल/सियान चश्मे के साथ देखने के लिए 3D एनाग्लिफ छवि में परिवर्तित करता है, या स्पष्ट चश्मे और उत्तम रंग स्पष्टता के लिए क्रॉस अभिसरण प्रक्रिया करता है। परिणाम चश्मा पहने समूह द्वारा देखे जा सकते हैं। अधिक विशिष्ट रूप से, ऐपिस से जुड़े एकल कैमरे से 2D छवि प्रदर्शित की जाती है।

यह भी देखें

• फोरेंसिक इंजीनियरिंग
• फ्रैक्टोग्राफी
• स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप
• ऑपरेटिंग माइक्रोस्कोप
• माइक्रोस्कोप