Biztonságos fizetés

A mikroszkóp idővonala

14. század: először Olaszországban gyártott szemüveg

1590: Két holland szemüvegkészítő és apa -és fia csapat, Hans és Zacharias Janssen készíti az első mikroszkópot.

1667: Megjelent Robert Hooke híres „Micrographia”, amely felvázolja Hooke mikroszkóp segítségével végzett különféle tanulmányait.

1675: Írja be Anton van Leeuwenhoek-ot, aki egy lencsével ellátott mikroszkóppal megfigyelte a rovarokat és más példányokat. Leeuwenhoek volt az első, aki megfigyelte a baktériumokat. 18. század: A technika fejlődésével a mikroszkópia egyre népszerűbbé vált a tudósok körében. Ennek egy része annak a felfedezésnek volt köszönhető, hogy kétféle üveg kombinálása csökkentette a kromatikus hatást.

1830: Joseph Jackson Lister rájön, hogy a gyenge lencsék együttes használata különböző távolságokon egyértelmű nagyítást eredményezett. > 1878: Matematikai elméletet, amely összekapcsolja a felbontást a fény hullámhosszával, Ernst Abbe találta ki.

1903: Richard Zsigmondy feltalálja az ultramikroszkópot, amely lehetővé teszi a fény hullámhossza alatti minták megfigyelését.

1932: Az átlátszó biológiai anyagokat először tanulmányozták Frits Xernike fáziskontrasztos mikroszkópjának találmányával.

1938: A fáziskontrasztos mikroszkóp feltalálása után alig hat évvel jön az elektronmikroszkóp, Ernst Ruska fejlesztette ki, aki rájött, hogy az elektronok mikroszkópiában történő használata növeli a felbontást.

1981: 3-D mintaképek lehetségesek a Gerd Binnig és Heinrich Rohrer pásztázó alagútmikroszkóp találmányával.

Előzmények az összetett mikroszkóp

Ahogy a görögöknek egy teljesen működő sugárzó fűtési rendszere működött kétezer évvel azelőtt, hogy azokat csak az Egyesült Államokban vezették volna be, úgy tűnik, hogy az összetett fénymikroszkóp eredete nem Hollandiába, Angliába vagy Franciaországba – de Kínába, ami talán megfelel Kína jelenlegi túlsúlyának az összetett fénymikroszkópok szállításában!

A vízmikroszkóp

Egy ősi kínai szöveg szerint a kínaiak megnagyított mintákat néztek egy cső végén lévő lencsén keresztül, amely csövet változó vízszinttel töltöttek el az elérni kívánt nagyítás mértékének megfelelően. Ötletes, hatékony és megismételhető az otthonban, ma. Nagyon figyelemre méltó, hogy ez 4000 évvel ezelőtt történt a Chow-Foo dinasztiában, és több mint 3500 évvel a “modern mikroszkópia atyja” születése előtt.

Az, hogy ezek a kínai ősök ma 150-szeres nagyítási szintet értek el “szabványa, vagyis 100 moou, lélegzetelállító. Olyan, mintha egy városi autót fejlesztettek volna ki, amely elérte a Mach II-t. Ha ilyen autót gyártottak, soha nem találtak rá utalást. Hasonlóképpen nincs további ismert utalás egy ilyen összetett mikroszkóp készülékre, amíg újra visszatérünk a görögökhöz.

Nem kevesebb, mint Arisztotelész írja le mikroszkóp működését egyesekben részlet. A görögök minden bizonnyal jól használták az ívelt lencséket, amelyek minden sztereó vagy összetett mikroszkóp elengedhetetlen elemei. Az ókori görög fiúk valószínűleg minden amerikai fiúban osztoztak abban, hogy diadalmaskodnak egy ívelt lencse vagy nagyító használatával. Tűz. A görögök azonban műtéti beavatkozásokra is alkalmazták, nem a hangyákon, ahogyan a kisfiúk szoktak, hanem az embereken – a lepra stb. Okozta sebek és elváltozások cauterizálására.

Az ókori egyiptomiak és rómaiak különböző ívelt lencséket is használt, bár egy összetett mikroszkópra nem találtak utalást. A görögök azonban megadták nekünk a “mikroszkóp” szót. Két görög szóból származik: “uikpos”, kicsi és “okottew” nézet. Bár az ókori kínaiak, görögök és rómaiak mind végtelen bölcsességüket alkalmazták a kérdésben, nincs ismert utalás sem mesterséges fény használatára, sem több lencsére. Más szavakkal, nagy elismerést adhatunk az Ősöknek előrelátásukért és eredményeikért, de máshova kell keresnünk, hogy feltárjuk mind az első fény-, mind az összetett mikroszkópot.

Hihetetlen, hogy a következő történelmi hivatkozások bármivel mindez mikroszkópokkal, pontosabban az optika 1200 évvel Róma elbocsátása után történt, és akkor is csak a lencsék használatára vonatkoznak a szemüvegek feltalálása. Másképp fogalmazva: a bolygó egyik legokosabb embere, akit valaha gyártott, játszott és dolgozott egyetlen lencsével több ezer évig anélkül, hogy tovább vitte volna.

Szemüveg

Aztán alig néhány év alatt Toszkánában, Olaszországban két férfi azt állította, hogy önállóan találták ki a szemüveget. A bizonyíték? Sírköveik! Az egyik, Salvano d “Aramento degli Amati 1284-ben hunyt el Firenzében, és azt állította, hogy titokban tartotta a folyamatot. A másik, Allessandro della Spina 1317-ben halt meg, és azt állította, hogy felfedte folyamatát. Pisa és Firenze csak egy rövid vágtával vannak. Véletlenszerűség ? Te döntesz.

Mindenesetre egy helyi szerzetes, Girodina da Rivalta 1306-ban prédikációt mondott, amelyben lelkesen támogatta a szemüvegeket, mint félelmetes találmányt, és mellette azt jelezte, hogy körülbelül 20 éve használják őket. Végül 1289-ben egy másik Popozo családbeli helyi panaszkodott, hogy “annyira meggyengült az életkorom, hogy a szemüvegként ismert szemüveg nélkül már nem tudok írni vagy olvasni.”

Teleszkópok

Körülbelül egy időben úgy tűnik, hogy a korai távcsövekben lencséket használtak. A 13. században az angol, Roger Bacon hosszasan tárgyalja őket. A szemüveg és a mikroszkóp egyaránt releváns a mikroszkópok számára, mert nyomon követik a lencsék egyre kifinomultabb használatát – minden mikroszkóp elengedhetetlen optikai összetevőjét.

Ezután, mindössze 200-300 évvel később, rengeteg utalást találunk, és a teleszkópok és a mikroszkópok bizonyítékai. Elérkezett a reneszánsz és vele együtt a művészetek és a tudomány bőséges virágzása. Ami a legfontosabb, hogy a nyomdai megoldás feltalálásával az ötletek és fejlesztések könnyen és gyorsan elterjedhettek. Ennek eredményeként Thomas Digges “munkáját az angliai távcsövön a 16. század közepén, és Hans Lippershey munkáját, amely magában foglalta a távcső szabadalmi kérelmét, másoknak is továbbították, köztük nem kevésbé zseniális, mint a Galileo.

Galileo azonnal lencsékkel kezdett dolgozni. Rövid időn belül kifejlesztett egy továbbfejlesztett távcsövet fókuszáló eszközzel, és folytatta a csillagok meghódítását. Ezúton is tisztelettel kell adóznunk Sir Isaac Newton előtt, aki ugyanabban az időben az Egyesült Királyságban feltalálta a fényvisszaverő távcsövet.

Összetett mikroszkópok

De mi a helyzet a mikroszkópokkal? Nos, a ugyanaz a Hans Lippershey és fia, Zaccharias Hanssen különféle lencsékkel kísérletezett. Az 1590-es évek végén több lencsét használtak egy csőben, és csodálkozva tapasztalták, hogy a cső végén lévő tárgy jelentősen felnagyítva meghaladja a nagyító képességét. Épp most találták fel az összetett mikroszkópot. Vagyis felfedezték, hogy az egyetlen lencsével nagyított képet tovább lehet nagyítani egy vagy több lencsével.

Majd a 17. század közepén egy angol, Robert Hooke és egy holland, Anthony Van Leeuwenhoek új szintre emelte a mikroszkópot . Hooke beteges zseni volt, aki szeretett kísérletezni. Tette ezt számos tudományos területen és termékeny sikerrel. Feltalálta az univerzális csuklót, az írisz-membránt (számos modern fénymikroszkóp másik kulcsfontosságú eleme), egy légzőkészüléket, egy horgony menekülési és egyensúlyi rugót az órák számára.

Kidolgozta az égés helyes elméletét is; kidolgozott egy egyenletet, amely leírja a rugalmasságot, amelyet ma is használnak (“Hooke-törvény”), és feltalálta vagy továbbfejlesztette az olyan meteorológiai eszközöket, mint a barométer, az anemométer és a higrométer, és így tovább. Legfőképpen azonban a Micrographia, Mikroszkóppal végzett tanulmányai, amelyeket 1665-ben tettek közzé. A Micrographia egyik napról a másikra szenzációvá vált nemcsak az általa leírtak, hanem az általa készített remek rajzok miatt is.

Ő új világot írt le a csalán, a bolha és a legfőképpen a parafa méhsejt-szerkezetének vagy “sejtjeinek” csípős szőrének gyönyörű rajzai mellett. Hooke találta ki a “sejtek” kifejezést az élő szövet leírása során. Érdekes módon, míg Hooke valóban használt egy összetett mikroszkópot, azt találta, hogy ez nagyon megerőltette és gyengítette a látását. A Micrographia készülékéhez inkább egy egyszerű, egylencsés mikroszkópot használt, amely aranyból és bőrből készült és gyertyával volt megvilágítva. mikroszkóp?

Antonie van Leeuwenhoek – A mikroszkóp atyja

Ugyanakkor Leeuwenhoek élt Hooke-kal egyidőben, és Hooke munkájához támaszkodva a mikroszkóp tervezését a kifinomultság új szintjére emelte. Draperként egyszerű mikroszkóppal vizsgálta a ruhát. Tudósként kísérletezni kezdett a lencsék őrlésének új módjaival az optikai minőség javítása érdekében. Összesen mintegy 550 objektívet őrölt meg, amelyek egy részének lineáris nagyítóereje 500, felbontó ereje pedig egymillió hüvelyk volt – elképesztő eredmény.

Leeuwenhoek csaknem 200 betűvel részletezte ezeket az eredményeket. a londoni Királyi Társasághoz, ahol Robert Hooke-nál nem kevesebb személy érvényesítette őket. Ennek a munkának az eredménye egy egyszerű, egylencsés, kézi mikroszkóp volt. A mintát a mutató tetejére szerelték, amely felett egy konvex lencse feküdt egy fém tartóhoz rögzítve. Ezután a mintát a mikroszkóp másik oldalán lévő lyukon keresztül megtekintették, és egy csavar segítségével fókuszálták.

Talán leghíresebb kísérlete 1674-ben történt, amikor megnézte a tó vizét:

“Most már világosan láttam, hogy ezek kis angolnák voltak, vagy férgek, összebújva feküdtek, és úgy vergődtek, mintha akkora szemmel láttál volna egy csésze kis angolnát és vizet, miközben az angolnák egymás között vergődtek, és úgy tűnt, hogy az egész víz él ezeken a sokféle állati tokokon.

Ez volt számomra, a természetben felfedezett csodák között, a legcsodálatosabb mind közül; és a magam részéről azt kell mondanom, hogy nem több kellemes látvány látott még a szemem előtt, hogy ez a sok ezer élőlény mindannyian élt egy kis vízcseppben, egymás között mozogva, mindegyik lénynek megvan a maga megfelelő mozgása. “

felfedezte a baktériumokat. Kiérdemelte a mikroszkóp atyja címet. Érdekes módon 1839-ig, majdnem kétszáz évvel később tartott, mire a sejteket végül az élet alapvető egységeinek ismerték el.

18./19. Század

A történelem következő nagy lépése A mikroszkóp 100 száz évvel később történt, amikor az 1730-as években Charles Hall feltalálta az akromatikus lencsét. Felfedezte, hogy egy másik, különböző alakú és fénytörő tulajdonságú lencse használatával képes a színek újrarendezésére, minimális hatással az első lencse nagyítására.

Majd 1830-ban Joseph Lister megoldotta a gömbös aberráció problémáját ( a fény különböző szögekben hajlik attól függően, hogy hol éri el a lencsét) azáltal, hogy a lencséket egymástól pontos távolságra helyezi. Ez a két felfedezés együttesen hozzájárult a képminőség jelentős javulásához. Korábban az üveg rossz minősége és a tökéletlen lencse miatt a mikroszkóposok csak torzított képeket néztek meg – némileg úgy, mint az első rádiók rendkívül repedtek.

Érdemes emlékezni, hogy eddig minden egyes új lépés a lencsék minősége vagy alkalmazása. Aztán 1863-ban a számos új mikroszkópgyártó, az Ernst Leitz vállalat mechanikai kérdéssel foglalkozott az első, legalább öt célt kitűző forgótorony bevezetésével.

Ezt a fejlődést 1866-ban gyorsan követték, amikor Carl Zeiss Ernst Abbe-t felvette a Zeiss Optikai Művek kutatási igazgatójává. Abbe lefektette a modern számítógépes optika fejlesztési megközelítésének kereteit. Világossá tette a nagyítás és a felbontás közötti különbséget, és kritizálta azt a gyakorlatot, hogy a túl nagy nagyítású okulárokat “üres nagyításként” használják. 1869-re munkája új szabadalmaztatott megvilágító eszközt – az Abbe kondenzátort – hozott létre.

Abbe Condenser: Abbe munkája a mikroszkopikus képalkotás hullámelméletén (az Abbe szinusz állapota) lehetővé tette egy új fejlesztését. tizenhét mikroszkóp objektív tartománya – ezek közül három volt az első merítési célkitűzés, és mindegyiket matematikai modellezés alapján tervezték. Amint Abbe megjegyezte, alkotásai “a felhasznált anyagok pontos tanulmányozásán alapultak, az érintett terveket a utolsó részlet – a lencse minden görbülete, vastagsága és nyílása – így a kísérlet és hiba megközelítés kizárható. “

Innentől kezdve a mikroszkópokat a fizika hangtörvényei, nem pedig a próba alapján tervezték. és hibák, amelyek jellemezték az úttörőket. Ugyanakkor számos vállalat speciális üzemeket hozott létre, amelyek a precíziós mikroszkópok gyártására összpontosítottak. A kutatás és fejlesztés továbbra is meghozta gyümölcsét.

1880-ban az első mikrotómák elkezdték használni, amely lehetővé tette a lényegesen vékonyabb minták elkészítését a minta javítása érdekében. 1893-ban a Zeiss másik alkalmazottja, August Kohler kitalált egy páratlan megvilágítási rendszert, amelyet ma is Kohler-megvilágításnak hívnak. A kettős membránok használatával a rendszer hármas előnyöket nyújt az egyenletesen megvilágított mintának, a világos képnek és a minimális tükröződésnek. Más szóval, Kohler szinte tökéletes képet ért el.

A mikroszkópok tömegpiaca a precíziós mérnöki munkával egy időben érkezett meg, és nem csoda, hogy rengeteg lenyűgöző eredmény született: 1879-ben Walter Flemming sejtmitózist és kromoszómákat fedezett fel, ezt az eredményt minden idők 100 legfontosabb tudományos eredményének elismerték.

20. század

A 19. és 20. század fordulóján Louis Pasteur feltalálta a pasztőrözést, míg Robert Koch felfedezte híres vagy hírhedt posztulátumait: a lépfene bacillus, a tuberkulózis bacillus és a kolera vibrio.

UV és fázis: 1900-ig, elérték a látható fénymikroszkópok felbontási elméleti határát (2000 angström). 1904-ben Zeiss túllépett ezen a korláton az első kereskedelmi forgalomba hozott UV-mikroszkóp bevezetésével, amelynek felbontása a látható fénymikroszkóp kétszerese.1930-ban Fritz Zernike felfedezte, hogy a foltos szöget használva megnézheti a nem festett sejteket. A Zeiss által elárasztott fáziskontraszt-innovációt csak 1941-ben vezették be, bár 1953-ban végzett munkájával Nobel-díjat nyert. Elektronmikroszkópok: 1931-ben Max Knoll és Ernst Ruska feltalálta az első elektronmikroszkópot amely elrobbant a fény optikai korlátai felett. A fizika azt diktálja, hogy a fénymikroszkópokat a fény fizikája 500x vagy 1000x-es nagyításra és 0,2 mikrométeres felbontásra korlátozza.

Knoll és Ruska átviteli elektront építettek mikroszkóp (TEM) – olyan, amely a mintán keresztül elektronnyalábot továbbít (szemben a fénnyel). Az elektronnyaláb és a próbatest későbbi kölcsönhatását rögzítik és képpé alakítják. Aztán 1942-ben Ruska továbbfejlesztette a TEM-et azáltal, hogy megépítette az első pásztázó elektronmikroszkópot (SEM), amely az elektronsugarat továbbítja a mintán.

Ruska elvei továbbra is a modern elektronmikroszkópok alapját képezik. – olyan mikroszkópok, amelyek akár 2 milliószoros nagyítási szintet képesek elérni! A 20. század második legnagyobb fejlesztése a mikroszkópoknál a tömegpiac alakulása volt. A 19. században kezdődött, amikor Leitz azt állította, hogy 50 000 mikroszkópot exportált az Egyesült Államokba, ez században felgyorsult. Ennek eredményeként számos gyártó kezdett versenyképesebb árú alternatívákat kínálni olyan bevált európai vállalatok számára, mint a Zeiss és a Leitz. Kína: Kína a a mindennapi használatra szánt mikroszkópok, és optikai gyártási képességük fejlődésével optikai alkatrészeket szállítanak a legfontosabb mikroszkópmárkák egy részéhez. Ez a piaci tendencia jótékony hatással volt az árra. f mikroszkópok, amelyek lehetővé teszik a mikroszkópok terjedését a kutató területén kívül a mindennapi kereskedelmi és egyéni használatra.

Az új fényforrások – a halogén, a fluoreszcens és a LED mind a fénymikroszkóp sokoldalúbbá tették, , míg a gémállványok megjelenése kiterjedt kereskedelmi ellenőrzési alkalmazásokhoz vezetett, amelyeket nem lehet szabványos talapzatos mikroszkópalappal elvégezni. A legújabb újítás azonban a digitális mikroszkóp megérkezése volt.

Digitális mikroszkópok: A digitális mikroszkópok lehetővé teszik az élő kép továbbítását egy TV-be vagy számítógépbe. képernyőn, és segítettek forradalmasítani a mikrofotográfiát. A digitális mikroszkópok egyszerűen integrálnak egy digitális mikroszkóp kamerát a standard mikroszkóp trinokuláris portjába. Alternatív és rugalmasabb megoldás egyszerűen a digitális mikroszkóp fényképezőgépét trinokuláris mikroszkópra helyezni!

Dino-Lite: Az egyik legeredetibb újítás a A 21. század a Dino-Lite Digital mikroszkóp. A Dino-Lite kézi digitális mikroszkóp, nem sokkal nagyobb, mint egy kövér toll. Alacsony teljesítményű zoom-képességet kínálnak, akár 500-szoros nagyítással. Jelentős hatással voltak az ipari ellenőrzési alkalmazásokra.