معرفي ميکروسکوپ ديجيتالي
ميکروسکوپ چيست؟
ميکروسکوپ (با تلفظ صحيح مايکروسکوپ) از دو کلمه مايکرو (Micro) به معني کوچک يا ريز و اسکوپ (Scope) به معني ديدن تشکيل شده است ميکروسکوپ دستگاهي جهت ديدن اجسام خيلي کوچک است که با چشم قابل ديدن نيستند.
انواع ميکروسکوپ
انواع ميکروسکوپ‌ها با توجه به ساختار و روش بزرگنمايي به شرح زير مي‌باشند:
1. ميکروسکوپ اپتيکال
اساس کار ميکروسکوپ اپتيکال، با توجه به قوانين فيزيک اپتيک و با استفاده از دو عدسي همگرا با نام هاي عدسي شئ (سمت جسم) و عدسي چشمي (سمت چشم) صورت مي‌پذيرد.
در ابتدا پرتوهاي نور منعکس شده از سوي جسم با عبور از عدسي شئ تصوير حقيقي، وارونه و بزرگتر از اندازه جسم را در آن سوي عدسي و در فاصله‌اي بيشتر از مرکز انحناي عدسي تشکيل مي‌دهند سپس اين تصوير که در فاصله کانوني عدسي چشمي قرار دارد با عبور از عدسي چشمي تشکيل يک تصوير مجازي مستقيم و بزرگتر را در همان سمت مي‌دهد اين تصوير توسط چشم انسان قابل مشاهده ميباشد.
2. ميکروسکوپ ديجيتال
ميکروسکوپ ديجيتال يک ميکروسکوپ مجهز به دوربين ديجيتال است که مي‌تواند تصوير دريافتي را روي موبايل و رايانه نشان دهد. با ميکروسکوپ ديجيتال امکان آناليز تصوير بدست آمده بيشتر مي‌شود. براي مثال مي‌توان فاصله و مساحت را اندازه گرفت. ميکروسکوپ‌هاي با مصرف کم قابل اتصال به USB مانند يک وب‌کم با عدسي قدرتمند عمل مي‌کنند. ميکروسکوپ مستقيماً به پورت USB رايانه متصل و تصوير روي مانيتور ديده مي‌شود. با اين روش با يک قيمت کمتر، بزرگنمايي تا 200 برابر نيز امکان پذير است.
3. ميکروسکوپ ديجيتال پرتابل
امروزه با پيشرفت علم و نياز به استفاده از ميکروسکوپ در مشاغلي همچون پزشکي ، دندان پزشکي، بررسي آثار باستاني، حشره‌شناسي و ...، و با توجه به محدوديت‌ها و معايب ميکروسکوپ‌هاي اپتيکال و ديجيتال روميزي، نمونه‌هايي از ميکروسکوپ به صورت پرتابل که با هزينه کمتر کارايي بيشتري را نسبت به ساير انواع مشابه ميکروسکوپ دارا مي‌باشند به بازار عرضه شده است. در ادامه به بررسي يک نمونه از اين ميکروسکوپ‌ها با نام lifescope مي‌پردازيم.
4. ميکروسکوپ lifescope
lifescope ميکروسکوپي پرتابل، با بزرگنمايي اپتيکال 50 برابر و با قابليت زوم ديجيتال، عکس‌برداري و فيلم برداري از تصوير هاي گرفته شده ميباشد که ميتوانيد، اطلاعات و تصاوير را بر روي تبلت و يا تلفن همراه که به آن متصل شده است، ذخيره نماييد.
قابليت اتصال از طريق پورت USB به دستگاههاي قابل حمل، کاربرد اين دستگاه را بسيار ساده کرده است. همچنين نرم افزار مربوطه امکان دريافت تصوير و ذخيره آن را بر روي گوشي‌هاي هوشمند و تبلت‌هاي با سيستم عامل اندرويد و ios را فراهم ميسازد. از طرفي LEDهاي تعبيه شده در اطراف عدسي اين ميکروسکوپ امکان ديدن نمونه را در شرايط تاريک را هم فراهم مي‌کند.
با توجه به پرتابل بودن ميکروسکوپ، براي مشاهده اشياء نيازي به قرارگيري جسم در محلي خاص و يا نمونه‌گيري از آن نيست، براي مثال در معاينات پزشکي با استفاده از ميکروسکوپ‌هاي روميزي امکان معاينه پوست، مو، گوش، دندان و ... بدون نمونه‌گيري از آن‌ها امکان‌پذير نيست. همچنين در مشاغلي مانند باستان‌شناساني اغلب نياز به بررسي اشياء باستاني در محل خود بوده و امکان جابجايي اشياء براي قرار دادن در زير ميکروسکوپ جهت بررسي وجود ندارد. ميکروسکوپ lifescope اين اجازه را به کاربر مي‌دهد تا بدون نمونه‌برداري و جابجايي جسم بتواند آن را مورد بررسي قرار دهد. کوچک بودن اندازه و سبک بودن ميکروسکوپ lifescope امکان بررسي اجسامي را که دسترسي به آن‌ها مشکل است را فراهم مي‌کند. با توجه به کارايي بيشتر و هزينه کمتر نسبت به ساير ميکروسکوپ‌ها و همچنين سبکي، پرتابل بودن، قابليت اتصال بيسيم، قابليت اتصال به چند مانيتور به طور هم زمان و قابليت نمايش تصوير روي مانيتورهاي بزرگ، اين وسيله گزينه مناسبي جهت استفاده به عنوان وسيله کمک آموزشي در مدارس و مراکز آموزشي نيز ميباشد.
ميکروسکوپ ديجيتال (digital microscope) چيست؟
همانطور که گفته شد يک ميکروسکوپ ديجيتال، ميکروسکوپي است که داراي يک دوربين ديجيتال کوچک (cmos) است و به يک رايانه متصل مي‌شود. تصاويري که از طريق چشمي ميکروسکوپ ديده ميشوند، مي‌توانند بر روي نمايشگر رايانه به نمايش درآيند و بر روي هارد ديسک در قالب يک تصوير (در فرمتهاي متفاوت) يا بعنوان ويدئو (timelapse) فيلمبرداري فرآيندهاي طولاني در زمان کوتاه ذخيره شوند.
ميکروسکوپ هاي ديجيتال به طور گسترده اي در صنعت و پژوهش مورد استفاده قرار مي گيرند، به طور مثال :
• در گالري هاي هنري جهت بازسازي اثر
• در صنعت نساجي براي بررسي کيفيت بافت
• مورد استفاده دانشمندان (متخصصين حشره شناسي، ديرينه شناسي، زيست‌شناسان دريايي و سايرين) در آزمايشگاه‌ها و در زمينه کارگاه‌هاي مهندسي جهت بررسي قالب و بردهاي مدار چاپي (PC)
• توسط باغداران براي شناسايي حشرات و امراض گياهي
• در امر مبارزه با آفات
• کار با پرينترها براي بررسي کيفيت چاپ
• در تجزيه و تحليل پزشکي قانوني و شناسايي اسناد جعلي
• توسط دامپزشکان براي شناسايي و حذف موجودات کوچکي مانند کنه
• توسط آرايشگران براي شناسايي مشکلات پوستي و همچنين در خالکوبي ظريف
• توسط شنوايي‌سنجان جهت بررسي داخل گوش
• توسط دندانپزشکان جهت بررسي دندان
مزيت‌هاي ميکروسکوپ‌هاي ديجيتال نسبت به ميکروسکوپ‌هاي معمولي
محققان و پژوهشگران علم و صنعت در خصوص ميکروسکوپ هاي ديجيتال، مزاياي بي‌شماري را براي ميکروسکوپ‌هاي معمولي برشمرده‌اند.
اول از همه اين که تصاوير قابل ذخيره و پرينت شدن هستند به علاوه زماني که تصاوير از طريق ميکروسکوپ ديده مي شوند به لطف تکنولوژي همزمان بر روي کامپيوتر هم نمايش داده مي شوند، اين باعث مي شود تا همزمان چندين نفر از تصاوير استفاده کنند. همچنين مزيت هايي براي اساتيد نيز وجود دارد. به عنوان مثال کل کلاس بصورت همزمان مي توانند يک نمونه را بر روي يک برد هوشمند مشاهده و بررسي کنند. اين موضوع باعث کاهش چشمگير زمان مي شود و همچنين اين اطمينان را مي دهد که تمامي دانش آموزان بطور کامل آن نمونه ي بخصوص را مشاهده کرده اند. تصاوير مي توانند براي استفاده هاي بعدي ذخيره شوند و توسط يک نرم افزار مخصوص مورد بررسي و ارزيابي قرار گيرند.
همچنين اين ميکروسکوپ ها فوايدي براي معلمان و اساتيد دارد. تمام کلاس درس مي‌توانند به طور همزمان در هنگامي که دوربين به يک کامپيوتر و ديتا پروژکتور/ تخته هوشمند متصل است به تماشاي نمونه آزمايش بنشينند. اين امر موجب صرفه جويي در زمان گشته و مارا از اينکه همه دانش‌آموزان مي‌توانند آن نمونه را مشاهده کنند، مطمون ميسازد. تصاوير را مي‌توان براي استفاده‌هاي بعدي ذخيره کرد و همچنين با استفاده از نرم افزارهاي مخصوص، مي‌توان اندازه گيري نموده و در طول زمان تغييرات را مورد تجزيه و تحليل قرار داد.
انواع ميکروسکوپ ديجيتال
برخي از ميکروسکوپ ديجيتال قابل حمل هستند و به راحتي در دست جاي مي‌گيرند. ساير ميکروسکوپ‌هاي ديجيتال در واقع همان ميکروسکوپ‌هاي معمولي هستند که داراي يک دوربين ديجيتال در محل چشمي مي‌باشند. چنين ميکروسکوپهايي محدوديتهاي مشابهي با ميکروسکوپ‌هاي معمولي دارند بدين صورت که آن‌ها ثابت هستند، البته کيفيت تصوير بهتري دارند.
يک ميکروسکوپ معمولي را مي توان به سادگي با افزودن چشمي ديجيتال تبديل به يک ميکروسکوپ ديجيتال کرد. چشمي ديجيتال شامل يک دوربين کوچک ديجيتالي است که جايگزين چشمي استاندارد ميکروسکوپ مي‌گردد و سپس از طريق USB به رايانه متصل مي‌گردد.
با اين وجود محبوب‌ترين ميکروسکوپ‌هاي ديجيتال در انواع مدل‌هاي قابل حمل، موجود است که مي توان ميکروسکوپ را به زيرزمين يا طبقات کارخانه به همراه يک لپ‌تاپ يا مانند موبايل‌هاي Proscope مدل iPad جابجا کرد.
مدل پروسکوپ (Proscope Mobile) براي استفاده با iPad ،iPhone ،iPod لمسي طراحي شده است. مي‌توان اپليکيشن‌هايي را براي استفاده با اين ميکروسکوپ ديجيتال دانلود کرد. مدل Proscope HR از لنزهاي قابل تعويض با بزرگنمايي 400x استفاده مي‌کند.
يکي از ميکروسکوپ‌هاي ديجيتال مناسب آموزش ، مدل ViTiny است که داراي حافظه جانبي ميباشد. بدون شک جايگزيني براي ميکروسکوپ هاي سنتي و يا مبتني بر USB است، مدارسي که به دنبال يک مدل قابل‌حمل و جايگزين ديجيتالي براي ذره‌بين سنتي هستند. ميکروسکوپ ViTin را راحت و سرگرم‌کننده براي دانش‌آموزان مي‌دانند. اين مدل تا 20 تصوير را ذخيره مي‌کند،شما بعدا ميتوانيد تصاوير را به رايانه‌اي منتقل کنيد.
ميکروسکوپ ديجيتال ويژه، شامل مدل‌هاي پلارويد و فلورسنت (UV) مي‌باشند. ميکروسکوپ پلارويد مناسب کار با سطوح براق مانند طلا و جواهر، فلز و برد مدار چاپي مي باشد.
ساير ميکروسکوپ هاي ديجيتال کاربردهاي خاصي از جمله در دندانپزشکي دنتيسکوپها (dentiscopes)، شنوايي‌سنجي اييرسکوپها (earscopes) و چشمپزشکي (iriscopes) دارند. اين چنين ابزارهاي پزشکي با ميکروسکوپ ديجيتال اصلي براي اهداف خاص سازگاري دارند.