25/08/14У свеце навуковай візуалізацыі дакладнасць і стабільнасць — гэта ўсё. Незалежна ад таго, ці праводзіце вы пакадравую мікраскапію, ці фіксуеце спектральныя дадзеныя, ці вымяраеце флуарэсцэнцыю ў біялагічных узорах, спосаб мацавання камеры гэтак жа важны, як і сама камера. Хісткая або няправільная ўстаноўка можа прывесці да недакладных вынікаў, страты часу і нават да пашкоджання абсталявання.
Гэта кіраўніцтва раскажа вам пра асноўныя характарыстыкі мацаванняў для навуковых камер: што яны сабой уяўляюць, якія тыпы звычайна выкарыстоўваюцца, як выбраць правільны і якія рэкамендацыі выкарыстоўваюцца для дасягнення аптымальнай прадукцыйнасці.
Што такое мацаванне для навуковых камер?
Мацаванне камеры — гэта механічны інтэрфейс паміж камерай і яе апорнай сістэмай, напрыклад, штатывам, аптычным сталом, мікраскопам або стацыянарнай устаноўкай. У навуковым кантэксце мацаванне павінна рабіць больш, чым проста ўтрымліваць камеру — яно павінна падтрымліваць дакладнае выраўноўванне, мінімізаваць вібрацыю і дазваляць тонкую рэгуляванне.
У адрозненне ад звычайных фотамантажаў, навуковыя мантажы часта з'яўляюцца модульнымі і прызначанымі для бесперашкоднай інтэграцыі з лабараторнымі ўмовамі і аптычнымі сістэмамі. Яны сумяшчальныя з шырокім спектрам прылад візуалізацыі, у тым лікунавуковыя камеры,sCMOS-камерыіCMOS-камеры, усе з якіх выкарыстоўваюцца ў прыкладаннях, якія патрабуюць атрымання малюнкаў з высокім разрозненнем і нізкім узроўнем шуму.
Распаўсюджаныя тыпы мацаванняў для камер, якія выкарыстоўваюцца ў навуковай візуалізацыі
Канфігурацыі навуковай візуалізацыі моцна адрозніваюцца ў розных дысцыплінах, таму не існуе універсальнага мантажу. Вось найбольш часта выкарыстоўваныя тыпы:
Штатывы і настольныя падстаўкі
Штатывы партатыўныя, рэгуляваныя і ідэальна падыходзяць для гнуткіх, часовых устаноўак. Нягледзячы на тое, што яны часцей сустракаюцца ў фатаграфіі, лабараторныя штатывы з дакладна настроенымі рэгулявальнымі галоўкамі могуць падысці для менш адчувальнай да вібрацыі візуалізацыі, напрыклад, для папярэдняга назірання ўзораў або ўмоў навучання.
Лепш за ўсё падыходзіць для:
●Адукацыйныя лабараторыі
●Палявыя даследаванні
●Хуткая налада для дэманстрацый
Мацаванне для слупоў і штанг
Гэта асноўныя элементы ў лабараторыях і на аптычных стэндах. Мацаванні для мацавання дазваляюць рэгуляваць па вертыкалі і гарызанталі з дапамогай апорных стрыжняў, заціскаў і трансляцыйных платформаў. Іх модульнасць робіць іх ідэальнымі для інтэграцыі з макетнымі платамі і іншымі аптычнымі кампанентамі.
Лепш за ўсё падыходзіць для:
●Камеры, усталяваныя на мікраскоп
●Рэгуляваныя лабараторныя ўстаноўкі
●Сістэмы візуалізацыі, якія патрабуюць дакладнага выраўноўвання
Аптычныя рэйкавыя сістэмы
Аптычныя рэйкі дазваляюць лінейна пазіцыянаваць камеры і оптыку з высокай дакладнасцю. Яны часта выкарыстоўваюцца ў лазерных эксперыментах, спектраскапіі і фатоніцы, дзе падтрыманне дакладных адлегласцей і выраўноўвання мае важнае значэнне.
Лепш за ўсё падыходзіць для:
●Выраўноўванне прамяня
●Налады спектраскапіі на заказ
●Шматкампанентныя сістэмы візуалізацыі
Насценныя, потолочные і індывідуальныя мацавання
Для стацыянарных установак, такіх як прамысловы агляд, маніторынг чыстых памяшканняў або візуалізацыя навакольнага асяроддзя, спецыяльныя мацаванні забяспечваюць пастаяннае і стабільнае размяшчэнне. Гэтыя мацаванні могуць быць распрацаваны з улікам абмежаванняў навакольнага асяроддзя, такіх як тэмпература, вібрацыя або забруджванне.
Лепш за ўсё падыходзіць для:
●Сістэмы машыннага зроку
●Чыстыя памяшканні і вытворчыя асяроддзі
●Бесперапынны паскораны маніторынг або маніторынг бяспекі
Як выбраць правільнае мацаванне для камеры
Выбар адпаведнага мацавання камеры мае важнае значэнне для забеспячэння дакладнага выраўноўвання, стабільнай візуалізацыі і поўнага выкарыстання датчыка. Ваш выбар павінен залежаць ад тыпу камеры, аптычнай сістэмы, умоў навакольнага асяроддзя і канкрэтнага прымянення візуалізацыі.
Сумяшчальнасць камеры і аптыкі
Мацаванне — гэта інтэрфейс паміж вашай навуковай камерай і астатняй часткай вашай аптычнай устаноўкі — няхай гэта будзе мікраскоп, сістэма лінзаў або рэйкавая зборка. Гэта не проста механічная кропка мацавання; яна адыгрывае ролю ў падтрыманні аптычнай юстыроўкі і вызначэнні таго, якую плошчу датчыка можна эфектыўна выкарыстоўваць.
Многія сучасныя навуковыя камеры прапануюць некалькі варыянтаў мацавання, такія як C-падобнае, T-падобнае або F-падобнае, якія выбіраюцца ў залежнасці ад падлучанай прылады. Такая модульнасць забяспечвае гнуткасць пры інтэграцыі з рознымі аптычнымі прыборамі. Аднак старыя мікраскопы і аптычныя кампаненты старых мадэляў могуць прапаноўваць толькі адзін тып мацавання, звычайна C-падобнае, што можа абмяжоўваць сумяшчальнасць і патрабаваць адаптараў.
Малюнак: Мацаванні камеры
Верхняя часткаНавуковая камера з мацаваннем C (sCMOS-камера Dhyana 400BSI V3)
Ніжняя часткаНавуковая камера з мацаваннем F (Дх'яна 2100)
Акрамя таго, важна разумець, што розныя варыянты мацавання маюць розныя максімальныя падтрымоўваныя поля зроку. У некаторых выпадках мацаванне або аптычная сістэма могуць не асвятляць увесь датчык, нават калі ваша CMOS-камера або sCMOS-камера мае вялікую плошчу выявы. Гэта можа прывесці да віньеціравання або страты раздзяляльнай здольнасці, асабліва пры выкарыстанні шырокафарматных або...фотаапарат вялікага фарматудатчыкі. Забеспячэнне поўнага пакрыцця датчыкаў мае вырашальнае значэнне для максімальнай якасці выявы.
Табліца: Распаўсюджаныя мацавання для навуковых камер, максімальны памер і плюсы/мінусы
Мікраскопы і оптыка на заказ
У мікраскапіі сумяшчальнасць мацаванняў моцна адрозніваецца. Сучасныя даследчыя мікраскопы часта маюць модульныя парты, якія прымаюць розныя мацавання камер. Гэта дазваляе выбраць мацаванне, якое адпавядае інтэрфейсу вашай камеры. Аднак пры працы з нестандартнай оптыкай або старымі мікраскопамі тып фіксаванага мацавання можа дыктаваць, якія камеры можна выкарыстоўваць, або ці неабходны адаптар.
Адаптары могуць быць карыснымі, асабліва пры спробе падключыць аб'ектыў спажывецкага класа да навуковай сістэмы візуалізацыі. Але будзьце асцярожныя: адаптары могуць змяніць фокусную адлегласць фланца (адлегласць ад аб'ектыва да матрыцы), што можа скажаць выяву або паўплываць на дакладнасць факусоўкі.
Патрабаванні да прыкладанняў для візуалізацыі
Ідэальнае мацаванне таксама залежыць ад таго, што вы здымаеце:
●Мікраскапічная візуалізацыя патрабуе высокай дакладнасці і стабільнасці, часта з тонкім перамяшчэннем па восях XYZ для сумяшчэння фокусаў або паскоранай здымкі.
●Сістэмы машыннага зроку патрабуюць трывалых, фіксаваных мацаванняў, якія падтрымліваюць выраўноўванне падчас працяглай працы.
●Для астранамічнай здымкі або здымкі з працяглай вытрымкай могуць спатрэбіцца матарызаваныя або экватарыяльныя мацавання, якія адсочваюць аб'екты з цягам часу.
Разуменне руху, дазволу і адчувальнасці навакольнага асяроддзя вашага прыкладання дапаможа вам выбраць мацаванне.
Вібрацыя і стабільнасць
Асабліва пры здымцы з высокім разрозненнем або працяглай вытрымкай нават нязначныя вібрацыі могуць пагоршыць якасць выявы. Шукайце мацавання з функцыямі вібраізаляцыі, такія як гумовыя амартызатары, гранітныя асновы або пнеўматычныя ізалятары. Для настольных сістэм настойліва рэкамендуюцца аптычныя сталы з дэмпфіруючымі пластамі.
Таксама ўлічвайце вагу камеры і яе цеплавую магутнасць. Больш цяжкія камеры, такія якHDMI-камерыз убудаваным астуджэннем, могуць спатрэбіцца ўзмоцненыя сістэмы мацавання для падтрымання дакладнасці пазіцыянавання.
Экалагічныя меркаванні
Ці будзе ваша сістэма выкарыстоўвацца ў чыстым памяшканні, лабараторыі з кантраляванай тэмпературай або ў палявых умовах?
●Для прадухілення забруджвання ў чыстых памяшканнях патрабуюцца такія матэрыялы, як нержавеючая сталь або анадаваны алюміній.
● Для палявых ужыванняў патрабуюцца партатыўныя, трывалыя мацаванні, устойлівыя да вібрацыі і змен навакольнага асяроддзя.
●Для дакладнай налады пераканайцеся, што мацаванне супраціўляецца цеплавому пашырэнню, якое з часам можа нязначна зрушыць выраўноўванне.
Найлепшыя практыкі мантажу навуковых камер
Пасля таго, як вы абралі патрэбнае мацаванне, прытрымлівайцеся наступных рэкамендацый, каб забяспечыць аптымальную прадукцыйнасць:
●Замацуйце ўсе злучэнні і інтэрфейсы: няшчыльныя шрубы або кранштэйны могуць выклікаць вібрацыю або няправільнае сумяшчэнне.
●Выкарыстоўвайце разгрузку ад нацяжэння кабеля: пазбягайце падвешвання кабеляў, якія могуць цягнуць камеру або зрушваць яе становішча.
●Выраўняйце аптычны шлях: пераканайцеся, што камера размешчана па цэнтры і гарызантальна адносна аб'ектыва або аптычнай восі.
●Дазволіць тэрмічную стабілізацыю: Дайце сістэме разагрэцца, калі змены тэмпературы могуць паўплываць на аптычныя характарыстыкі.
●Перыядычна правярайце: з цягам часу вібрацыя або непатрэбнае абыходжанне могуць зрушыць вашу наладу. Рэгулярныя праверкі могуць пазбегнуць незаўважанага зрушэння выявы.
Папулярныя аксэсуары для мацавання камеры
Правільныя аксэсуары могуць значна палепшыць вашу ўстаноўку. Вось некаторыя з іх, якія часта выкарыстоўваюцца ў навуковых умовах:
●Мантажныя адаптары: пераўтварэнне паміж C-вобразным, T-вобразным або карыстальніцкім памерам разьбы.
● Макетныя платы і аптычныя сталы: забяспечваюць стабільныя платформы з паглынаннем вібрацыі для цэлых сістэм.
● Этапы пераводу XYZ: Дазваляюць дакладна кантраляваць пазіцыянаванне камеры.
●Трубы аб'ектыва і падаўжальныя кольцы: рэгулюйце рабочыя адлегласці або ўстаўляйце фільтры і засаўкі.
●Вібраізалятары: пнеўматычныя або механічныя сістэмы для зніжэння механічнага шуму ў адчувальных установках.
Гэтыя кампаненты асабліва карысныя пры працы з SCMOS-камерай, якая фіксуе падзеі з высокай хуткасцю або пры слабым асвятленні, якія патрабуюць дакладнага кіравання і мінімальнага руху.
Рэкамендаваныя рашэнні для мантажу ў канкрэтных выпадках выкарыстання
Каб больш дакладна адпавядаць вашым патрэбам, вось некалькі прыкладаў налад:
Мікраскапічная візуалізацыя
Выкарыстоўвайце мацаванне на стойку або рэйку, прымацаванае да стала перамяшчэння XYZ. Для аптымальнай устойлівасці спалучайце з адаптарамі для аб'ектыва і вібраізаляцыйнымі ножкамі.
Астраномія або астрафатаграфія
Для працяглых вытрымак неабходная матарызаваная экватарыяльная мацаванне з магчымасцю адсочвання. Для больш буйных сістэм візуалізацыі могуць спатрэбіцца дадатковыя процівагі.
Прамысловая інспекцыя
Насценныя або стольныя кранштэйны з рэгуляванымі злучэннямі забяспечваюць дакладнае выраўноўванне. Спалучайце з сістэмамі арганізацыі кабеляў, каб пазбегнуць механічных перашкод.
Спектраскапія і фатоніка
Рэйкі і сістэмы клетак забяспечваюць дакладнае пазіцыянаванне кампанентаў. Спалучайце з ізалятарамі і механічнымі засаўкамі для эксперыментаў з абмежаваным часам.
Выснова
Выбар правільнага мацавання камеры для вашай навуковай візуалізацыі — гэта не толькі пытанне зручнасці, але і пытанне дакладнасці, паўтаральнасці і якасці выявы. Мацаванне вызначае, ці зможа ваша камера падтрымліваць неабходнае становішча ў складаных эксперыментальных умовах.
Незалежна ад таго, ці выкарыстоўваеце вы навуковую камеру для мікраскапіі з высокім разрозненнем, sCMOS-камеру для флуарэсцэнтнай візуалізацыі пры слабым асвятленні, ці CMOS-камеру для хуткаснай здымкі, ваша рашэнне для мацавання адыгрывае фундаментальную ролю.
Азнаёмцеся з нашым асартыментам мацаванняў, адаптараў і аксесуараў, каб стварыць канфігурацыю, якая адпавядае вашым патрэбам. Надзейная праца пачынаецца з трывалага падмурка — літаральна.
Часта задаваныя пытанні
У чым розніца паміж C-mount, T-mount і F-mount?
C-мацаванне выкарыстоўвае 1-цалевы разьбовы інтэрфейс і звычайна сустракаецца ў старых мікраскопах і кампактных устаноўках.
Т-вобразнае мацаванне мае шырэйшую разьбу 42 мм і падтрымлівае больш буйныя датчыкі з мінімальнымі аптычнымі скажэннямі.
F-mount — гэта байонетны раз'ём, прызначаны для 35-міліметровых аб'ектываў, які забяспечвае хуткае мацаванне, але можа выклікаць механічны «люфт» падчас дакладнага выраўноўвання.
Больш падрабязную інфармацыю глядзіце ў нашай табліцы параўнання тыпаў мацаванняў у артыкуле.
Чаму мая камера не выкарыстоўвае ўсю плошчу матрыцы?
Некаторыя мацавання або аптычныя сістэмы маюць абмежаванае поле зроку. Нават калі ваша камера мае вялікі матрыцу (напрыклад, у CMOS- або sCMOS-камеры), прымацаваны аб'ектыў або мікраскоп могуць не цалкам асвятліць яе, што прывядзе да віньеціравання або нявыкарыстаных пікселяў. Выберыце мацаванне і аптычную сістэму, разлічаныя ў адпаведнасці з памерам вашай матрыцы.
Як паменшыць вібрацыю ў рэжыме высокага разрознення?
Выкарыстоўвайце аксэсуары для вібраізаляцыі, такія як гумовыя дэмпферы, пнеўматычныя ізаляцыйныя сталы або гранітныя падставы. Мацаванні павінны быць жорсткімі, а ўсе кампаненты надзейна замацаванымі. Зняцце нацяжэння кабеляў і цеплавая стабілізацыя таксама дапамагаюць падтрымліваць выраўноўванне.
Tucsen Photonics Co., Ltd. Усе правы абаронены. Пры цытаванні, калі ласка, спасылайцеся на крыніцу:www.tucsen.com
