REPORT TECNICO SULLA PRODUZIONE INDUSTRIALE SISTEMI DI ILLUMINAZIONE PER STEREOMICROSCOPI. I migliori risultati per le applicazioni industriali

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1 REPORT TECNICO SULLA PRODUZIONE INDUSTRIALE SISTEMI DI ILLUMINAZIONE PER STEREOMICROSCOPI I migliori risultati per le applicazioni industriali

2 2 REPORT TECNICO SULLA PRODUZIONE INDUSTRIALE SISTEMI DI ILLUMINAZIONE PER STEREOMICROSCOPI Introduzione Questo report intende fornire un valido aiuto agli utenti di stereomicroscopi, per selezionare i migliori sistemi di illuminazione per l'osservazione del campione. L'illuminazione utilizzata per l'osservazione al microscopio influisce notevolmente sulla qualità finale dell'immagine. La scelta dell'illuminazione per ottenere i migliori risultati dipende dal tipo di campione e dalle sue caratteristiche principali, nonché dal tipo di applicazione e dallo scopo che si vuole raggiungere con l'osservazione al microscopio [1, 2, 3, 4]. I vantaggi dell'illuminazione a LED (diodo luminoso) Se confrontata con le luci alogene più comuni, l'illuminazione a LED offre numerosi vantaggi per la visualizzazione al microscopio. Tra questi ricordiamo: > > Una durata maggiore (da a ore) > > Una minore potenza assorbita > > Una temperatura del colore naturale > > Una sorgente di "luce fredda" minore rilascio di calore (utile in caso di campioni sensibili alla temperatura) > > Una pratica struttura compatta > > Una temperatura del colore costante anche a bassi livelli di luminosità. I fattori principali nella scelta dell'illuminazione Quando si tratta di scegliere il tipo di illuminazione più adeguato per un'osservazione al microscopio e una visualizzazione del campione di elevata qualità, bisogna considerare molti fattori importanti, ad esempio: > > Che tipi di campione andrò ad osservare? > > Quali caratteristiche dei campioni devono essere analizzate? > > Quali difficoltà si riscontrano utilizzando i tipi di illuminazione più comuni? > > È necessario accedere al campione durante l'osservazione al microscopio, ad esempio, effettuando una manipolazione con scalpello, pinzette, saldatore o altri strumenti? Gli utenti del microscopio devono magari provare diversi tipi di illuminazione per trovare quello più adatto [5, 6]. Prima di acquistare un determinato tipo di illuminazione, possono fissare un incontro dimostrativo con un rappresentante locale Leica Microsystems o un rivenditore autorizzato. I sistemi di illuminazione della serie Leica LED5000 sono utilizzati prevalentemente su stereomicroscopi a prestazioni più elevate, ad es., Leica M125, M165, o M205 [7]. La serie Leica LED3000 è utilizzata per lo più su stereomicroscopi destinati alle operazioni di routine, ad es., Leica S4, S6, S8 APO, M50, M60, o M80 [7]. Di seguito sono fornite alcune informazioni di base sulle serie Leica LED5000 e LED3000. AUTORI James DeRose Scrittore scientifico, Marketing Stereomicroscopia e microscopia digitale presso Leica Microsystems AG, Svizzera Matthias Schacht Product Manager, Stereomicroscopia presso Leica Microsystems AG, Svizzera

3 REPORT TECNICO SULLA PRODUZIONE INDUSTRIALE SISTEMI DI ILLUMINAZIONE PER STEREOMICROSCOPI 3 Panoramica sui sistemi di illuminazione a LED (diodo luminoso) La luce ad anello (RL) offre un'illuminazione intensa e uniforme ed è adatta a molti tipi di campione. Inoltre sono disponibili per entrambi i tipi di luce ad anello, i diffusori e i kit per luce polarizzata. Questi accessori riducono i problemi di riflessi od ombreggiature non desiderate. L'illuminazione coassiale (CXI), nella quale il raggio luminoso passa all'interno del percorso ottico, funziona al meglio con campioni lisci e riflettenti. Questo tipo di illuminazione è usata soprattutto in caso di analisi di lievi crepe o della qualità della superficie. L'illuminazione Near Vertical (NVI), ottenuta posizionando i LED vicinissimi all'asse ottico, offre un'illuminazione pressoché esente da ombre ed è molto utile in caso di campioni dotati di cavità e buchi profondi oppure di campioni che richiedono lunghe distanze di lavoro. La luce spot (SLI), dotata di bracci a collo di cigno flessibili, offre un'illuminazione ad elevato contrasto, adatta a molti tipi di campione. L'illuminazione diffusa e quella altamente diffusa (DI e HDI) sono ideali per campioni molto riflettenti, non piatti o ad arco, difficili da visualizzare a causa della quantità di luce retro-riflessa. L'illuminazione a contrasto multiplo (MCI), che utilizza un contrasto ripetibile con illuminazione da 2 diverse direzioni e angolazioni, è perfetta per campioni con dettagli difficili da visualizzare. La retroilluminazione (BLI) offre una luce trasmessa per campioni trasparenti.

4 4 REPORT TECNICO SULLA PRODUZIONE INDUSTRIALE SISTEMI DI ILLUMINAZIONE PER STEREOMICROSCOPI I risultati ottenibili con l'illuminazione Leica LED5000 e LED3000 Di seguito sono illustrati alcuni esempi di immagine provenienti da diversi campioni. Le immagini sono state acquisite utilizzando uno stereomicroscopio M165 dotato di fotocamera digitale Leica DFC495 e di un sistema di illuminazione della serie LED3000 o LED5000. Campione: Circuito stampato (PCB) Illuminazione con luce ad anello (RL): varie caratteristiche del campione Illuminazione Near Vertical (NVI): buchi e cavità Illuminazione coassiale (CXI): graffi e struttura della superficie Illuminazione con luce a spot (SLI): varie caratteristiche del campione

5 REPORT TECNICO SULLA PRODUZIONE INDUSTRIALE SISTEMI DI ILLUMINAZIONE PER STEREOMICROSCOPI 5 Campione: componente di una protesi d'anca Illuminazione con luce ad anello (RL): varie caratteristiche del campione Illuminazione Near Vertical (NVI): buchi e cavità Illuminazione altamente diffusa (HDI): aree riflettenti Illuminazione con luce a spot (SLI): varie caratteristiche del campione

6 6 REPORT TECNICO SULLA PRODUZIONE INDUSTRIALE SISTEMI DI ILLUMINAZIONE PER STEREOMICROSCOPI Campione: microelettronica Illuminazione con luce ad anello (RL): varie caratteristiche del campione Illuminazione coassiale (CXI): struttura della superficie Illuminazione Near Vertical (NVI): buchi e cavità Illuminazione altamente diffusa (HDI): aree riflettenti

7 REPORT TECNICO SULLA PRODUZIONE INDUSTRIALE SISTEMI DI ILLUMINAZIONE PER STEREOMICROSCOPI 7 Altri consigli In fase di scelta del sistema di illuminazione, oltre all'ottica di alta qualità, caratteristica dei microscopi Leica Microsystems, è importante identificare le caratteristiche del campione da analizzare e il campo visivo, ovvero il campo dell'oggetto, necessario per l'osservazione. Vale la pena inoltre considerare i vantaggi derivati dalla codifica via computer e dalle corrette prestazioni ottiche del microscopio, ovvero le lenti dell'obiettivo, che possono essere PLAN, planapocromatiche, acromatiche, ecc. Ricordatevi che l'illuminazione comporta delle considerazioni in più: > > Per ottenere la prestazione ottica richiesta, alcuni sistemi di illuminazione potrebbero non essere compatibili, ad es., il sistema di illuminazione Leica LED5000 RL non può essere utilizzato con una lente 2.0x > > Quando si utilizzano stereomicroscopi con portaobiettivi o configurazioni del microscopio con distanze di lavoro ridotte, considerare sempre sistemi di illuminazione alternativi, come la luce a spot Leica LED (SLI) dotata di braccio a collo di cigno, invece della luce ad anello Leica LED (RL). Conclusioni Non sempre è facile trovare il sistema di illuminazione più adatto ai campioni osservati con uno stereomicroscopio. Tuttavia, i consigli e le raccomandazioni indicati nel presente report possono aiutare gli utenti nella ricerca dei vari sistemi di illuminazione, optando per quelli che offrono i migliori risultati di visualizzazione per l'osservazione allo stereomicroscopio e la registrazione delle immagini. Nella pagina seguente troverete la guida per una scelta rapida dei sistemi di illuminazione nelle serie Leica LED3000 e LED5000. La guida può essere molto utile per gli utenti dei microscopi, che cercano i sistemi di illuminazione più adeguati a campioni e applicazioni particolari. Riferimenti / Ulteriore lettura 1. Nelson, L.: Sample Determines Lighting Techniques, Back to Basics Microscopy. R&D Magazine 43 (7): 49 ( Diez, D.: Metallography an Introduction: How to Reveal Microstructural Features of Metals and Alloys. Science Lab. 3. Christian, U., and Jost, N.: Metallography with Color and Contrast: The Possibilities of Microstructural Contrasting. Science Lab. 4. Ockenga, W.: Polarization Contrast: An Introduction. Science Lab. 5. Goeggel, D., and Schlaffer, G.: 3D Visualization of Surface Structures, Vertical Resolution Small Steps, Big Effect. Science Lab. 6. Birlenbach, M., and Holenstein, R.: Higher Motivation, Longer Concentration Ergonomics as a Competitive Advantage: Microscope Workplace Design in Quality Control. Science Lab. 7. Goeggel, D.: Factors to Consider When Selecting a Stereo Microscope. Science Lab.

8 8 REPORT TECNICO SULLA PRODUZIONE INDUSTRIALE SISTEMI DI ILLUMINAZIONE PER STEREOMICROSCOPI GUIDA ALLA SCELTA RAPIDA per Leica LED3000 / LED5000 Codice ordine Caratteristica del campione / Applicazione Campione piatto Campione piatto lucidato Superficie strutturata / profilo Superfici lucide Superfici metalliche Graffio Cavità Fori / buchi Superfici riflettenti (ad es., specchio) Campioni traslucidi Campioni trasparenti Caratteristica illuminazione Illuminazione senza ombre (omogenea) Illuminazione brillante Campo oggetto largo Illuminazione a elevato contrasto Distanza di lavoro breve (< 50 mm) media (500 mm) media (0150 mm) lunga (> 150 mm) Diversi segmenti di illuminazione Impostazioni riproducibili Contrasto ripetibile Spostamento semplice del campione Illuminazione perpendicolare Posizionamento flessibile dell'illuminazione LED5000 HDI Altamente diffusa LED5000 CXI Coassiale LED5000 NVI Near Vertical LED5000 MCI Contrasto multiplo LED5000 SLI Luce spot LED5000 RL Luce ad anello LED3000 BLI Retroillumina zione LED3000 DI Diffusa LED3000 NVI Near Vertical LED3000 MCI Contrasto multiplo LED5000 LED3000 SLI Luce spot Immagine LED3000 LED3000 RL Luce ad anello Nome dell'illuminazione trasparente 2) 2) 2) 2) 2) 2) = ideale; = buono; = non ideale; = impossibile; con diffusore per ridurre i riflessi, con kit polarizzazione per ridurre al minimo i riflessi; 2) possibile con basi a luce trasmessa dedicate (basi TL); in combinazione con il software Leica Application Suite (LAS)

9 9 REPORT TECNICO SULLA PRODUZIONE INDUSTRIALE SISTEMI DI ILLUMINAZIONE PER STEREOMICROSCOPI Codice ordine = buono; LED5000 HDI Altamente diffusa LED5000 CXI Coassiale LED5000 NVI Near Vertical LED5000 MCI Contrasto multiplo LED5000 SLI Luce spot LED5000 RL Luce ad anello LED3000 BLI Retroillumina zione LED3000 DI Diffusa LED3000 NVI Near Vertical LED3000 MCI Contrasto multiplo Combinazioni di microscopi S4 / S6 / S6 E / S8 APO M50 / M50 / M80 M125 M165 C M165 FC M205 A M205 C M205 FA Z6 / Z16 / Z6 APO / Z16 APO DMS300 / DMS00 Dati tecnici / specifica Connettività SmartTouch Comando Leica Application Suite Tipo di illuminazione LED Alogena Distanza di lavoro raccom. (mm) 24 N di LED (TL) N di livelli di luminosità 9 N di configurazioni di illuminazione Bus CAN / CTL2 Durata utile dei LED (ore) (50% di intensità) Temperatura del colore (K) 5,600 Compatibilità con FusionOptics Alimentazione indotta 15 Potenza assorbita (W) Pannello di controllo sul braccio a collo di cigno Pannello di controllo integrato 58 Diametro interno / dimensioni obiettivo (mm) = ideale; LED5000 LED3000 SLI Luce spot Immagine LED3000 LED3000 RL Luce ad anello Nome dell'illuminazione 4) 4) ,000 30,000 30,000 5,600 5,700 5,600 6,000 6,000 5,600 5,600 5,700 5,600 6,200 6, = non ideale; = impossibile; 4) con obiettivo acromatico da 65 mm di diametro (obiettivo MD) 80

10 L'affermazione di Ernst Leitz, datata 1907, "With the User, For the User" ("Con l'utente e Per l'utente")" descrive la proficua collaborazione con gli utenti finali, nonché la spinta verso l'innovazione che caratterizza Leica Microsystems. Abbiamo sviluppato cinque valori chiave del marchio per rispettare questa tradizione: innovazione, massima qualità, spirito di squadra, dedizione alla scienza e miglioramento continuo. Per noi, rispettare questi valori significa: Living up to Life. INDUSTRY DIVISION La Leica Microsystems Industry Division cerca di sostenere i clienti nel perseguire risultati finali di massima qualità. Leica Microsystems fornisce i migliori e più innovativi sistemi di visualizzazione per vedere, misurare e analizzare le microstrutture in applicazioni industriali di routine e di ricerca, nella scienza dei materiali e nei controlli di qualità, nelle analisi forensi e nelle applicazioni didattiche. Leica Microsystems: una società internazionale con una forte rete di servizi di assistenza al cliente in tutto il mondo: Attiva in tutto il mondo Tel. Fax Australia North Ryde Austria Vienna Belgio Diegem Canada Concord/Ontario Danimarca Ballerup Francia Nanterre Cedex Germania Wetzlar Italia Milano Giappone Tokyo Corea Seul Paesi Bassi Rijswijk Repubblica Popolare Cinese Hong Kong Shanghai Portogallo Lisbona Singapore Spagna Barcellona Svezia Kista Svizzera Heerbrugg Regno Unito Milton Keynes USA Buffalo Grove/lllinois Copyright by Leica Microsystems (Schweiz) AG, CH-9435 Heerbrugg, Soggetto a modifiche. LEICA e il logo Leica sono marchi registrati di Leica Microsystems IR GmbH.