Телевизионный микроскоп с бегущим лучом
Довольно очевидное приспособление к микроскопу, за которое высказывались многие, вводится к замене глаза наблюдателя чувствительной телевизионной регистрационной камерой. Эта камера улавливает микроскопическое изображение, которое затем появляется (обычно сильно увеличенное) на экране телевизора. Ничего особенно нового в такой методике нет, как нет и никаких особо значительных оптических преимуществ, если не говорить о том, что не один наблюдатель, а громадная аудитория может видеть, что находится на предметном стекле микроскопа.
Однако, используя обычную настройку контраста в телевидении, можно создать искусственный контраст, усилить более яркие области за счет более слабых. Уве>личение контраста, создаваемое таким путем, ч может быть довольно заметным, но в действительности оно достигается только за счет преднамеренной потери деталей для более слабых областей. Выглядеть это может эффектно, но физический выигрыш не очень велик. Повышенное увеличение, создаваемое на экране телевизора, — это все «дутое увеличение».
Гораздо больший интерес, чем это простое приспособление телевидения для наблюдения на болыпрм экране, представляет собой прибор, известный под названием телевизионного микроскопа с бегущим лучом. Обычное телевизионное изображение строится на экране при помощи сканирования. Небольшой точечный электронный луч падает на экран, покрытый флуоресцирующим составом, вследствие чего возникает крохотное яркое пятно света. Электрический ток заставляет это пятно (с помощью отклоняющих полей) бегать по экрану, быстро покрывая его тонкой сетью горизонтальных линий, близких друг к другу,— всего их 405 или 625 в зависимости от принятой системы. Это сканирование осуществляется столь быстро, что глаз получает впечатление равномерно освещенного экрана. Образующееся телевизионное изображение возникает благодаря тому, что прижимаемый сигнал изменяет интенсивность светового пятна при сканировании им экрана. Ряд параллельных линий, светящихся благодаря электронному возбуждению, и называется кадром.
В телевизионном микроскопе с бегущим лучом используется небольшая яркая телевизионная трубка, на экране которой образуется кадр с однородной; яркостью. Это всего лишь бегущее пятно света., Этот Яркий кадр помещают над окуляром микроскопа, т. е. в положение,, которое обычно занимает глаз наблюдав теля. Микроскол работает в обращении: вместо свёта^ идущего вверх от объекта к глазу, здесь свет идет от кадра вниз через окуляр к объекту. Линза объектива мщфоекрна теперь строит сильно уменьшенное микроизображение кадра на объекте. Размеры кадра можно уменьшать даже в тысячи раз, а это в сущности означает, что предельно крохотное яркое микропятнышко света, сканируя объект, образует крохотный кадр.
...пятнышко света падает на устройство!
После прохождения через объект, прозрачность которого изменяет интенсивность, это предельно яркое и очень маленькое пятнышко света падает на устройство, называемое фотоэлементом, который помещается ниже: объекта (с конденсорной линзой или без нее). Фотоэлемент входит как часть в электронное устройство, которое регистрирует интенсивность падающего на него света, преобразуя его в электрический ток. Многие читатели хорошо с ним знакомы, если пользуются фотоаппаратом с экспонометром. Такой фотоэлемент имеет светочувствительную поверхность: если на эту поверхность направить свет, она испускает электроны. Приборы такого рода имеются для весьма широкого диапозона чувствительности.
По мере того как бегущее пятно проходит через различные участки тонкого, достаточно прозрачного объекта, соответственно меняется количество света, попадающего на фотоэлемент. Свет, попадающий на элемент, превращается в быстро флуктуирующий электрический ток, который затем идет на вход обычного телевизионного приемника. Теперь на экране этого приемника появляется сильно увеличенное изображение объекта, поскольку микрообласть, покрываемая очень малым изображением кадра, заполняет теперь весь экран обычного телевизионного приемника. Возникает, увеличение в несколько тысяч раз.
Этот любопытный микроскоп применялся в ряде особых случаев. Пользуясь им, можно, например, сосчитать кровяные тельца или число пылинок, собираемых для некоторых специальных целей на предметном стекле. По мере того как бегущий луч сканирует отдельные частички, можно заставить электронные устройства считать их. Имеется уже некоторый опыт работы с прибором такого рода, и существует мнение, что с точки зрения четкости изображения и разрешения здесь нет никакого выигрыша по сравнению с обычным микроскопом. Меняя настройку телевизионного контраста, можно улучшить контрастность изображения, но только за счет потерь деталей изображения. Поскольку двойное телевизионное оборудование и специальная электрическая схема требуют больших -затрат, можно было бы сказать, что этот прибор — излишняя роскошь. Однако зто пека новинка, и, вероятно, он может оказаться полезным в будущем. Любопытно, что очень сходное устройство было удачно применено в электронном микроскопе, но подробнее о нем будет рассказано ниже.