Разрезом называется изображение предмета рассеченного плоскостью: Задание по черчению! Нужно вставить пропущенные слова 1. Разрезом называется изображение

Содержание

Презентация на тему: Разрезом называется изображение предмета, мысленно рассечённого секущей

1

Первый слайд презентации: Разрезом называется изображение предмета, мысленно рассечённого секущей плоскостью ( V, H, W). На разрезе показывают и то, что попало в секущую плоскость, и то, что находится за секущей плоскостей

Изображение слайда

2

Слайд 2

Изображение слайда

3

Слайд 3: Фронтальный разрез

Если секущая плоскость располагается параллельно фронтальной плоскости проекций ( V ) – такой разрез называется фронтальным и располагается на главном виде Фронтальный разрез

Изображение слайда

4

Слайд 4: Если секущая плоскость параллельна профильной плоскости проекций ( W ), то такой разрез называется профильным и располагается на месте вида сбоку (слева)

Профильный разрез

Изображение слайда

5

Слайд 5

Горизонтальный разрез Если секущая плоскость параллельна горизонтальной плоскости проекций ( H), то такой разрез называется горизонтальным и располагается на месте вида сверху

Изображение слайда

6

Слайд 6: Алгоритм выполнения фронтального разреза

ЗАПОМНИ! Назначение разреза – уточнить внутреннее строение детали, т.е. отверстий.

Изображение слайда

7

Слайд 7: Определение направления и места секущей плоскости

Фронтальный разрез

Изображение слайда

8

Слайд 8: Фронтальный разрез Назначение разреза – уточнить внутреннее строение детали, т.е. отверстий

Анализ геометрической формы детали

Изображение слайда

9

Слайд 9: Мысленное рассечение детали секущей плоскостью ( V ) * Представление фигуры сечения

Изображение слайда

10

Слайд 10: Выполнение комплексного чертежа

главный вид вид сверху *для фронтального разреза ( V ) достаточно построить главный вид и вид сверху.

Изображение слайда

11

Слайд 11: Ликвидация линий видимого контура, относящихся к мысленно удаляемой части детали

Изображение слайда

12

Слайд 12: Преобразование линий невидимого контура (----) в видимые (1мм)

Изображение слайда

13

Слайд 13: Штриховка фигуры сечения

Если деталь выполнена из металла, то заштриховываем контур сечения тонкими линиями под углом 45, расстояние между штрихами 2-3 мм

Изображение слайда

14

Последний слайд презентации: Разрезом называется изображение предмета, мысленно рассечённого секущей

Изображение слайда

Разрезы. Сечения

Лекция 12

Разрезы. Сечения.

Введение

 

            Разрезы и сечения применяются для изображения внутренних, невидимых наблюдателю, поверхностей предметов. Для выявления этих поверхностей применяют искусственный прием, заключающийся в том, что предмет условно рассекают плоскостью, называемой секущей, и удаляют часть предмета, находящуюся перед секущей плоскостью. Таким образом становятся видимыми внутренние очертания предмета.

            Разрезом называется изображение предмета, мысленно рассеченного одной или несколькими плоскостями. На разрезе изображается то, что получается в секущей плоскости в результате её пересечения с поверхностями предмета (сечение, входящее в состав разреза) и что расположено за ней.

            Сечение представляет собой изображение плоской фигуры, получающейся в секущей плоскости при мысленном рассечении предмета.

 

Рис. 12.1

 

            На рис 12.1. показано образование разреза детали. Для выяснения внутренней формы деталь целесообразно рассечь фронтальной секущей плоскостью, походящей через выемки, расположенные в основании этой детали. Сечение получено в результате пересечения этой плоскости с поверхностями, ограничивающими деталь. Оно представляет собой плоский контур (два прямоугольника), заштриховано и отмечено надписью «сечение».

            На рис 12.1. изображены передняя, находящаяся перед секущей плоскостью, мысленно удаляемая и оставшаяся (проецируемая) часть детали. Разрез расположен на фронтальной плоскости проекции, параллельно секущей плоскости и представляет собой ортогональную проекцию оставшейся части детали. Для получения неискаженных изображений секущая плоскость всегда должна быть параллельна плоскости изображения. Если секущая плоскость не параллельна плоскости изображения (наклонные разрезы и сечения), для достижения параллельности следует применять способы преобразования чертежа.

            Мысленное рассечение предмета секущей и плоскостью относятся только к данному разрезу и не влечет за собой изменения других изображений (видов, разрезов) того же предмета. Так, на рис. 12.1. виды сверху и слева не изменились от того, что на месте главного вида выполнен разрез.

            Для выяснения внутренней формы детали выполним ещё один разрез, изображенный на рис. 12.2а. Этот разрез выполняется независимо от первого новой секущей плоскостью (профильной), проходящей через ось цилиндрического отверстия. Разрез расположен на профильной плоскости проекции, параллельно секущей плоскости. На рис. 12.2б выполнен чертеж детали с рассмотренными выше разрезами.

 

Рис. 12.2а, б

 

Классификация разрезов

 

            В зависимости от секущей плоскости относительно горизонтальной плоскости проекций разреза разделяются на горизонтальные, вертикальные и наклонные.

            Горизонтальными разрезами называются разрезы, выполненные горизонтальной секущей плоскостью (см. рис. 12.4)

            Вертикальными разрезами называются разрезы, выполненные секущей плоскостью, перпендикулярной горизонтальной плоскости проекций. Если вертикальный разрез выполнен фронтальной секущей плоскостью, его называют фронтальным; профильной секущей плоскостью – профильными.

            Наклонными называются разрезы, у которых секущая плоскость составляет с горизонтальной плоскостью проекций, угол отличный от прямого (рис. 12.5).

            В зависимости от числа секущих плоскостей разрезы разделяются на простые и сложные. Простые разрезы выполняются одной секущей плоскостью, сложные – несколькими.

            Разрезы делятся на  продольные и поперечные в зависимости от положения секущей плоскости относительно измерений самого предмета.

            Продольными называются разрезы, секущие плоскости которых направлены вдоль длины или высоты предмета (см. рис.12.5).

            Поперечными называются разрезы, у которых секущие плоскости направлены перпендикулярно к длине или высоте предмета (см. рис. 12.6).

           

12.1 Обозначения разрезов

 

            Положение секущей плоскости на чертеже указывают линии сечения. Для горизонтальных разрезов линии сечения указываются на главном виде или виде слева, для фронтальных – на виде сверху и слева; для профильных на главном виде и виде сверху. Для линии сечения применяется разомкнутая линия толщиной от S до 1,5S (см. ГОСТ 2.303-68).

            Для простых разрезов вычерчиваются начальный и конечный штрихи (рис. 12.2), а для сложных – начальный, у перегибов и конечный штрихи (рис. 12.12). Начальный и конечный штрихи линий сечения не должны пересекать контур соответствующего изображения. На этих штрихах перпендикулярно к нам следует ставить стрелки, указывающие направление взгляда. Стрелки находятся на расстоянии 2-3 мм от конца штриха (рис. 12.3)

 

Рис. 12.3.

 

            У начала и конца линии сечения, а при необходимости и у перегибов этой линии (для сложных разрезов), ставят одну и ту же прописную букву русского алфавита.

            Буквы наносят около стрелок, указывающих направления взгляда, и в местах перегиба (в случае необходимости) со стороны внешнего угла, образованного линией сечения и стрелкой. Располагают их параллельно основной подписи чертежа.

            Разрезы простые и сложные отмечаются надписью типа «А-А», теми же буквами, что и у линии сечения, написанными над разрезом через тире.  Их располагают параллельно основной надписи чертежа.

            Если секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии предмета в целом (его наружной и внутренней формой) и соответствующие изображения расположены на одном и том же месте в непосредственной проекционной связи и не разделены какими-либо другими изображениями, на простых горизонтальных, фронтальных и продольных разрезах не отмечают положение секущей плоскости и разрез надписью не сопровождают.

            Примеры разрезов, не требующих надписей, приведены на рис. 12.6.

12.2 Простые разрезы

 

            Горизонтальные разрезы. Горизонтальные разрезы могут быть расположены на месте видов сверху или снизу в том случае, если эти виды не нужны для выяснения формы наружных очертаний предметов. Если эти виды необходимы, горизонтальный разрез следует располагать на свободном месте поля чертежа в соответствии с направлением, указанным стрелками. В этом случае должно быть отмечено положение секущей плоскости и надписан разрез.

            Так, на рис. 12.4 вид сверху необходим для выяснения формы верхнего профиля детали, поэтому горизонтальный разрез помещен на свободном месте поля чертежа и надписан (А-А).

 

Рис. 12.4

 

            На рис. 12.5 горизонтальный разрез расположен на месте вида сверху, что не нарушило представления о наружной форме детали и дало возможность выполнить чертежи с  наименьшим количеством изображений.

 

Рис. 12.5

 

            Из чертежа видно, что фронтальная проекция секущей плоскости (линия сечения А-А) не является осью симметрии изображения. В этом случае положение секущей плоскости следует отметить и над разрезом сделать надпись, что и выполнено на рис. 12.5.

            Вертикальные разрезы. Фронтальные разрезы могут быть расположены на месте главного вида. В том случае, если этот вид является необходимым для выяснения формы наружных  очертаний предмета, разрезы помещают на свободное место поля чертежа.

 

Рис. 12.6

 

            Выполненный на рис. 12.6 фронтальный разрез помещен на месте главного вида. Положение его секущей плоскости не отмечено, и сам разрез не надписан, так как в данном случае секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии детали, а разрез расположен в непосредственной проекционной связи с остальными изображениями.

            Для выяснения формы детали, изображенной на рис. 12.7, выполнено два профильных разреза. Разрезы расположены на месте вида слева (Б-Б) и вида справа (А-А).

 

 

Рис. 12.7

 

            Наклонные разрезы. Вертикальный разрез, когда секущая плоскость не параллельна фронтальной или профильной плоскости проекций, а также наклонный разрез должны строиться и располагаться в соответствии с направлением, указанным стрелками на линии сечения (рис. 12.8).

 

Рис. 12.8

 

            При выполнении вертикального разреза детали, изображенной на рис. 12.8 для получения неискаженного сечения фронтальную плоскость П2 заменяют дополнительной плоскостью, которая перпендикулярна к горизонтальной плоскости проекций П1 и параллельна секущей плоскости, отмеченной линией сечения А-А.

            Подобные разрезы, а так же наклонные допускается располагать с поворотом до положения, соответствующего принятому для данного предмета на главном изображении. В этом случае к надписи добавляется знак «…», означающий повернутое изображение.

 

Рис. 12.9

 

            На рис. 18.9 изображен корпус подшипника, наклоненный к горизонтальной плоскости проекций. Для выявления его формы целесообразно выполнить наклонный разрез фронтально-проецирующей плоскостью (линия сечения А-А).

            Наклонный разрез помещен на свободном месте поля чертежа и надписан. Секущая плоскость разрезает одно ребро детали вдоль длинной стороны, оно не заштриховано.

18.3 Совмещение вида с разрезом

 

            Для уменьшения количества изображений целесообразно во многих случаях соединять часть вида и часть соответствующего разреза. Это сочетание даёт возможность при наименьшем количестве изображений получить исчерпывающее представление о внешней и внутренней форме изображенного предмета.

            Соединение части вида  с частью соответствующего разреза выполняется на изображениях,  расположенных на местах основных видов (в проекционной связи). Часть вида и часть соответствующего разреза допускается соединять, разделяя их сплошной волнистой линией. Такое соединение выполняется для несимметричных фигур (рис. 12.7).

            Если соединяются половина вида и половина разреза, каждый из которых является симметричной фигурой, разделяющей линией служит ось симметрии  - штрихпунктирная тонкая линия. Разрезы рекомендуется располагать справа и снизу от оси симметрии.

 

Рис. 12.10

 

            Для выявления наружных и внутренних очертаний детали, изображенной на рис. 12.10 разрезы выполнены в соединении с соответствующими видами, что обусловлено формой данной детали. На представленных изображениях соединяются половина вида и половина разреза, каждый из которых есть симметричная фигура, свидетельством чему являются оси симметрии всех изображений.

            На половине вида не следует проводить штриховых линий проекции внутренних очертаний предмета (они изображены на разрезе), а на половине разреза не следует повторять штриховыми линиями изображения наружных очертаний предмета так, как они показаны на половине вида.

 

Рис. 12.11

 

            Если линия оси симметрии изображения совпадает со сплошной основной линией, принадлежащей проекции предмета (например, ребра), следует соединять части вида и разреза, разделяя их сплошной волнистой линией. Эту линию можно проводить справа (рис. 12.11а) или слева (рис. 12.11б) ось фронтальной проекции ребра в зависимости от того, что необходимо показать на виде и на разрезе.

12.4 Сложные разрезы

 

            Выполнение сложных разрезов дает возможность уменьшить количество изображений, так как на одном изображении при помощи нескольких секущих плоскостей можно выявить внутреннюю форму предмета в разных его местах.

            В зависимости от взаимного положения секущих плоскостей сложные разрезы делятся на ступенчатые и ломаные.

            Ступенчатые разрезы выполняются параллельными секущими плоскостями. Они могут быть горизонтальными, фронтальными, профильными и наклонными.

            На рис. 12.12а изображен фронтальный ступенчатый разрез детали, выполненный двумя фронтальными секущими плоскостями. При построении разреза секущие плоскости совмещаются в одну плоскость, параллельную плоскостям изображения. На разрезе не отображается то,  что он выполнен несколькими секущими плоскостями.

 

Рис. 12.12

 

            Переход от одной секущей плоскости к другой осуществляется плоскостью, перпендикулярной к секущим плоскостям, так называемой плоскостью перехода. В некоторых случаях переход от одной секущей плоскости к другой выполняют плоскостью, проходящей по оси симметрии отверстия, как это показано на рис. 12.12б. На рис. 12.12в выполнен наклонный ступенчатый разрез.

            Ломаные разрезы выполняются пересекающимися секущими плоскостями (их линия сечения является ломаной линией).

            Для получения неискаженных изображений секущие плоскости этих разрезов способом вращения вокруг проецирующих прямых (линии пересечения секущих плоскостей) совмещаются в одну плоскость, параллельную плоскости изображения. Если совмещенные секущие плоскости окажутся параллельными одной из основных плоскостей проекций, ломаный разрез помещают на месте соответствующего вида. Выбор плоскости совмещения зависит от заданных условий (конструктивных особенностей предмета, удобства размещения и т.д.)

            На рис 12.13 изображен ломаный разрез, образованный двумя пересекающимися горизонтально-проецирующими плоскостями, одна из которых фронтальная. Для построения разреза левую секущую плоскость вместе с расположенным в ней сечением поворачивают вокруг линии её пересечения с фронтальной секущей плоскостью до совмещения с последней.

 

Рис. 12.13

 

            В данном примере направление совмещения секущей плоскости (поворота) совпадает с направлением взгляда, указанного стрелкой на линии сечения (у буквы А).

            Направление взгляда может и не совпадать с направлением поворота секущих плоскостей до совмещения их в одну плоскость, как это выполнено на рис. 12.14, где направление совмещения и стрелки у буквы А противоположны.

            При построении ломаных разрезов следует обращать внимание на изображение элементов предмета, расположенных за секущей плоскостью, которые при выполнении разреза поворачивать не следует. Так спроецирован выступ детали на рис. 12.13, расположенный за секущей горизонтально-проецирующей плоскостью, он не участвует в повороте.

 

Рис. 12.14

 

12.5 Местный разрез

 

            Местным разрезом называется разрез, служащий  для выяснения устройства предмета лишь в отдельном, ограниченном месте. Местные разрезы применяются в тех случаях, когда для выяснения внутренней формы предмета целесообразно показать разрез лишь на некоторой части проекции, вскрывая интересующие нас выемки, отверстия и т.д.

            Местный разрез выделяется на виде сплошной волнистой линией. Эта линия не должна совпадать с какими-либо другими линиями изображения. На рис. 12.9 для изображения цилиндрических отверстий детали выполнены местные разрезы. На чертежах местные разрезы не обозначаются.  

 

12.6 Сечения

 

            Для изображения большой группы деталей применяются нормальные сечения, которые изображаются самостоятельно, т.е. не входят в состав разреза. Такие сечения в большинстве случаев выявляют форму предметов в их поперечных измерениях.

            Сечением называется изображение, полученное при мысленном пересечении предмета одной или несколькими плоскостями.

            В сечении показывают лишь то, что получается в секущей плоскости. Часть предмета, находящуюся за этой плоскостью в сечении не изображают. Следовательно, для получения сечения нужно:

а) в определённом месте детали провести секущую плоскость;

б) фигуру, полученную в сечении повернуть в положение, параллельное плоскости проекций;

в) на свободном месте поля чертежа вычертить сечение и, в случае необходимости, оформить его надписью.

12.6.1 Классификация сечений

 

            Сечение, как разрез,  - изображение условное. Условность заключается, во-первых, в том, что секущую плоскость проводят мысленно, а во-вторых, - в том, что фигура, образованная в сечении, отдельно от предмета не существует: её мысленно отрывают и изображают на свободном месте поля чертежа.

Сечения разделяют на входящие в состав разреза и существующие  как самостоятельные изображения. Последние, в свою очередь, разделяются на вынесенные и наложенные. 

Сечение называют вынесенным, если оно выполнено отдельно от основного изображения. Их допускается располагать в разрыве между частями одного и того же вида. Вынесенные сечения предпочтительнее наложенных, которые затемняют чертежи. Вынесенные сечения обводят сплошной основной линией и заштриховывают под углом 45° к основной надписи чертежа.

Правила и обозначения линии сечения, т.е. следа секущей плоскости, те же, что и для разрезов.

Рассмотрим некоторые случаи выполнения вынесенных сечений:

1. Сечение представляет собой симметричную фигуру, размещенную на продолжении следа секущей плоскости. В этом случае линию сечения, совпадающую с осью симметрии самого сечения, изображают тонкой штрихпунктирной линией без обозначения буквами и стрелками (рис. 12.15а). Так же выполняют симметричные сечения, располагаемые в разрыве между частями самого изображения (рис. 12.15в)

 

Рис. 12.15.

 

2. Сечение представляет несимметричную фигуру, размещенную на свободном месте поля чертежа. В этом случае линию сечения обозначают и само сечение подписывают (рис. 12.16)

 

 

Рис. 12.16.

 

3. Сечение располагают на месте вида слева в непосредственной проекционной связи (рис. 12.17)

 

Рис. 12.17.

 

Наложенным сечением называется сечение, расположенное непосредственно на виде предмета. Контур наложенного сечения изображают сплошными тонкими линиями, причем контур изображения в месте расположения наложенного сечения не прерывают (рис. 12.15б). если фигура сечения симметрична положение секущей плоскости указывают штрихпунктирной тонкой линией без обозначения буквами и стрелками и линию сечения не проводят (рис. 12.15б)

Во всех остальных случаях для линии сечения применяют разомкнутую линию с указанием стрелками направления взгляда, обозначают её одинаковыми прописными буквами русского алфавита. Сечение сопровождают надписью по типу «А-А»; размеры букв, величина стрелок и другие данные такие же, как и для разрезов.

Построение и расположение сечения должно соответствовать направлению, указанному стрелками. Допускается располагать сечение на любом месте поля чертежа.

            Для несимметричных сечений, расположенных в разрыве (рис. 12.18а) или наложенных рис. (12.18б), линию сечения проводят со стрелками, но буквы не обозначают.

 

Рис. 12.18.

 

            Для нескольких одинаковых сечений, относящихся к одному предмету, линию сечения обозначают одной буквой и вычерчивают одно сечение (рис. 12.17).

 

Рис. 12.19.

 

            Если секущая плоскость проходит через ось поверхности вращения, ограничивающей отверстие или углубление, контур отверстия или углубление показывают полностью как на разрезе  (рис .12.19.). На этом чертеже контур призматического отверстия (шпоночного паза) показан не полностью, а контур цилиндрических отверстий и конического углубления – полностью.

 

Рис. 12.20.

 

            Если секущая плоскость проходит через некруглое отверстие и сечение состоит из отдельных самостоятельных частей, следует применять разрезы  (рис. 12.20). При необходимости допускается в качестве секущей применять цилиндрическую поверхность, развертываемую затем в плоскость (рис. 12.21.)

Рис. 12.21.

 

Рис. 12.22.

12.6.3 Наклонные сечения

 

            Секущие плоскости могут быть направлены по отношению к плоскостям проекций под различными углами. В этом случае допускается располагать сечения с поворотом, добавляя соответствующий знак , означающий, что изображение повернуто (рис. 12.22а).

            Если на чертеже несколько секущих плоскостей, наклоненных под

разными углами, то знак  не наносят (рис. 12.22б).

 

Рис. 12.22.

 

            Секущие плоскости следует выбирать, чтобы получать нормальные поперечные сечения. Если элементы предмета наклонены к плоскостям проекций, секущие плоскости для получения нормальных сечений располагают перпендикулярной к этим элементам (рис. 12.23)

 

Рис. 12.23

 

презентация по черчению на тему

План- конспект урока по черчению

Класс: 9

Тема: «Понятие о разрезах и сечениях»

Цель: развитие умений и навыков работы по представлению, стимулирование положительной мотивации в ознакомлении выполнения чертежей с построением разрезов.

Задачи:

Образовательные: Объяснить, что такое разрез, показать на конкретных примерах необходимость выполнения разрезов, назначение разрезов, их классификацию, правила выполнения и обозначения. Объяснить в чем различие между разрезом и сечением.

Развивающие: Создать наглядно-образное представление о получении фигуры сечения в разрезах. Формировать понятие разреза как изображения. Выработать навык в выполнении и чтении чертежей содержащих разрезы. Активизация мышления учащихся и развитие их познавательных способностей, умение анализировать форму деталей, выявление их сходства и различий и взаимного соответствия, формирование абстрактного мышления. Закрепление навыков грамотного изображения пропорций, конструктивного строения, графического исполнения чертежа содержащего разрезы.

Воспитывающие: Воспитывать интерес к изучению новых способов изображения, вызвать желание создать аккуратный графически правильно выполненный чертеж. Соблюдение техники безопасности на уроке, чистота рабочего места. Экологическое воспитание.

Тип урокакомбинированный (проверка знаний, усвоение новых, применение), с использованием ИКТ.

Вид урока: урок учебно-творческой деятельности.

Метод: интерактивный (объяснительно-иллюстративный, демонстрационный, проблемно-развивающий, алгоритмический).            Оборудование: презентация, компьютер, медиапроектор,  таблица технических деталей.

                                                Ход урока

I.                  Организационный момент. Эмоциональный настрой.                       Начинается урок. 
Он пойдёт ребятам впрок. 
Будем грамотно  чертить, 
и разрезы  получать.

II. Актуализация опорных знаний.

        Слайд рис. 4.25  

На слайде показано получение разреза. Деталь мысленно рассекается секущей плоскостью, передняя часть детали, расположенная между зрителем и секущей плоскостью, как бы удаляется. Оставшаяся часть проецируется на фронтальную плоскость проекции.

При этом фигура сечения, находящаяся в секущей плоскости и входящая в состав разреза, обводится сплошной основной толстой линией и выделяется штриховкой.

То, что находится за секущей плоскостью, считается видимым и поэтому изображается сплошной толстой основной линией.

Слайд (фронтальный разрез) рис.4.27

Секущая плоскость параллельна фронтальной плоскости проекций. Она разрезает деталь, и мы видим внутреннюю форму этой детали. Получили фронтальный разрез. Разрезы используются для показа внутренней формы изделия.

Разрезом называется изображение, полученное при мысленном рассечении детали одной или несколькими секущими плоскостями. В разрезах показывается то, что получается в секущей плоскости.

На чертежах используются простые и сложные разрезы.

Простыми разрезами называются такие разрезы, которые получены при мысленном рассечении детали одной секущей плоскостью. Сложными разрезами называются разрезы, полученные при мысленном рассечении детали двумя и большим количеством плоскостей (по школьной программе не изучаются).

Классификация разрезов: фронтальный, горизонтальный, профильный.

Фронтальным разрезом называется разрез, полученный при мысленном рассечении детали секущей плоскостью, параллельной фронтальной плоскости проекции.

Слайд (горизонтальный разрез) рис.4.26

Горизонтальным разрезом называется разрез, полученный при мысленном рассечении детали секущей плоскостью, параллельной горизонтальной плоскости проекции.

Слайд (профильный разрез) рис. 4.28

Профильным разрезом называется разрез, полученный при мысленном рассечении детали секущей плоскостью, параллельной профильной плоскости проекции.

 

 

Слайд (фронтальный разрез)

Правила выполнения разрезов.

1.     Разрезы выполняются в проекционной связи с другими изображениями чертежа.

2.     Разрезы выполняются вместо и на месте соответствующего вида, например: фронтальный разрез выполняется вместо вида спереди и располагается на его месте, горизонтальный разрез выполняется вместо вида сверху и на его месте.

3.     Построение, какого – либо разреза не влечет за собой изменения других видов.

Правила обозначения разрезов.

Разрезы на чертеже обозначаются, но есть случаи, когда обозначение не наносится.

1.     Если секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии детали, то разрез на чертеже не обозначается

2.     Слайд 
Если секущая плоскость не совпадает с плоскостью симметрии детали, то разрез обозначается. Положение секущей плоскости показывают штрихами разомкнутой линии. К штрихам разомкнутой линии на расстоянии 2-3 мм от внешнего края ставят стрелки, указывающие направление взгляда. С внешней стороны стрелок пишут прописные буквы русского алфавита. Изображение разреза подписывается надписью типа: А-А, Б-Б, В-В.


Выполнить фронтально простое задание

Цель помочь учащимся усвоить отличие разреза от сечения.

Активизация мышления учащихся и развитие их познавательных способностей

По изображению, на котором даны виды, сечение, разрезы и наглядные изображения трех разных, но сходных по форме деталей. Поиски решения, связанные со сравнением изображений, выполненных разными способами, требуют анализа формы деталей, выявление их сходства и взаимного соответствия

Слайд (отличие разреза от сечения)

Сечение отличается от разреза тем, что в сечении показывают то, что входит в секущую плоскость, а разрез, что входит в секущую плоскость и то, что остается за ней.

V. Закрепление знаний.

Вопросы для закрепления:

  • Какое изображение называется сечением?
  • Как выделяют сечения?
  • Какое сечение называется вынесенным?
  • Какое сечение называется наложенным?
  • Линиями какой толщины обводят вынесенные сечения?
  • Линиями какой толщины обводят наложенные сечения? 
  • Какое изображение называется разрезом?
  • Для чего на чертежах применяются разрезы?
  • Какие бывают разрезы?
  • Чем отличаются вертикальные и горизонтальные разрезы?
  • В чем отличие фронтальных разрезов от профильных?
  • В каких случаях разрезы не обозначают?
  • Перечислите сходства сечений и разрезов.
  • Назовите различия между сечениями и разрезами

 

VI. Подведение итогов урока.

Выставление оценок.

VII. Домашнее задание.

 

Стр. 24-32,. зад. №1 рис.4.38  выполнить в рабочей  тетради.

Какое изображение называют видом?

Изображение обращенной к наблюдателю видимой части поверхности предмета называется видом.

Как называют виды, получаемые на основных плоскостях проекций?

Вид спереди, вид сверху, вид слева.

4)Какое изображение предмета на чертеже принимают в качестве главного, и какие требования предъявляют к нему?

Вид спереди Главное изображение выбирают так, чтобы оно давало наиболее полное представление об устройстве, форме и размерах.

Какое изображение называют разрезом?

Разрезом называется изображение предмета, мысленно рассеченного одной или несколькими плоскостями. Ту часть предмета, которая находится между наблюдателем и секущей плоскостью, мысленно отбрасывают.

Какой тип линий применяют для обозначения положения секущей плоскости при выполнении разреза или вынесенного сечения?

Разомкнутая линия.

Как разделяют разрезы в зависимости от положения секущей плоскости относительно горизонтальной плоскости проекций?

На горизонтальные, вертикальные и наклонные.

Как подразделяют вертикальные разрезы?

Фронтальные и профильные.

В каком случае вертикальный разрез называют фронтальным, а в каком профильным?

Вертикальный разрез называется фронтальным, если секущая плоскость параллельна плоскости П2; профильным- если секущая плоскость параллельна ПЗ.

На месте, каких видов принято располагать горизонтальные, фронтальные и профильные разрезы?

Hа месте соответствующих видов.

В каких случаях простые разрезы не обозначают на чертеже?

Когда секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии предмета в целом, а соответствующие изображения расположены в непосредственной
проекционной связи.

Какой разрез называют местным, и как его выделяют на виде?

Местным разрезом называется изображение, выявляющее внутреннее строение предмета лишь в его отдельном ограниченном месте. Местный разрез выделяют на виде сплошной волнистой линией. Эта линия не должна совпадать с какими-либо линиями изображения.

Какое изображение называют сечением?

Сечением называют изображение, полученное при мысленном рассечении предмета одной или несколькими плоскостями. То, что попадает при рассечении
предмета непосредственно в секущую плоскость, называется сечением.

Чем отличается сечение от разреза?

Разрез отличается от сечения тем, что на нём пока­зывают не только то, что находится в секущей плоско­сти, но и то, что находится за ней.

Какими линиями изображают контур наложенного сечения?

Сплошными тонкими.

Как обозначают вынесенное сечение?

Для обозначения вынесенного сечения применяют разомкнутую линию, указывая стрелками направление взгляда и обозначая её одинаковыми прописными буквами русского алфавита.

Как обозначают несколько одинаковых сечений, относящихся к одному предмету, и сколько изображений вычерчивают при этом на чертеже?

Для нескольких одинаковых сечений, относящихся к одному предмету, линии сечения обозначают одной и той же буквой и вычерчивают одно сечение.

Каковы основные правила нанесения линий штриховки?

Наклонные параллельные линии штриховки должны проводиться под углом 45о к линии контура изображения или к его оси или к линиям рамки чертежа.

Если линии штриховки, приведенные к линии рамки чертежа под углом 45о, совпадают с линиями контура или осевыми линиями, то вместо угла 45о следует брать угол 30о или 60о.

Линии штриховки должны наноситься с наклоним влево или вправо, но, как правило, в одну и ту же сторону на всех сечениях, относящихся к одной и той же детали, не зависимо от количества листов, на которых эти сечения расположены.

Расстояние между параллельными прямыми линиями штриховки (частота) должно быть, как правило, одинаковым для всех выполняемых в одно и том же масштабе сечений данной детали и выбирается в зависимости от площади штриховки и необходимости разнообразить штриховку смежных сечений.

Под каким углом проводят наклонные параллельные линии штриховки к оси изображения или к линиям рамки чертежа?

Под углом 45 градусов, если предмет сделан из металла или твердых сплавов (параллельные сплошные тонкие линии). Если направление штриховки совпадает с
направлением линий контура, то разрешается выполнять штриховку под углом 30 или 60 градусов.

Принципы вычерчивания разрезов

 

В изображении сечения и разреза есть различие: разрез совмещает в себе изображение сечения и тех элементов детали, которые расположены за секущей плоскостью.

Разрез – изображение предмета, мысленно рассеченного одной или несколькими плоскостями. На разрезе показывают то, что попало в секущую плоскость и то, что за ней.

Если секущая плоскость параллельна фронтальной плоскости проекций, то вертикальный разрез называется фронтальным и размещается на месте главного вида (рис.27).

 

 

Рис.27. Образование простого фронтального разреза

 

При секущей плоскости, параллельной профильной плоскости проекций, вертикальный разрез называется профильным и располагается на месте вида слева (рис.28).

 

 

Рис.28. Образование простого профильного разреза

 

Если секущая плоскость параллельна горизонтальной плоскости проекций, такой разрез называется горизонтальным и выполняется на месте вида сверху (рис.29)

 

 

 

Рис.29. Образование простого горизонтального разреза

 

Разрезы, как и сечения, используют для увеличения наглядности чертежа, облегчения его чтения, так как при их использовании значительно сокращается количество линий невидимого контура.

Если разрезы находятся в проекционных связях с видами, разрезы на чертежах не обозначают. Если же секущая плоскость разреза не совпадает с плоскостью симметрии детали, разрезы обозначают также как сечения: разомкнутой линией показывают место рассечения детали, стрелками поясняют направление взгляда и прописными буквами русского алфавита обозначают разрез. Буквы не зависимо от положения стрелок, всегда вертикальны.

Любой простой разрез выполняют в определенной последовательности. Рассмотрим алгоритм его построения на примере фронтального разреза (табл.12)

 

Таблица 12 - Алгоритм построения фронтального разреза

 

Шаг 1.Анализ геометрической формы детали и определение ее симметричности
В основании детали параллелепипед, на верхней грани которого расположен параллелепипед меньшего размера. На высоту этих параллелепипедов проходит сквозное отверстие, образованное двумя соосно расположенными цилиндрами. В левом торце большего параллелепипеда – полуцилиндрический вырез (паз). Деталь имеет одну плоскость симметрии  
Шаг 2. Выявление элементов детали, подлежащих разрезу
Необходимо выявить невидимые элементы: соосно расположенные цилиндры и полуцилиндрический паз    
Шаг 3. Определение направления и место секущей плоскости
Секущая плоскость пройдет параллельно фронтальной плоскости проекций и совпадет с плоскостью симметрии детали, следовательно, разрез не обозначается    
Шаг 4. Представление фигуры сечения
Фигура сечения состоит из двух частей
Шаг 5. Ликвидация линий видимого контура
Убирается линия, соответствующая нижнему основанию меньшего параллелепипеда и принадлежащая мысленно удаляемой части детали
Шаг 6. Преобразование линий невидимого контура (элементов детали, попавших в разрез) в видимые
Штриховые линии, изображающие невидимые элементы детали (соосно расположенные цилиндры, полуцилиндрический паз), заменяем сплошными линиями видимого контура
Шаг 7. Штриховка фигуры сечения. Обводка
Штриховка выполняется сплошными тонкими линиями толщиной s/3 под углом 45° к линии рамки чертежа. Обводим получившиеся изображения сплошной основной линией

 

К простым разрезам также относится наклонный разрез. Наклонный разрез образуется в том случае, когда плоскость составляет с горизонтальной плоскостью проекций угол, отличный от прямого.

Разрез строят и располагают в соответствии с направлением взгляда, указанным стрелками на линии сечения.

Наклонный разрез допускается располагать в любом месте чертежа (рис. 30, а), а также с поворотом до положения, соответствующего принятому для данного предмета на главном изображении. В последнем случае добавляют слово «повернуто» (рис. 30,б).

Такие элементы деталей, как спицы, ребра жесткости, тонкие стенки и стандартные детали на разрезах показывают незаштрихованными.

 

Рис. 30. Изображение и обозначение наклонного разреза

 

Сложные разрезы

 

Сложными называются разрезы, полученные при помощи нескольких секущих плоскостей. Сложные разрезы подразделяют на ступенчатые и ломаные.

Ступенчатым называется разрез, выполненный параллельными секущими плоскостями. На рисунке 31 показан пример ступенчатого разреза тремя фронтальными плоскостями Р1, Р2, Р3.

 

Каждая секущая плоскость выявляет внутреннюю форму детали на своем участке. Сечения, полученные тремя плоскостями, совмещают в одну плоскость чертежа. Границу между сечениями при этом не показывают.

 

Ломаным называется разрез, полученный при рассечении взаимно пересекающимися плоскостями. Особенность выполнения разреза состоит в том, что одну из секущих плоскостей с фигурой сечения поворачивают вокруг линии пересечения плоскостей до совмещения с другой секущей плоскостью, параллельной какой-либо из основных плоскостей проекций, и только после этого обе фигуры сечения совмещают с плоскостью чертежа. Направление поворота секущей плоскости может не совпадать с направлением взгляда (рис. 32), указанным стрелками на линиях сечения.

 

 

Рис.31. Ступенчатый разрез

 

При повороте секущей плоскости элементы детали, расположенные за ней, не перемещают: их изображают так, как они проецируются на соответствующую плоскость, с которой производится совмещение.

Выступ «Б», находящийся за секущей плоскостью, совмещаемой с фронтальной плоскостью, в повороте не участвует.

 

 

Рис.32. Ломаный разрез

 

 


Узнать еще:

Задание по черчению! Нужно вставить пропущенные слова 1. Разрезом называется изображение предмета, ______ рассеченного плоскостью. 2. На разрезе показывается фигура сечения и то, что рассположено ________ ______________. 3. Разрез называют простым, если деталь рассечена ______ плоскостью. 4. Если секущая плоскость параллельна фронтальной плоскости проекций, разрез называется _________. 5. Горизонтальный разрез

  • Главная
  • Вопросы и ответы
  • Задание по черчению! Нужно вставить пропущенные слова 1. Разрезом называется изображение предмета, ______ рассеченного плоскостью. 2. На разрезе показывается фигура сечения и то, что рассположено ________ ______________. 3. Разрез называют простым, если деталь рассечена ______ плоскостью. 4. Если секущая плоскость параллельна фронтальной плоскости проекций, разрез называется _________. 5. Горизонтальный разрез — это разрез, полученный в результате рассечения детали ________ плоскостью. 6. Разрез, расположенный на месте вида слева, называется _________, 7. Разрезы не обозначаются, если секущая плоскость _________ с плоскостью симетрии детали. 8. Если секущая плоскость не совподает с плоскостью симметрии детали, то разрез обозначается по ________ ______________.

1. Разрезом называется изображение предмета,мысленно рассеченного плоскостью.2. На разрезе показывается фигура сечения и то, что рассположено за секу­щей плоскостью.3 Разрез называют простым, если деталь рассечена одной секущей плоскостью.4.Если секущая плоскость параллельна фронтальной плоскости проекций, разрез называется Вертикальный 5. Горизонтальный разрез — это разрез, полученный в результате рассечения детали горизонтальной плоскостью 6.Разрез, расположенный на месте вида слева, называется профильный 7.Разрезы не обозначаются, если секущая плоскость совпадает с плоскостью симетрии детали.8. Если секущая плоскость не совподает с плоскостью симметрии детали, то разрез обозначается по типу А-А или Б-Б

Обозначение сечений, стр.4 - TopRef.ru

Обозначение сечений

Положение секущей плоскости указывают на чер­теже линией сечения - разомкнутой линией, которая проводится в виде отдельных штрихов, не пересекающих контур соответствующего изображения. Толщина штри­хов берётся в пределах от $ до 11/2S, а длина их от 8 до 20 мм. На начальном и конечном штрихах перпендикулярно им, на расстоянии 2-3 мм от конца штриха, ставят стрелки, указывающие направление взгляда. У начала и конца линии сечения ставят одну и ту же прописную бу­кву русского алфавита. Буквы наносят около стрелок, указывающих направление взгляда с внешней стороны, рис. 12. Над сечением делают надпись по типу А-А. Если сечение находится в разрыве между частями одного и того же вида, то при симметричной фигуре линию сече­ния не проврдяЯ4. Сечение можно располагать с поворо­том, тогда к надписи А-А должен быть добавлен символ

повёрнуто О , то есть А-АО.

Некоторые правила построения сечений

На чертеже одной детали может быть столько раз­личных сечений, сколько нужно для полного выявления её формы. Дня нескольких одинаковых сечений, относя­щихся к одному и тому же предмету, следует линии се­чения обозначать одной и той же буквой и вычерчивать одно сечение (рис. 17).

Если секущая плоскость проходит через ось по­верхности вращения, ограничивающей отверстие или углубление, то контур отверстия или углубления показы­вают полностью (рис. 18).

Однако можно заметить, что это относится к изо­бражениям отверстий и углублений цилиндрической, конической и шарообразной формы и не распространя­ется на изображение в сечении шпоночного паза.

10. МЕСТНЫЙ ВИД, ЕГО НАЗНАЧЕНИЕ

В некоторых случаях на чертеже вместо полного вида можно применить его часть. Это упрощает по­строение изображения предмета.

Изображение отдельного, ограниченного места поверхности предмета называется местным видом.

Его применяют в том случае, когда требуется показать форму и размеры отдельных элементов детали (фланца, шпоночной канавки и прочее).

Местный вид может быть ограничен линией обры­ва, осью симметрии и прочее. Располагают местный вид на свободном поле чертежа или в проекционной связи с другими изображениями. Применение местного вида позволяет уменьшить объём графической работы, сэко­номить место на поле чертежа.

11. РАЗРЕЗЫ, ИХ ОТЛИЧИЕ ОТ СЕЧЕНИЙ, ВИДЫ РАЗРЕЗОВ

Внутреннее очертание полых предметов на черте­жах можно показать штриховыми линиями, но форма деталей часто требует значительного количества таких линий, которые пересекаясь с контурными и между собой, затрудняют понимание чертежа. Чтобы избежать этого яснее показать внутреннее устройство детали, применяют изображения, называемые разрезом. Разре­зом называется изображение предмета, мысленно рассечённого плоскостью или несколькими плоско­стями.

На разрезе показывается то, что получается в секу­щей плоскости я за ней. Иными словами, разрез состоит из сечения и изображения того, что расположено за се­кущей плоскостью.

Между разрезом и сечением существует различие. Его видно в рис. 20.

Разрез отличается от сечения тем, что на нём пока­зывают не только то, что находится в секущей плоско­сти, но и то, что наводится за ней.

При выполнении разрезов на чертежах:

1 Невидимые внутренние очертания, изображае­мые штриховыми линиями, обводят сплошными основ­ными линиями.

2. Сплошные основные линии, изображающие эле­менты детали, находящиеся на части детали, располо­женной перед секущей плоскостью, не проводят.

3. Фигура сечения, входящая в разрез, заштриховы­вается.

4. Мысленное рассечение предмета должно отно­сится только к данному разрезу и не влечёт за собой из­менения других изображений того же предмета.

Виды разрезов

В зависимости от числа секущих плоскостей разре­зы разделяются на простые и сложные.

Простым называется разрез при одной секущей плоскости.

Сложным называется разрез при двух и более се­кущих плоскостях.

В зависимости от положения секущей плоскости относительно горизонтальной плоскости проекций, раз­резы подразделяют на вертикальные, горизонтальные и наклонные.

Вертикальным называется разрез при секущей плоскости, перпендикулярной горизонтальной плос­кости проекции.

Горизонтальным называется разрез при секущей плоскости, параллельной горизонтальной плоскости проекции.

Наклонным называется разрез при секущей плоскости, составляющий с горизонтальной плоско­стью проекции угол, отличный от прямого.

Вертикальный разрез при секущей плоскости параллельной фронтальной плоскости проекций на­зывается фронтальным разрезом.

Вертикальный разрез при секущей плоскости параллельной профильной плоскости проекций назы­вается профильным разрезом.

Местным разрезом называется разрез, служа­щий для выяснения устройства предмета лишь в от­дельном ограниченном месте.

12. ОСОБЕННОСТИ ВЫЯВЛЕНИЯ РАЗРЕЗА АКСОНОМЕТРИЧЕСКОМ ИЗОБРАЖЕНИИ.

На изображениях, выполненных в аксонометрии, так же, как и на чертеже, применяют разрезы, которые выявляют скрытые внутренние формы предмета.

Для выявления внутреннего устройства детали, ко­торая вычерчена во фронтальной диметрии, в ней выре­зана передняя левая часть (рис. 22).

Разрез на аксонометрических изображениях дета­лей, имеющих симметричную форму, выполняют, как правило, с помощью секущих плоскостей, проходящих вдоль плоскости симметрии детали (рис. 23).

Разрез на этом изображении построен с помощью фронтальной и профильной секущих плоскостей, выре­зана передняя правая часть.

Построение разреза в аксонометрии заключается в следующем: сначала строят в аксонометрии полное изо­бражение предмета. Затем наносят контур сечения, обра­зуемый каждой секущей плоскостью. После этого убирают изображение отсечённой части, а затем обводят оставшуюся часть.

Части предметов, которые попадают в секущую плоскость, заштриховывают. Штриховку для различных секущих плоскостей выполняют в разные стороны. На­правление штриховки наносят параллельно гипотенузе равнобедренных прямоугольных треугольников, лежа­щих в соответствующих координатных плоскостях.

На одном чертеже может быть несколько разрезов (рис. 21). Но каждый из них должен быть целесообраз­ным. Разрез обычно располагают в проекционной связи: фронтальный - на месте главного вида; профильный -на месте вида слева; горизонтальный - на месте вида сверху.

Если секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии детали и разрез расположен в проекционной связи, его не обозначают, В остальных случаях разрез обозначают так же, как и сечений, разомкнутой линией. Стрелки с буквами показывают направление взгляда. Над разрезом пишут те же буквы через тире.

13. РАЗЪЁМНЫЕ И НЕРАЗЪЁМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. ВИДЫ РАЗЪЁМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Каждое изделие - сборочная единица, состоит из отдельных деталей, которые соединены между собой подвижно или неподвижно. В зависимости от техниче­ских и эксплуатационных требований соединения быва­ют неразъёмные и разъёмные.

Неразъёмные соединения характеризуются тем, что их нельзя разбирать без повреждения соединяющих элементов. К таким соединениям относятся заклёпоч­ные и сварные соединения, а также соединения склеива­нием, пайкой.

Разъёмные соединения характеризуются тем, что их можно многократно собирать и разбирать без по­вреждения соединяющих или соединяемых элементов. К ним относятся клиновые, штифтовые, шпоночные, шлицевые и резьбовые соединения.

14. ПРАВИЛА ИЗОБРАЖЕНИЯ РЕЗЬБЫ НА ЧЕРТЕЖАХ (НА СТЕРЖНЕ И В

ОТВЕРСТИИ)

Многие детали имеют резьбу, которая служит для их соединения. С помощью резьбы осуществляют также передачу движения. Наиболее распространена метриче­ская резьба, имеющая треугольный профиль с углом 60° при вершине.

Резьба на чертежах изображается условно. Это зна­чит, что её не рисуют такой, как мы её видим, а вычер­чивают упрощённо по правилам, установленным госу­дарственными стандартами.

Анатомическое положение и плоскости | Лаборатория анатомии и физиологии человека (BSB 141)

Анатомическое положение

Информация

Когда анатомы или медицинские работники определяют расположение структуры в человеческом теле, они делают это со ссылкой на тело в анатомическом положении. То есть они определяют местоположение, исходя из предположения, что тело изначально находится в анатомическом положении.

Анатомическое положение человека - это когда человек встает, смотрит вперед, с вытянутыми руками и ладонями наружу.

Рисунок 1-1. Эти два человека находятся в анатомическом положении.

При ссылке на структуру, которая находится на одной или другой стороне тела, мы используем термины «анатомическая правая» и «анатомическая левая». Анатомическая правая сторона означает, что структура находится на той стороне, которую человек в анатомическом положении будет рассматривать их правую сторону (не обязательно справа от зрителя), а анатомическая левая сторона означает, что структура является той стороной, на которой человек в анатомическом положении будет рассмотрите их левую сторону (которая также не обязательно является левой стороной зрителя.)

Анатомические плоскости

Информация

Чтобы увидеть внутреннюю часть тела, мы открываем органы и структуры, которые видны, когда это тело разрезано вдоль одной из четырех обычно используемых плоскостей сечения. Эти плоскости представляют собой разные направления, в которых тело разрезано, чтобы показать различные виды его внутренних структур.

  • Фронтальная плоскость - Вертикальный разрез, отделяющий переднюю часть от задней части образца. Также известен как корональная плоскость.
  • Поперечная плоскость - Горизонтальный разрез, отделяющий верхнюю часть от низа образца. Также известна как плоскость поперечного сечения.
  • Срединно-сагиттальная плоскость - Вертикальный разрез по точной центральной линии образца, отделяющей левую половину от правой.
  • Парасагиттальная плоскость - Вертикальный разрез со смещением от центра, который отделяет левую часть образца от правой неравными частями. Не имеет значения, больше ли это левая или правая сторона, если они не равны.

Рисунок 1-2. Различные плоскости сечения, используемые для демонстрации внутренних конструкций.

Лаборатория 1 Упражнения 1.1

Вам предоставят банан и пластиковый нож.

  1. С помощью маркера нарисуйте на банане лицо и простое тело: 2 глаза, нос, рот, 2 уха, 2 руки, 2 ноги.
  2. С помощью скальпеля осторожно прорежьте поперечную плоскость примерно на полпути вниз по вашему банановому лицу.
  3. Посмотрите на органы банана, обнаженные поперечным разрезом, и представьте, что вы бы увидели, если бы банан был человеком.
  4. Используя нижнюю половину только что отрезанного тела, разрежьте скальпелем во фронтальной плоскости.
  5. Посмотрите на органы банана, обнаженные передним разрезом, и представьте, что вы бы увидели, если бы банан был человеком.
  6. Класс будет разделен на две группы. Используя верхнюю половину тела банана, образованную поперечным разрезом, одна группа будет осторожно разрезать скальпелем в срединно-сагиттальной плоскости; другая группа будет использовать скальпель, чтобы аккуратно рассечь парасагиттальную плоскость.
  7. Посмотрите на органы банана, обнаженные средним или парасагиттальным разрезом, и представьте, что вы бы увидели, если бы банан был человеком.

Рисунок 1-3. Человек-банан перед разрезанием в поперечной, фронтальной, срединно-сагиттальной или парасагиттальной плоскостях.

Анатомическое расположение | Анатомия и физиология I

Направления и ориентация

Чтобы лучше идентифицировать расположение органов, которые участвуют в жизненно важных функциях, вам понадобятся некоторые ориентиры для описания.Чтобы выполнить эту функцию, мы теперь определим разные плоскости тела. Эти воображаемые плоские поверхности проходят через тело в разных направлениях. Они используются медицинскими работниками для исследования различных внутренних частей тела. Направленная ориентация - еще один анатомический инструмент, используемый для описания того, как части тела связаны друг с другом.

Каждая система органов охватывает большие области человеческого тела. Поэтому полезно установить базовые плоскости и направления, которые могут помочь нам описать конкретные местоположения структур при их обсуждении.Чтобы убедиться, что все говорят об одном и том же, анатомы и физиологи часто обращаются к анатомическому положению и плоскостям тела, которые проникают в него. Анатомическое положение описывает человека, стоящего прямо, с руками по бокам и ладонями вперед (как показано на изображении ниже). Плоскости тела (плоскость - это плоская двумерная поверхность) - это воображаемые поверхности, которые проходят через тело и делят его на разные части. Мы можем говорить о конкретном месте, используя плоскости как ориентиры в анатомическом положении.

Есть бесконечное количество плоскостей, проходящих сквозь человеческое тело во всех направлениях. Однако мы сосредоточимся на трех плоскостях, которые традиционно используются при обсуждении анатомии человека. Первая - это поперечная плоскость (также называемая горизонтальной плоскостью), которая разделяет тело на верхнюю и нижнюю. В анатомическом положении поперечные плоскости параллельны земле. Вторая - корональная плоскость, также известная как фронтальная плоскость, которая представляет собой вертикальную плоскость, разделяющую тело на переднюю и заднюю части.Если вы плюхаетесь животом в воду, вы погружаетесь в воду через корональные плоскости. Наконец, мы обратимся к сагиттальной плоскости, которая делит тело на левую и правую части с вертикальной плоскостью, которая проходит спереди назад.

Сагиттальная, корональная и поперечная плоскости тела и их пересечения. Автор Яссин Мрабет (Самолеты анатомии человека) / Wikimedia Commons / CC-BY-SA.

Вы можете использовать другие термины для дальнейшего определения анатомического расположения.Эти термины используются для описания местоположения по отношению к другим строениям. Некоторые из них могут быть терминами, которые вы слышали в повседневной беседе; например, боковой пас в футболе - это пас в сторону боковой линии.

Улучшенный, нижний, передний и задний

Первый набор направлений, который мы рассмотрим, - это верхнее, нижнее, переднее и заднее.

У людей, которые стоят на двух ногах, есть другие термины, которые являются синонимами этих четырех терминов.Головной означает «к голове» и то же самое, что и «высший» для человека в анатомическом положении. Хвостовой означает к хвосту или то же самое, что и нижний для человека в анатомическом положении. Дорсальный означает к спине, а вентральный - к животу; таким образом, дорсальное и заднее направления имеют одинаковое направление, а вентральное и переднее - одинаковое для человека в анатомическом положении. Это было бы неверно для четвероногих животных, таких как крыса или кошка, которых вы можете препарировать в лаборатории.

Медиальный и латеральный

Далее следуют термины, относящиеся к структурам средней линии.Это медиальный, латеральный и промежуточный.

Проксимальный, дистальный, поверхностный, глубокий

Эти следующие термины используются, когда относятся либо к аппендикулярным частям тела (руки и ноги), либо к положению тела относительно внешней поверхности. Это проксимальный, дистальный, поверхностный, глубокий.

В следующей таблице перечислены все анатомические направления человека, которые мы обсуждали.

1.4D: Плоскости и разрезы тела

В анатомии используются три основных базовых плоскости: сагиттальная плоскость, коронковая плоскость и поперечная плоскость.

Цели обучения

  • Определение трех основных анатомических референсных плоскостей

Ключевые моменты

  • Венечная или фронтальная плоскость делит тело на дорсальную и вентральную (заднюю и переднюю или заднюю и переднюю) части.
  • Поперечная плоскость, также известная как осевая плоскость или поперечное сечение, делит тело на черепную и каудальную (головную и хвостовую) части.
  • В сагиттальной плоскости тело делится на зловещую и правую (левую и правую) части.
  • Плоскости тела имеют несколько применений в области анатомии, в том числе для медицинской визуализации, описания движений тела и эмбриологии.

Ключевые термины

  • Коронковая плоскость : Любая вертикальная плоскость, которая разделяет тело на переднюю и заднюю (живот и спину) секции.
  • поперечная плоскость : любая плоскость, разделяющая тело на верхнюю и нижнюю части, примерно перпендикулярная позвоночнику.
  • сагиттальная плоскость : любая воображаемая плоскость, параллельная средней плоскости.

Что такое плоскости тела?

Плоскости тела - это гипотетические геометрические плоскости, используемые для разделения тела на секции. Они обычно используются как в человеческой, так и в зоологической анатомии для описания местоположения или направления телесных структур. Базовые плоскости - это стандартные плоскости, используемые в анатомической терминологии и включают:

  • Сагиттальная плоскость (боковая или Y-Z плоскость) делит тело на зловещую и правую (левую и правую) стороны. Срединная сагиттальная плоскость проходит по средней линии через центр тела, а все остальные сагиттальные плоскости параллельны ей.
  • Корональная плоскость (фронтальная плоскость или плоскость Y-X) делит тело на дорсальную и вентральную (заднюю и переднюю) части. Он также разделяет переднюю и заднюю части.
  • Поперечная плоскость (осевая плоскость или плоскость X-Z) делит тело на верхнюю и нижнюю (головную и хвостовую) части. Обычно это горизонтальная плоскость, проходящая через центр тела и параллельная земле.

Хотя это основные опорные плоскости тела, другие плоскости обычно используются по отношению к этим трем.Продольная плоскость - это любая плоскость, перпендикулярная поперечной плоскости, в то время как парасагитальные плоскости параллельны сагиттальной плоскости.
Коронковая плоскость, сагиттальная плоскость и парасагиттальные плоскости являются примерами продольных плоскостей
.

Анатомические плоскости человека : В зоологической анатомии есть три основных плоскости: сагиттальная, корональная и поперечная. Человека в анатомическом положении можно описать с помощью системы координат, в которой ось Z идет спереди назад, ось X идет слева направо, а ось Y идет сверху вниз.

Применение плоскостей тела

Медицинские методы визуализации, такие как сонография, компьютерная томография, магнитно-резонансная томография или ПЭТ-сканирование, являются одним из основных применений плоскостей тела. Изображая пациента в стандартном анатомическом положении, радиолог может построить ось X-Y-Z вокруг пациента, чтобы применить плоскости тела к изображениям. Затем плоскости можно использовать для идентификации и определения местоположения внутренних органов пациента. Отдельные органы также можно разделить плоскостями, чтобы помочь идентифицировать более мелкие структуры внутри этого органа.

Плоскости тела используются для описания анатомического движения в системе координат X-Y-Z, через которое движется тело. Анатом может смоделировать диапазон движения конечности, измеряя, в каких плоскостях конечность может двигаться и как далеко она может перемещаться.

Анатомические изменения во время эмбриологического развития также описываются и измеряются с помощью плоскостей тела. Например, во время эмбрионального развития человека коронковая плоскость горизонтальна, но становится вертикальной по мере развития эмбриона в плод.В сравнительной эмбриологии плоскости тела служат основой для сравнения способов, которыми различные типы организмов развиваются анатомически в утробе матери.

Анатомические направления и плоскости тела

Анатомические термины направления подобны направлениям на карте компаса. Как и направления, север, юг, восток и запад, они могут использоваться для описания расположения структур по отношению к другим структурам или местам в теле. Это особенно полезно при изучении анатомии, поскольку обеспечивает общий метод общения, который помогает избежать путаницы при идентификации структур.

Как и в случае с компасной розой, каждому термину направления часто соответствует противоположное или противоположное значение. Эти термины очень полезны при описании расположения структур, подлежащих изучению при вскрытии.

Анатомические термины направления также могут применяться к плоскостям тела. Плоскости тела используются для описания определенных частей или областей тела. Ниже приведены примеры некоторых часто используемых анатомических терминов и плоскостей тела.

Анатомо-направленные термины

Передняя часть: Передняя часть, передняя часть
Задняя часть: Позади, позади, в направлении задней части
Дистальная часть: Вдали от исходной точки, дальше от исходной точки
Проксимальная часть: Ближе, ближе к исходной точке
Спинная: Рядом с верхней поверхностью, по направлению к спине
Вентрально: По направлению к нижней части, по направлению к животу
Верхнее: Вверху, выше
Нижнее: Ниже, ниже
Боковое: В сторону, от середины -line
Срединный: По направлению к средней линии, по центру, от стороны
Ростральный: По направлению к передней части
Хвостовой: По направлению к спине, к хвосту
Двусторонний: Включает обе стороны тела
Односторонний: Включает одну сторону тела
Ипсилатеральный: На той же стороне тела
Контралатеральный: На противоположных сторонах тела
Теменной: Относится к стенка полости тела
Висцеральный: Относится к органам внутри полостей тела
Осевой: Вокруг центральной оси
Промежуточный: Между двумя структурами

Анатомические плоскости тела

Представьте себе человека, стоящего в вертикальном положении.А теперь представьте, что вы рассекаете этого человека воображаемыми вертикальными и горизонтальными плоскостями. Это лучший способ описания анатомических плоскостей. Анатомические плоскости могут использоваться для описания любой части тела или всего тела. (Просмотрите подробное изображение плоскости тела.)

Боковая плоскость или сагиттальная плоскость: Представьте себе вертикальную плоскость, которая проходит через ваше тело спереди назад или сзади вперед. Эта плоскость делит тело на правую и левую части.

  • Срединная или срединно-сагиттальная плоскость: Сагиттальная плоскость, которая делит тело на , равные правой и левой области.
  • Парасагиттальная плоскость: Сагиттальная плоскость, которая делит тело на неравных правой и левой областей.

Фронтальная плоскость или корональная плоскость: Представьте себе вертикальную плоскость, которая проходит через центр вашего тела из стороны в сторону. Эта плоскость делит тело на переднюю (переднюю) и заднюю (заднюю) области.

Поперечная плоскость: Представьте себе горизонтальную плоскость, проходящую через середину вашего тела. Эта плоскость делит тело на верхнюю (верхнюю) и нижнюю (нижнюю) области.

Анатомические термины: примеры

Некоторые анатомические структуры содержат в своих названиях анатомические термины, которые помогают определить их положение по отношению к другим структурам тела или отделам внутри той же структуры. Некоторые примеры включают переднюю и заднюю доли гипофиза, верхнюю и нижнюю полые вены, среднюю мозговую артерию и осевой скелет.

Аффиксы (части слова, прикрепленные к базовым словам) также полезны при описании положения анатомических структур.Эти префиксы и суффиксы подсказывают нам расположение структур тела. Например, приставка (пара-) означает «рядом» или «внутри». паращитовидные железы расположены на задней стороне щитовидной железы. Префикс epi- означает верхний или крайний край. Эпидермис - это самый внешний слой кожи. Префикс (ad-) означает рядом, рядом или ближе. Надпочечники расположены над почками.

Анатомические термины: ресурсы

Понимание анатомических терминов направления и плоскостей тела облегчит изучение анатомии.Это поможет вам визуализировать позиционное и пространственное расположение структур и направленно перемещаться из одной области в другую. Еще одна стратегия, которую можно использовать для визуализации анатомических структур и их положения, - это использование учебных пособий, таких как книжки-раскраски по анатомии и карточки. Это может показаться немного маловажным, но книжки-раскраски и карточки с отзывами на самом деле помогают визуально воспринимать информацию.

Сагиттальное изображение

- обзор

Феномен пустоты потока

Во-первых, почему текущая кровь обычно выглядит темной на МР-изображениях, так называемое явление пустоты потока ? Существует четыре основных причины явления пустоты потока: (1) потеря сигнала высокой скорости, (2) сбой фазы, (3) потеря сигнала, вызванная ускорением, и (4) турбулентность.

Для того, чтобы протон излучал сигнал, на изображении SE он должен испытать импульс под углом 90 ° и 180 °. Потеря сигнала высокой скорости происходит, когда протоны не остаются в изображаемом объеме достаточно долго, чтобы испытать оба этих импульса, и, таким образом, не вызывают спинового эха. Чем больше скорость кровотока, тем меньше протонов останется в изображаемом объеме достаточно долго, чтобы вызвать спиновое эхо, и, следовательно, тем ниже будет интенсивность сигнала. При постоянной скорости больше сигнала теряется для более поздних эхо в последовательности мультиэхо, потому что меньше протонов остается в срезе в течение более длительного интервала времени между импульсом 90 ° и более поздними эхо, по сравнению с более коротким интервалом времени между импульсом 90 ° и более ранние отголоски.

Потеря сигнала с высокой скоростью объясняется тем фактом, что кровеносные сосуды обычно не показывают сигнала, когда они проходят перпендикулярно плоскости изображения (например, в полой вене или аорте на трансаксиальном изображении), но не может объяснить, почему сосуды также кажутся темными, когда они проходят. в плоскости изображения (например, в нижней полой вене на корональном или сагиттальном изображении). Эта последняя ситуация частично является результатом другого явления, называемого дефазированием нечетного эхо , или, проще говоря, дефазированием . В отличие от потери сигнала с высокой скоростью, дефазировка влияет на кровеносные сосуды, проходящие внутри или перпендикулярно плоскости изображения. Дефазирование - довольно сложная концепция, и ее подробное объяснение выходит за рамки данной книги. В основном это происходит из-за того, что кровь течет в направлении одного из магнитных градиентов, которые используются для пространственной локализации при МРТ. В отличие от стационарных протонов, движущиеся протоны испытывают постоянно меняющиеся магнитные поля, и поэтому их частота прецессии постоянно меняется.

При ламинарном потоке существует пространственное изменение скоростей в единице объема изображения - протоны в центре потока имеют постоянную скорость, которая выше скорости протонов на периферии у стенки сосуда. Протоны в неподвижных тканях полностью меняют фазу после 180-градусного импульса; однако протоны в движущейся крови - нет. Следовательно, они дают меньше сигнала, чем если бы они стояли на месте. Этот эффект расфазировки вызывает уменьшение внутрипросветного сигнала и виден на первом эхо-изображении и на любом последующем эхо-изображении с нечетным номером (т.е., третья, пятая и т. д.) мультиэхо-последовательности. Эффект становится более выраженным с увеличением скорости.

Третья причина появления темноты текущей крови называется потерей сигнала, вызванной ускорением . Это связано с дефазированием, так как заставляет аорту казаться темной на коронарных и сагиттальных изображениях. Поскольку артериальный кровоток преимущественно пульсирующий, кровь в артериях постоянно ускоряется или замедляется, и существует пространственное распределение ускорений по каждому элементу объема в просвете артерии.В отличие от явления дефазировки, которое вызывает потерю сигнала только для эхо-сигналов с нечетными номерами, артерии как на четных, так и на нечетных эхо-изображениях могут казаться темными из-за потери сигнала, вызванного ускорением.

Четвертая причина потери интенсивности сигнала в кровеносных сосудах - это турбулентность . Когда скорость потока увеличивается до точки, где присутствует турбулентность, случайное движение протонов вызывает потерю когерентности и, таким образом, потерю интенсивности сигнала спинового эха. Турбулентность может быть вызвана не только высокой скоростью потока внутри сосуда с гладкими стенками, но и более медленным потоком в сосуде, который частично заблокирован или имеет неровности на фреске.

Итак, теперь вы знаете, почему кровеносные сосуды обычно темные на МР-изображениях. Знание таких факторов, как феномен пустотного потока, а также трубчатая форма и известное анатомическое распределение кровеносных сосудов позволяет идентифицировать и оценивать сосудистые структуры на МРТ без введения внутривенного контрастного вещества.

Создание видов сечений - 2017

Для отображения внутренних частей модели вы можете создавать виды сечений, добавляя плоскости сечения.

Вы можете управлять секущими плоскостями с помощью стандартных элементов управления перемещением.Вы можете использовать несколько плоскостей сечения для дальнейшего анализа модели. Нет предела.

В SOLIDWORKS Visualize Professional можно также анимировать эффект секущих плоскостей так же, как анимацию модели.

Для создания разрезов:

  1. На вкладке "Объекты" нажмите "Новая секущая плоскость".

    Вы также можете создать секущую плоскость, нажав.

    Режущая плоскость отображается во вьюпорте как тусклая, в основном прозрачная плоскость, которая автоматически растягивается по всей вашей модели.

  2. В дереве модели выберите секущую плоскость.

    Параметры секущей плоскости перечислены под деревом модели.

  3. Введите имя для самолета.
  4. Используйте параметры поворота и преобразования, чтобы изменить ориентацию плоскости.
    • Чтобы перевернуть плоскость, нажмите «Отразить».

    • Чтобы повернуть плоскость на 90 °, щелкните один из параметров поворота.

    • Чтобы наклонить плоскость, в разделе «Преобразование» измените одно или несколько значений поворота XYZ.

    Вы также можете использовать манипулятор преобразования для изменения положения плоскости. Чтобы включить манипулятор, щелкните правой кнопкой мыши секущую плоскость в наборе моделей и нажмите.

    .

  5. Чтобы добавить дополнительную секущую плоскость, нажмите "Новая секущая плоскость".
  6. Выберите вторую плоскость и используйте те же элементы управления, чтобы управлять ею.
  7. Чтобы скрыть секущую плоскость, выполните одно из следующих действий:
    • В наборе модели щелкните секущую плоскость правой кнопкой мыши и выберите "Скрыть секущую плоскость".
    • В параметрах плоскости сечения щелкните Скрытый.
  8. Чтобы удалить секущую плоскость, в наборе моделей щелкните секущую плоскость правой кнопкой мыши и выберите "Удалить".

Вы также можете анимировать эти плоскости сечения в SOILIDWORKS Visualize Professional.

Плоскости разреза влияют на всю геометрию сцены. Их нельзя применять только к определенным деталям, группам или моделям.

Введение в стереомикроскопию | Nikon's MicroscopyU

Первый микроскоп стереоскопического типа с двойными окулярами и согласованными объективами был разработан и построен Керубином д'Орлеаном в 1671 году, но на самом деле этот прибор представлял собой псевдостереоскопическую систему, которая обеспечивала формирование изображения только с помощью дополнительных линз.

Рисунок 1 - Конструкция бинокулярного стереомикроскопа Дж. В. Стивенсона

Основным недостатком дизайна d'Orleans было то, что левое изображение проецировалось на правый окуляр, а изображение с правой стороны проецировалось на левый окуляр. Лишь 150 лет спустя, сэр Чарльз Уитстон написал трактат о бинокулярном зрении. был стимулирован интерес к стереомикроскопии, чтобы дать импульс для дальнейшая работа.

В середине девятнадцатого века, Фрэнсис Герберт Уэнам из Лондона разработал первый действительно успешный стереомикроскоп. Уэнам включил новый подход, используя ахроматическую призму для разделения световой луч позади одиночного объектива. Несколькими годами позже, Джон Уэр Стивенсон изготовил аналогичный прибор (см. Рис. 1). В Бинокль Уэнама, как стала известна конструкция микроскопа, пострадал от артефакты, вызванные одиночным объективом и фактически не производившие истинный стереоскопический эффект.

В начале 1890-х годов Горацио С. Гриноу, американский инструмент дизайнер, представил новый дизайн, который должен был стать прародителем современные стереомикроскопы. Гриноф убедил компанию Carl Zeiss Йены для производства микроскопа, но вместо Система установки линз Гринау, инженеры Zeiss разработали инвертирующую призмы для получения прямого изображения. Эта конструкция выдержала испытание время (и большое количество микроскопистов), и был рабочей лошадкой в медико-биологическое вскрытие на протяжении всего двадцатого века.В микроскоп по-прежнему является фаворитом для многих конкретных приложений.

Стереомикроскопов первой половины ХХ в. века, или диссекционные микроскопы, как их называли, были во многом похожи на традиционные составные микроскопы той эпохи. Они были тяжелыми, изготовлены в основном из латуни, используются призмы для построения изображений и имели простые линзовые системы, состоящие из одного или двух дублетов. Рабочая расстояние было обратно пропорционально увеличению и было довольно короткие при максимальном доступном увеличении.Эти микроскопы были использовались в основном для вскрытия, потому что их было очень мало промышленные приложения, включающие небольшие сборки, требующие микроскоп для исследования. Даже часовщики использовали монокулярные лупы!

Первый современный стереомикроскоп был представлен в Соединенных Штатах американской оптической компанией в 1957 году. Названный Cycloptic ® , эта революционная конструкция отличалась литым под давлением алюминиевым корпусом, постоянное рабочее расстояние (которое при четырех дюймах было одним из самая длинная из произведенных), и внутреннее устройство изменения увеличения, которое позволяло наблюдатель, чтобы увеличить увеличение объектива от 0.От 7x до 2,5x в пять шагов. Кроме того, в микроскопе использовалось цельное стекло. монтаж призм, был оснащен различными аксессуарами, включая подставки, оружия и осветительные приборы, и соответствовали стилю 1950-х годов с двухцветная серая схема окраски (см. рисунок 2). Название микроскопа было полученный из единственного большого центрального объектива в нижней части корпуса через который и левый, и правый канал собирали свет от образец.

Рисунок 2 - Американский оптический стереомикроскоп Cycloptic®

В более поздних микроскопах функция Cycloptic была переименована в Common Main Objective ( CMO ).В этой конструкции используется одна большая линза объектива, которая при фокусировке на образец образует изображение на бесконечности. Циклоптик, в отличие от большинства ранние конструкции стереомикроскопов имели резьбовое крепление в нижнем корпус микроскопа для фиксации объектива прямо под вращающийся барабан, содержащий две пары афокальных телескопов галилеевского типа. При вращении барабана линзы телескопа использовались в обоих направлениях. и обратная ориентация (увеличение и уменьшение), чтобы получить четыре разные увеличения.Пятое увеличение - результат открытого канал без стекла. Системы линз Галилея имеют преимущество малое фокусное расстояние, очень маленький диаметр поля и редко увеличение более 2х или 3х. Галилеев объектив с 2-кратным увеличением обеспечит 2-кратное или 1/2-кратное увеличение, в зависимости от ориентации и согласованного пары могут быть скомпонованы для получения множества вариаций. Голова циклоптика содержал то, что сейчас известно как линзы трубки , возводящие призмы и пара окуляров.Этот микроскоп быстро стал популярным среди ранних производители полупроводников, в первую очередь Western Electric.

Два года спустя (в 1959 г.) компания Bausch & Lomb представила стереомикроскоп, чтобы конкурировать с Cycloptic, но с ультрасовременным продвижение: бесступенчатое или масштабирование , увеличение. Этот микроскоп, получивший название StereoZoom ® , был первым стереомикроскопом без монтажных призм и был построен на основе базового Greenough . дизайн, о котором будет подробно рассказано ниже.Это вообще было того же размера и формы, что и Cycloptic (Рисунок 3), и имел сопоставимые диапазон увеличения (от 0,7x до 3,0x) при аналогичных рабочих расстояниях. В микроскоп также показал новое изобретение Bausch & Lomb: четыре зеркала первой поверхности с усиленным алюминиевым покрытием, которые были стратегически расположен, чтобы выполнять функцию наклона призмы и установочные призмы Porro . При стереомикроскопии прямостоячие изображения полезны, потому что микроскописты часто должны выполнять интерактивные манипуляции с образцом под наблюдением.Такие задачи, как рассечение, микросварка, промышленная сборка или микроинъекция ооциты удобнее проводить, когда образец имеет такой же физическая ориентация на предметном столике микроскопа, как при просмотре через окуляры. Также изучение истинных пространственных отношений между особенностями образца помогает естественное прямое изображение.

В дополнение к меньшей стоимости по сравнению с призмой микроскопов StereoZoom также был легче по весу. Базовый система микроскопа или "Power Pod", как ее называли, была дополнена огромный выбор вспомогательных линз, окуляров, осветителей, дужек и стенды, произведенные в модном стиле, который прослужил более 40 лет.Принятие StereoZoom быстро развивающейся полупроводниковая промышленность возникла быстро и долго. Этот новый дизайн доминировал на рынке стереомикроскопов в течение многих лет до производства была остановлена ​​в 2000 году компанией Leica, которая в 1980-х годах объединила ресурсы микроскопов American Optical, Bausch & Lomb, Leitz, Райхерт и Уайлд.

Рисунок 3 - Микроскоп Bausch + Lomb StereoZoom®

В начале 1960-х годов стереомикроскопы с трансфокатором были представлены Nikon, Olympus, Unitron и другими (не очень известными) японскими компаниями, которые начали заявлять о своем присутствии в Соединенных Штатах.Совместно японские, американские и европейские производители микроскопов продолжили разработку «больших и лучших» стереомикроскопов, обладающих множеством новых функций. Эти успехи были ускорены изобретением высокоскоростных компьютеров, которые позволили разработчикам оптики решить сложную проблему создания эффективной системы линз с переменным увеличением и хорошо скорректированными оптическими аберрациями.

Современные стереомикроскопы оснащены объективами с высокой числовой апертурой, которые создают высококонтрастные изображения с минимальным количеством бликов и геометрических искажений.В смотровые тубусы можно установить окуляры с высокой точкой зрения, с полем зрения до 26 миллиметров, с диоптрийной регулировкой, которая позволяет объединить изображение и сетку одновременно в фокус. Кроме того, многие модели имеют высокие коэффициенты масштабирования (до 12–15 крат), которые обеспечивают широкий диапазон увеличения (от 2 до 540 крат) и снижают необходимость смены объективов. Эргономические особенности, заложенные в конструкции микроскопов, помогают снизить утомляемость в течение долгих часов работы, а новые аксессуары позволяют современным стереомикроскопам получать изображения образцов, которые были непрактичными всего несколько лет назад.

Человеческие глаза и мозг функционируют вместе, создавая так называемое стереоскопическое зрение, которое обеспечивает пространственные трехмерные изображения окружающих нас объектов. Это связано с интерпретацией мозгом двух немного разных изображений, полученных от каждой сетчатки. Средние человеческие глаза разделены расстоянием примерно 64-65 миллиметров, и каждый глаз воспринимает объект с несколько иной точки зрения, которая отличается на несколько градусов от другого.При передаче в мозг изображения сливаются вместе, но при этом сохраняют высокую степень восприятия глубины, что поистине замечательно. Стереомикроскоп использует эту способность воспринимать глубину, передавая двойные изображения, наклоненные на небольшой угол (обычно от 10 до 12 градусов), для получения истинного стереоскопического эффекта.

Конструкции стереомикроскопа

В некоторых системах стереомикроскопов для получения изображений образцов используются две отдельные составные оптические системы микроскопа, каждая из которых состоит из окуляра, объектива и промежуточных линз.В других конструкциях используется общий объектив, совместно используемый двумя отдельными оптическими каналами. Два разных изображения, происходящие под немного разными углами обзора, проецируются на сетчатку микроскописта, где они стимулируют нервные окончания для передачи информации в мозг для обработки. В результате получается единое трехмерное изображение образца, разрешение которого ограничено параметрами оптической системы микроскопа и частотой нервных окончаний в сетчатке, что очень похоже на предельный размер зерна в фотопленке или плотность пикселей в устройстве с заряженной связью. (CCD) цифровая камера.

Стереомикроскопы

можно условно разделить на два основных семейства, каждое из которых имеет как положительные, так и отрицательные характеристики. Самая старая стереомикроскопическая система, названная в честь изобретателя Гриноу, использует трубки с двумя корпусами, которые позволяют создавать стереоэффект. Примеры современных стереомикроскопов Гриноу включают серии Nikon SMZ745 / 745T и SMZ445 / 460. Более новая система, называемая общим основным объективом (представленная выше), использует один большой объектив, который используется парой окулярных тубусов и системами линз.Текущие стереомикроскопы Nikon с общим основным объективом включают серии SMZ800N, SMZ1270 / 1270i и SMZ25 / 18. Любой тип микроскопа может быть оборудован отдельными ступенчатыми линзами для изменения увеличения или системой увеличения с плавным изменением масштабирования. В нижеследующем обсуждении рассматриваются преимущества и недостатки стереомикроскопа Гриноу и стереомикроскопа с общим основным объективом.

Рисунок 4 - Сравнение конструкций стереомикроскопов CMO и Greenough

Дизайн Greenough, представленный Zeiss на рубеже двадцатого века, состоит из двух идентичных (и симметричных) оптических системы, каждая из которых содержит отдельный окуляр и объектив, размещенные в точное выравнивание в одном корпусе (рис. 4).Основным преимуществом этой конструкции является высокая числовая апертура, которая позволяет получается, потому что цели очень похожи по конструкции на те используется в классических составных микроскопах. В целом нижний части трубок корпуса, содержащие тонкие объективы, сужаются и сходятся в лучшем фокусе плоскости объекта. Верхний конец трубок тела проецирует пару изображений в глаза наблюдателя, обычно с парой стандартных окуляров. Размер, фокус, поворот, и центрирование двух изображений должно быть постоянным в пределах очень плотного допуски, так что глаза видят по существу одну и ту же сцену.Тот самый отклонение от одинаковости - это немного другой угол обзора, при котором каждое изображение проецируется на сетчатку. Из-за конвергенции угол, обычно от 10 до 12 градусов в современном дизайне, левый глаз смотрит на объект с левой стороны, а правый глаз смотрит на объект тот же объект с немного другой точки зрения справа.

Пара подъемных призм или система зеркал используются для поворота и инвертировать увеличенное изображение, полученное от объективов, и представить это для наблюдателя, как если бы оно выглядело без микроскопа.Тело трубы построены так, чтобы обеспечивать прямую видимость в некоторых конструкциях, в то время как другие прибегают к помощи дополнительных призм, чтобы обеспечить наклон трубки и более естественное положение для микроскописта. Поскольку формирующие изображение световые лучи проходят через сложную линзу системы по центру, качество изображения симметрично относительно ее в центре, как и в большинстве сложных микроскопов. Кроме того, коррекция оптических аберраций в микроскопах типа Гриноу меньше сложнее, чем с обычными конструкциями основных объективов, потому что линзы меньше по размеру, осесимметричны и не сильно зависят от световых лучей проходя через объективную периферию.

Артефакт искажения возникает в конструкции микроскопа Гриноу из-за наклонному отделению каждой основной трубки от общей оси. Названный эффект Keystone , это искажение вызывает область слева стороне правого глаза, чтобы казаться немного меньше, чем на правая часть того же изображения, и, конечно, обратное верно для изображение левого глаза (см. рисунок 5). Трапецеидальное искажение возникает из-за тот факт, что промежуточные изображения, производимые каждой трубкой тела, являются наклонены относительно плоскости образца и наклонены относительно каждого другое, так что в фокусе одновременно находятся только центральные области. идентичные увеличения.В результате периферийные части поле обзора сфокусировано либо немного выше, либо ниже фактического плоскость образца и очень небольшая разница в увеличении, хотя глаза обычно компенсируют этот эффект, и часто это не так. заметна для микроскописта. При длительных периодах наблюдения Тем не менее, Keystone может ускорить утомление и утомление глаз. эффект.

Небольшое изменение увеличения и фокусировки по полю зрения в стереомикроскопы Гриноу можно было бы заметить на фотографии или видео изображение, создаваемое через одну сторону инструмента, особенно если Объект в первую очередь плоский и прямолинейный.На микрофотографии фокус разрывы, вызванные углом наклона, легко компенсируется наклоном образца или одного из путей луча, чтобы что оптическая ось микроскопа перпендикулярна боковой плоскость образца. При проведении измерений с сеткой линейную сетку окуляра следует располагать в вертикальном направлении, чтобы минимизировать эффект трапецеидального искажения. Другое решение - наклонить образец или микроскоп на пять или шесть градусов и отрицают конвергенцию.

Интерактивное учебное пособие -
Хроматическая аберрация

Изучите осевые и боковые хроматические аберрации, наблюдаемые в оптическом микроскопе, с помощью этого интерактивного учебного пособия.

Стереомикроскоп с общим основным объективом сконцентрирован на преломляющее действие одиночной линзы объектива большого диаметра через левый и правый каналы просматривают объект. Каждый канал работает как независимый оптический поезд параллельно другому (это причина, по которой они также известны как микроскопы параллельные ; Рисунок 4), а между отдельными каналами и объектив (изображение проецируется на бесконечность).Эта договоренность гарантирует совпадение сходимости левой и правой оптических осей с фокусом в плоскости образца. Поскольку эта параллельная ось расположение обычно расширяется за счет включения окуляров, левого и правильные изображения просматриваются глазами микроскописта практически без конвергенция. Основным преимуществом общей системы основных целей является что оптическая ось объектива перпендикулярна плоскости образца, и нет никакого собственного наклона изображения в фокальной плоскости окуляра.

Хотя в большинстве случаев встречаются обычные от 10 до 12 градусов конвергенция у образца, мозг не привык интерпретировать трехмерные изображения без конвергенции, приводящие к уникальному аномалия, характерная для стереомикроскопов CMO. При просмотре образцы через этот тип микроскопа, центральные части образец кажется немного приподнятым, так что теперь плоский образец имеет выпуклую форму. Например, монета будет иметь кажется, что он толще в центре, поэтому он будет качаться из стороны в сторону стороной при перевернутом положении на плоской поверхности.Этот артефакт упоминается как искажение перспективы , но не должно вызывать беспокойства, если только микроскоп используется для оценки плоскостности или высоты (см. рисунок 5). Образцы сложной или округлой формы, при отображении определенного количество перспективных искажений, часто не искаженных при просмотре в стереомикроскоп.

Рисунок 5 - Перспективное искажение и трапецеидальное искажение

Перспективное искажение иногда обозначается как купол или шаровидный эффект , и является результатом сочетания трапецеидальных искажений и подушкообразных искажений.В качестве примера, представленного на рисунке 5, немного преувеличено иллюстрация того, как пенни Линкольна Соединенных Штатов, квартира в форме диска монета, появится в стереомикроскопе с серьезной перспективой искажение. Оригинальный пенни показан вверху рисунка. иметь ровную поверхность. Чуть ниже проецируются изображения одновременно под микроскопом к левому и правому глазу, что демонстрируют асимметричную подушкообразную деформацию, направленную в сторону центральная ось микроскопа.Конечный результат - восприятие куполообразный или шарообразный объект, когда изображение из обоих окуляров проецируется на сетчатку и сливается в мозгу. Самый производство высококачественных стереомикроскопов с общим основным объективом исследовательского класса основные производители практически устранили этот артефакт, но это все еще встречается в некоторых менее дорогих микроскопах.

Еще один артефакт, который часто встречается с общей основной целью. стереомикроскопы заключаются в том, что небольшие количества внеосевых аберраций, таких как астигматизм, кома и боковая хроматическая аберрация появляются в центре каждого изображения.Это происходит потому, что каждый оптический канал принимает световые лучи из смещенной от центра области большого объектива вместо прямо из центра, где аберрации (особенно возникающие вне оси) как минимум или практически отсутствуют в линзах с лучшие оптические коррекции. Эффект обычно не наблюдается при оба глаза используются для просмотра образца, но микрофотография или цифровое изображение может иметь асимметричную геометрию по полю.

Интерактивное учебное пособие -
Геометрическое искажение

Геометрическое искажение, называемое игольчатым валиком или цилиндром, часто встречается в стереомикроскопии.

Как правило, хроматические аберрации сложно и дорого лечить. правильно, особенно учитывая большие размеры и объемы используемого стекла в производстве объективов. Некоторые конструкции стереомикроскопов CMO сделали это несложным, предоставив средства для компенсации больших центральный объектив, расположив его на оси левого или правый боковой канал. Другие конструкции микроскопов даже позволяют замена большого объектива на обычный с коррекцией на бесконечность объектив, который можно использовать для просмотра и фотографирования образцов на высоком увеличения (и числовые апертуры).

Самая большая особенность дизайна и практическое преимущество общей магистрали объективный стереомикроскоп, как и большинство современных микроскопов, бесконечная оптическая система. Коллимированный световой путь с двумя параллельными оси для каналов, между объективом и съемным Головка / смотровая труба в сборе (обозначена как бесконечное пространство на Рисунке 6). Это позволяет легко вводить аксессуары, такие как светоделители, коаксиальные эпископические осветители, фото или цифровое видео промежуточные трубы, вытяжные трубы, стояки на уровне глаз и перенос изображения трубки в пространство между корпусом микроскопа и головкой.Это также можно разместить эти аксессуары в пространстве между объективом и зум кузова, хотя на практике это делается редко. Поскольку оптическая система производит параллельный пучок световых лучей между телом и головка микроскопа, дополнительные аксессуары не вносят значительных аберрации или смещение положения изображений, наблюдаемых в микроскоп. Такая универсальность недоступна для стереомикроскопов, разработанных для принципы Гриноу.

Рисунок 6 - Внутренние компоненты и оптический шлейф Nikon SMZ-1500

Сложно определить, какой из двух дизайнов (CMO или Гриноу) лучше, потому что не существует общепринятых критерии для сравнения характеристик систем стереомикроскопов.Обычные микроскопы с основным объективом, как правило, имеют большую светосила, чем дизайн Гриноу, и часто больше с высокой степенью исправления оптических аберраций. Некоторые наблюдения и микрофотографию лучше всего проводить с помощью микроскопа CMO, в то время как в других ситуациях могут потребоваться функции, эксклюзивные для Greenough дизайн. Как следствие, каждый микроскопист должен принять решение. будет ли один дизайн более подходящим для поставленной задачи и использовать эту информацию для разработки стратегии стереомикроскопии расследования.

В большинстве случаев выбор между Гриноу или обычным основным объективные стереомикроскопы обычно основаны на применении, а не превосходит ли один дизайн другой. Микроскопы Гриноу обычно используется для «рабочих лошадок», таких как пайка миниатюрные электронные компоненты, рассечение биологических образцов и аналогичные рутинные задачи. Эти микроскопы относительно небольшие, недорогой, очень прочный, простой в использовании и простой в обслуживании. Общий микроскопы с основным объективом обычно используются для более сложных приложения, требующие высокого разрешения с улучшенными оптическими и аксессуары для освещения.Доступен широкий спектр аксессуаров поскольку эти микроскопы укрепляют свои позиции на арене исследований. В во многих промышленных ситуациях микроскопы Гриноу, вероятно, будут на производственных линиях, в то время как микроскопы с обычным основным объективом ограничивается научно-исследовательскими лабораториями. Другой внимание уделяется экономике покупки микроскопа, особенно на крупномасштабный. Стереомикроскопы с общим основным объективом могут стоить несколько раз. раз больше, чем микроскоп Гриноу, что является главным соображением для производителей, которым могут потребоваться от десятков до сотен микроскопов.Однако бывают исключения. Если обычный микроскоп с основным объективом чем лучше инструмент для работы, реальная стоимость владения может быть ниже конец.

Увеличение в стереомикроскопии: объективы и окуляры

Общее увеличение, достигаемое в стереомикроскопе, является произведением увеличения объектива и окуляра, а также любые промежуточные или внешние вспомогательные системы увеличительных линз. Над с годами был разработан ряд независимых методов для изменения (увеличить или уменьшить) коэффициент увеличения стереомикроскопов.В простейших микроскопах объективы (или единственный объектив в Конструкция CMO) стационарно установлены в нижней части корпуса, и увеличение можно изменить, только установив окуляры различных власть. Чуть более сложные микроскопы имеют сменные объективы, позволяющие регулировать общий коэффициент увеличения либо с помощью объектива с большим или меньшим увеличением или путем замены окуляров разного увеличения. Цели в этих моделях монтируются с помощью винтовая резьба или зажимы, которые позволяют относительно быстро переключаться на новое увеличение.

Стереомикроскопы среднего уровня оснащены выдвижными корпус объектива или вращающаяся турель, содержащая несколько согласованных наборов объективов для получения различных коэффициентов увеличения. Чтобы отрегулируйте увеличение микроскопа, оператор просто поворачивает турель для размещения нового вспомогательного спаренного набора целей под канальные трубы. Когда-то микроскопы такой конструкции были очень популярны. но сегодня производятся редко.

Стереомикроскопы высочайшего качества оснащены системой трансфокатора или вращающимся барабаном содержащие галилеевы телескопы, которые используются для увеличения и уменьшите общее увеличение.Система вращающегося барабана функционирует как интегральная промежуточная трубка (или деталь), содержащая парные наборы линзы, которые можно установить в оптический тракт, повернув барабан. В большинстве моделей положительная разрядка используется как «щелчок стопы », чтобы зафиксировать крепления объектива в правильном положении, и отмечены уведомить оператора о новом коэффициенте увеличения. Барабан обычно имеет пару пустых байонетов, лишенных вспомогательных линзы и могут быть расположены на оптическом пути, что позволяет использовать Комбинация объектива и окуляра без дополнительного увеличения.

Рисунок 7 - Конфигурация стереомикроскопа с увеличением Системы масштабирования

(показаны на рис. 7) обеспечивают непрерывное регулируемый диапазон увеличения, который можно отрегулировать поворотом ручки расположен либо на периферии корпуса микроскопа, либо встроен внутри самого тела. Эта конструкция устраняет заглушку, которая происходит с возможной визуальной потерей пространственных отношений между особенности образца при изменении увеличения дискретно, ступенчато настройки.В некоторых старых публикациях системы масштабирования часто обозначается как панкратических систем после греческих слов pan для «каждый» и kratos для «мощности». Коэффициенты масштабирования варьируются от 4 : 1 до 15 : 1, в зависимости от возраста, производителя и модели микроскопа. В Как правило, система линз с переменным фокусным расстоянием содержит минимум три группы линз, привлечение двух или более элементов для каждой группы, которые стратегически расположены по отношению друг к другу.Один элемент закреплен внутри канальная трубка, при этом два других плавно переводятся вверх и вниз внутри канала прецизионными кулачками. Система разработана таким образом, чтобы быстрое и непрерывное изменение увеличения при одновременном держать микроскоп в фокусе. После системы масштабирования дополнительные линзы используются для ретрансляции и / или построения изображения перед проецируя его в окуляры. Несколько новых стереомикроскопов модели используют положительный щелчок, который предупреждает микроскописта о выбранные положения увеличения в диапазоне увеличения.Это различие необходим для калибровки уровня увеличения при заданной мощности шаг, функция, которая часто оказывается полезной при выполнении линейных измерений.

Ранние системы объектива для стереомикроскопов имели диапазон увеличения приблизительно от 7x до 30x. Коэффициенты увеличения медленно росли по мере того, как улучшены оптические характеристики микроскопов этого класса и многое другое. Последние студенческие микроскопы теперь имеют диапазон увеличения от 2x до 70x. Стереомикроскопы среднего уровня имеют коэффициент увеличения с верхний предел увеличения между 250x и 400x, в то время как высококлассные исследования микроскопы спортивные системы масштабирования, которые могут достигать более 500x в увеличение.Этот широкий диапазон увеличения дополняется глубиной полевых и рабочих расстояний, которые намного больше, чем в составные микроскопы с эквивалентным увеличением. Рабочая расстояние на современных стереомикроскопах колеблется от 20 до 140 миллиметров, в зависимости от увеличения объектива и коэффициента масштабирования. С добавлением специализированных дополнительных линз насадки, работающие могут быть достигнуты расстояния 300 миллиметров и более. Диаметр поля также намного шире, чем те, которые достигаются с помощью составных микроскопов.

Дополнительную насадку можно установить на оправу объектива на специально сконструированные стереомикроскопы (рис. 8). В целом Крепежные линзы имеют резьбу для вращения в подходящую резьбу, установленную на передняя часть ствола объектива. Другие версии прикрепляются к стволу с зажимным устройством. Эти линзы позволяют микроскописту либо увеличить или уменьшить увеличение основного объектива.

Дополнительные линзы полезны, когда качество изображения не имеет первостепенного значения. фактор, потому что оптическая коррекция не может быть выполнена так точно из-за того, что объектив не установлен в идентичном положении каждый раз, когда он прикреплен.Кроме того, насадочные линзы изменяют объективное рабочее расстояние (расстояние между образцом и передняя линза объектива). Линза, увеличивающая микроскоп увеличение также одновременно визуализирует короткое рабочее расстояние, в то время как насадочная линза, которая служит для уменьшения увеличения, дает соответствующее увеличение рабочего расстояния.

Рисунок 8 - Набор линз для стереомикроскопии в ассортименте

Современные стереомикроскопы оснащены стандартизированными широкоугольными окуляры с высоким острием, доступные в диапазоне увеличения от 5x до 30x примерно с 5-кратным шагом.Большинство этих окуляров можно использовать с очками или без них, а также с защитными резиновыми колпачками доступны, чтобы избежать контакта очков микроскописта и глазок окуляра.

Окуляры обычно оснащены диоптрийной регулировкой, позволяющей одновременная фокусировка образца и измерительной сетки, и Крепления (головки) тубуса бинокулярного микроскопа теперь имеют подвижные трубки, которые позволяют оператору изменять межзрачковое расстояние между окулярами в диапазоне от 55 до 75 миллиметров.В межзрачковая регулировка часто выполняется вращением призмы тела относительно их оптических осей. Потому что цели фиксируется в их отношении к призмам, регулировка не меняет стереоскопический эффект. Это удобство снижает утомляемость во время длительные периоды наблюдения, но требуется повторная регулировка, когда прибор используется более чем одним оператором. Обратите внимание, что микроскописты кто носит очки для коррекции близорукости и различий в зрение между глазами также следует носить в очках для микроскопии.Очки, которые носят только для макросъемки, следует снимать во время работы. наблюдение, потому что микроскоп производит изображение на некотором расстоянии.

Поле зрения (иногда сокращенно FOV ), которое составляет видна и находится в фокусе при наблюдении за образцами в микроскоп, определяется увеличением объектива и размером фиксированного полевая диафрагма в окуляре. Когда увеличение увеличивается на как для обычного, так и для стереомикроскопа, размер поля зрения составляет уменьшается, если диаметр диафрагмы окуляра остается постоянным.И наоборот, при уменьшении увеличения поле зрения уменьшается. увеличивается при фиксированных диаметрах диафрагмы окуляра. Изменение размера отверстие диафрагмы окуляра (это необходимо сделать при изготовлении) увеличит поле зрения при фиксированном увеличении (для больший размер диафрагмы) или уменьшите поле зрения (меньшая диафрагма размер).

В большинстве составных окуляров и окуляров стереомикроскопов физический диаметр полевой диафрагмы (расположенной спереди или сзади поле линзы окуляра) измеряется в миллиметрах и называется полевым номером , который часто сокращается и обозначается просто как FN .Фактический физический размер полевой диафрагмы и видимый оптический размер поля может варьироваться в конструкциях окуляров с полевой линзой ниже диафрагма. Измерительные и микрофотографические сетки размещены в плоскость полевой диафрагмы окуляра, чтобы она находилась в одной плоскости. оптически сопряженная плоскость в качестве образца.

Номер поля окуляра, обычно нанесенный на корпус. внешний вид, делится на кратность увеличения объектива, чтобы количественно определить размер поля зрения.Включено в расчет также должен быть настройкой масштабирования и любыми дополнительными аксессуары, вставленные в оптический путь, которые могут иметь увеличение фактор. Однако увеличение окуляра в комплект не входит, что относительно частая ошибка новичков в микроскопии. Когда более широкий желаемое поле зрения, микроскопист должен выбрать окуляры с высший номер поля. В нижних диапазонах увеличения стереомикроскопы имеют значительно большее поле зрения, чем классические лабораторные составные микроскопы.Типичный размер поля с Окуляр с 10-кратным увеличением и объектив с малым увеличением (0,5-кратное увеличение) составляет от 65 до 80 миллиметров (в зависимости от коэффициента масштабирования), что значительно превышает размер, наблюдаемый (около 40 миллиметров) с помощью сложного микроскопа на сопоставимое увеличение. Эти большие размеры поля требуют высокой степени освещения, и часто бывает трудно обеспечить непрерывное уровень освещенности по всему полю обзора.

Разрешение и глубина резкости в стереомикроскопии

Разрешение стереомикроскопии определяется длиной волны освещенность и числовая апертура объектива, как она есть с любой другой формой оптической микроскопии.Числовая апертура - это мера разрешающей способности цели и определяется как половина угловой апертуры объектива, умноженная на показатель преломления визуализирующей среды, которой обычно является воздух стереомикроскопия. Разделив длину волны освещения (в микронах) числовой апертурой, наименьшее расстояние, различимое между двумя количество точек образца определяется уравнением (критерий Рэли) :

Формула 1 - критерий Роли

Разрешение (d) = 0.61 × λ / (n × sin (θ))

, где d - наименьшее разрешаемое расстояние, λ - длина волны освещения (обычно смесь, сосредоточенная вокруг 550 нанометров в стереомикроскопии), n - показатель преломления среды между объективом и образцом, а θ - половина угловой апертуры объектива. Например, Nikon Стереомикроскоп SMZ1500 с апохроматическим объективом 1,6x имеющий числовую апертуру 0.21, будет иметь максимальное разрешение примерно 1,6 мкм, когда образец освещается белый свет со средней длиной волны 550 нанометров. Обратите внимание, что разрешение, рассчитанное для объектива 1.6x, предполагает, что изображение среда между образцом и объективом - воздух. Объективные линзы изготовлены для стереомикроскопов с общим основным объективом, как правило, различаются при увеличении от 0,5x до 2,0x, с тремя или четырьмя промежуточными ценности.

Увеличение, рабочее расстояние и числовая апертура Типичные объективы стереомикроскопа при разном увеличении: представлены в таблице 1.В прошлом несколько производителей назначали цветовые коды к значениям увеличения объектива стереомикроскопа. В таблице 1 также перечислены присвоения цветовых кодов для серии Nikon. объективы стереомикроскопа, содержащие эту идентифицирующую информацию. Примечание что многие производители не назначают конкретный цветовой код объективы стереомикроскопа, а коды, перечисленные в таблице 1, являются предназначен только для того, чтобы предупредить читателей о том, что некоторые цели могут отображать это и другая специализированная фирменная номенклатура.

Таблица 1 - Характеристики объектива стереомикроскопа 906 ED Plan 906 Apo11 906 0,5
Объектив Увеличение Цветовой код Числовой Диафрагма Рабочая Расстояние (Миллиметры)
ED Plan 0,5x Красный 0,045 155
ED Plan 0,75x Желтый 0,68 117
0.09 84
ED Plan 1.5x Зеленый 0,14 50,5
ED Plan 2x Синий 0,18 40
0,066 136
Plan Apo 1x НЕТ 0,13 54
Plan Apo 1.6x НЕТ 0,21 24

Определена разрешающая способность объективов стереомикроскопов. исключительно числовой апертурой объектива и не зависит от оптические параметры окуляра.Общее разрешение не будет влияет при замене 10-кратного окуляра на 20-кратное или большее увеличение окуляры, хотя деталь образца не видна внизу увеличение часто проявляется, когда увеличение окуляра повысился. Окуляры с самым большим увеличением (30x и выше) могут приблизиться пустое увеличение, особенно когда полное увеличение микроскопа превышает доступное из числовой апертуры объектива. Чтобы чтобы измерить и сравнить характеристики одного микроскопа с другим, значение разрешения часто выражается в количестве пар линий на миллиметр (lp / мм).В случае обсуждаемого объектива Nikon 1.6x выше, разрешение приближается к 630 парам линий на миллиметр ниже оптимальные условия.

Вспомогательные насадочные линзы с диапазоном оптической силы от 0,3x до 2,0x, может изменять рабочее расстояние и разрешающую способность стереомикроскопа оптическая система. В целом влияние разрешающей способности пропорционально коэффициенту увеличения прикрепляемой линзы. В диаметр поля обратно пропорционален коэффициенту увеличения, в то время как глубина резкости обратно пропорциональна увеличению фактор в квадрате.Изменения рабочего расстояния также обратно пропорциональны пропорциональны коэффициенту увеличения, но их трудно вычислить потому что функция не линейная. Кроме того, использование этих вспомогательных линзы не окажут существенного влияния на яркость изображения в большинстве случаи.

Таблица 2 - Числовая апертура и эквивалентные значения f-числа 4,81 9026 9026 9016 9026 9016
Числовая апертура f-число
0.023 21,7
0,029 17,2
0,052 9,6
0,085 5,9
0,104 3,9
0,131 3,8

Объективы, предназначенные для обычной фотографии, имеют рейтинг по системе, основанной на f-числах (сокращенно f ), а не числовая апертура (таблица 2).Фактически, эти два значения кажутся разными, но на самом деле выражают одно и то же количество: свет собирающая способность фотообъектива или объектива микроскопа. F-числа можно легко преобразовать в числовую апертуру (и наоборот) взяв обратную двойную величину другого значения :

Формула 2 - f-числа

f-число (f) = 1 / (2 x NA) и NA = 1 / (2 x f)

Числовая апертура (в микроскопии) равна показателю преломления среды изображения, умноженной на угловую апертуру задача.Число f рассчитывается путем деления фокусного расстояния линзовую систему по диаметру апертуры. Если 50-миллиметровый фокус объектив имеет такой же диаметр апертуры, что и 100-миллиметровый объектив, у более коротких объективов число f в два раза больше, чем у длинных. В случаях, когда Максимальный диаметр одинаков для обоих объективов, размер составляет f /2 для 50-миллиметрового объектива и f /4 для 100-миллиметрового объектива.

Диаметр апертуры фиксируется в объективе стереомикроскопа, аналогично ситуации с обычным составным микроскопом цели.По мере увеличения или уменьшения увеличения микроскопа изменяя коэффициент масштабирования, также изменяется фокусное расстояние соответственно. При больших увеличениях соотношение диафрагмы диаметр к фокусному расстоянию увеличивается, и верно обратное, поскольку увеличение уменьшено.

Фокусное расстояние объектива стереомикроскопа 2,0x вдвое меньше, чем у объектив 1.0x, что, в свою очередь, вдвое меньше объектива 0.5x. В некоторые из стереомикроскопов Nikon серии SMZ (U, 10a, 800 и 1000), 0.Объектив 5x имеет фокусное расстояние 200 мм, а объектив 1,0x составляет 100 миллиметров, а фокусное расстояние объектива 2.0x составляет 50 миллиметры. Относительный размер апертуры зум-системы (в сравнении функции целевой) для управления числом f (и числовая апертура) всей системы микроскопа. В поздней модели микроскопов, таких как SMZ1500, фокусные расстояния объектива были уменьшена для увеличения общей числовой апертуры системы. Таким образом, объектив 0,5x, разработанный для SMZ1500, имеет фокусное расстояние 160 мм. длина, с 1.Объективы 0x и 2.0x с фокусным расстоянием, равным половина и четверть линзы 0,5x соответственно.

Некоторые производители поставляют переходные кольца, позволяющие разработан для конкретного микроскопа, который будет использоваться на другом (обычно более раннем модель) стереомикроскопы. В некоторых случаях две цели, имеющие одинаковое увеличение может иметь разные фокусные расстояния из-за различий в Трубчатый объектив и диафрагма канала трансфокации. Например, Стереомикроскоп Nikon СМЗ-У 1.Объектив 0x имеет фокусное расстояние 100 миллиметров, в то время как в более поздней модели микроскопа SMZ1500 используется фокальный длина 80 миллиметров для объектива с аналогичным увеличением и оптические поправки. Разница между двумя микроскопами дизайнов - это размер апертуры системы масштабирования, что приводит к меньшее фокусное расстояние для объективов серии SMZ1500. Когда сменные объективы с одинаковым увеличением, но разным фокусных расстояний необходимо ввести дополнительный множитель в общую расчеты увеличения для корректировки разницы фокусных расстояний.

Таблица 3 - Глубина резкости в объективах стереомикроскопа
Объектив Коэффициент увеличения Числовой
Апертура
Глубина резкости
(микрометры)
10x 15x 20x 30x
HR Plan
Apo 1x
0,75 0,023 1,348 1072 934 796
1 0.029 820 655 573 491
2 0,052 239 193 170 147
4 0,085 80 66 59 52
6 0,104 48 41 37 33
8 0,118 35 30 27 25
10 0.128 28 24 22 21
11,25 0,131 26 21 21 19

Глубина резкости - важное понятие в стереомикроскопии (возможно, даже больше, чем с другими распространенными формами оптической микроскопии), и сильно зависит от общего увеличения инструмента, включая вклад как объективных, так и вспомогательных насадки линз.При увеличении 50x с использованием объектива 1x (числовая апертура 0,10), 10-кратные окуляры и коэффициент увеличения 5, Глубина резкости типичного стереомикроскопа составляет приблизительно 55 микрометров. Если к микроскопу добавляется 2-кратная насадка, когда он настроен на работу при 50-кратном увеличении, новое увеличение будет 100x, но глубина резкости падает примерно до 14 микрометров, существенное уменьшение от значения (55 микрометров) без вспомогательная линза. В этой ситуации разумнее сменить окуляр. увеличение от 10x до 20x для достижения дополнительного увеличения, чтобы для сохранения большего значения глубины резкости (см. Таблицу 3).Увеличение числовая апертура объектива за счет улучшенной оптической коррекции (для например, от ахромата до апохромата) также даст скромный уменьшение глубины резкости.

Значения глубины резкости для планапохроматического объектива Nikon 1x равны представлены в Таблице 3, где они перечислены как функция увеличения коэффициент увеличения и увеличение окуляра. Это ясно из данные в таблице, что числовая апертура увеличивается с увеличением увеличения увеличения, а глубина резкости уменьшается с увеличением коэффициенты увеличения окуляра и трансфокатора.

Уменьшение размера двойной ирисовой диафрагмы, расположенной между объектив и окуляры могут увеличить глубину резкости. Эта диафрагма открывается и закрывается с помощью колеса или рычага в корпусе микроскопа Корпус. На самом деле есть две диафрагмы, по одной для каждой из каналов, в конструкции стереомикроскопа с общим основным объективом. В роль этих диафрагм заключается в увеличении глубины резкости при одновременно улучшается контраст образца, наблюдаемый в окулярах.Изменение глубины резкости и числовой апертуры в зависимости от размер отверстия диафрагмы, представлен в Таблице 4 для плана Nikon. апохроматический объектив 1x при максимальном коэффициенте увеличения (11.25). По мере уменьшения размера диафрагмы глубина резкости при использовании окуляра 10x увеличивается с 26 до 89 миллиметров, примерно на 200 процентов больше. Одновременно численный апертура падает со значения 0,131 до 0,063, или почти 100 процентов. Подобные эффекты наблюдаются при больших увеличениях окуляра.

Таблица 4 - Глубина резкости и числовая апертура в зависимости от размера отверстия диафрагмы
Числовой Диафрагма Глубина резкости (Микрометры)
10x 15x 20x 30x
0,131 26 22 21 20 19 9026 9026 9026 9026 9026 9026 9026 9026 9026 9026 9026 9026 9026 9026 9026 9026 9026 9026 9026 37 35
0.063 89 83 79 76

Закрытие ирисовой диафрагмы также приведет к снижению общего интенсивность света, увеличивающая время экспозиции как для цифровых, так и для пленочных изображений системы камер. В большинстве случаев оптимальная настройка диафрагм определяется экспериментальным путем. Поскольку диафрагмы медленно закрываются, изображение становится более контрастным, поскольку интенсивность освещения медленно затухает. В какой-то момент, в зависимости от оптической конфигурации микроскопа изображение начинает ухудшаться, и детали образца проявляются дифракционные явления, а мельчайшие детали структуры исчезают.Лучшая настройка - это баланс между максимальной детализацией образца и максимальная контрастность, видимая в окулярах, на пленке или в цифровом формате изображений.

Микрофотография и цифровые изображения

Стереомикроскопы Гриноу и стереомикроскопы с общим основным объективом легко адаптируется к захвату изображений с использованием традиционных методы микрофотографии (пленка) или с помощью передовых цифровых изображений. Часто микрофотография используется как инструмент для записи пространственного изображения. распределение деталей образца до наблюдения и получения изображений с помощью составной микроскоп с большим увеличением.Эта техника часто бывает необходима для биологических образцов, где рассечение, окрашивание и селективное крепления выполняются.

Основная проблема цифровых изображений и микрофотографии в стереомикроскопия - это малая числовая апертура объективов, и невозможность запечатлеть на пленку (или в цифровое изображение) огромное глубина резкости, наблюдаемая через окуляры. Также есть несколько ограничивающие факторы, которые следует учитывать при фотографировании образцов через одиночную трубку с использованием стереомикроскопа Гриноу.Поскольку объектив микроскопа расположен под небольшим углом к образец, глубина и разрешение, видимые в окулярах микроскопа, равны не записано на пленку. Некоторые производители когда-то поставляли аксессуары, которые помогают облегчить эти проблемы, но многие старые микроскопы иметь запасы запасных частей и принадлежностей, которые исчерпаны, что ограничивает выбор для фотографов.

Старые стереомикроскопы могут быть оснащены цифровой или пленочной камерой. используя вложения, доступные через Интернет или через дома оптики и науки.Эти вложения существуют почти все мыслимые системы камер, и многие из них подходят непосредственно к камере на смотровую трубу с оставленным окуляром. Новее стереомикроскопы имеют тринокулярные головки или фотографические промежуточные трубки (иногда требующие проекционного окуляра) в качестве опции, но они часто ограничиваются в использовании системами камер, указанными в производитель микроскопов.

Рисунок 9 - Nikon SMZ-1500, оборудованный для микрофотографии

Микроскоп, представленный на рис. 9, представляет собой ультрасовременный микроскоп Nikon. стереомикроскоп исследовательского уровня, оборудованный как для традиционной визуализации с пленкой Polaroid и цифровой видеокамерой.Системы камер соединены с микроскопом через насадку светоделителя, которая прикреплен в качестве промежуточной детали между корпусом микроскопа и бинокулярная головка. Доступны как однополюсные, так и двухходовые светоделители. от Nikon для использования с одной или двумя камерами. Оптический Путь направлен в порты камеры с помощью рычага выбора, расположенного на передняя часть промежуточной детали. Стандартное c-крепление, f-крепление и запатентованные системы соединения доступны для поддержки широкий выбор систем камер.Кроме того, Nikon предлагает проекционные линзы с разным увеличением, которые можно использовать для изменения изображения размер на пленке или в цифровых изображениях.

Прицельная сетка может быть вставлена ​​в один из окуляров для компоновка изображений для захвата, или искатель фокуса в экспозиции система мониторинга может быть использована для той же цели. Увеличение на микрофотографиях или цифровых изображениях рассчитывается как произведение увеличение проекционного объектива (если используется) умноженное на увеличение и увеличение объектива.Некоторые порты светоделителя также введите четвертый коэффициент увеличения, обычно от 0,5x до 2,5x, который должен быть включены в расчет. Другие производители микроскопов предлагают аналогичные системы камер, разработанные исключительно для их стереомикроскопов продуктовые линейки.

Уникальным аспектом микрофотографии в стереомикроскопии является способность составлять изображения, состоящие из стереопар , за счет использования образцов, имеющих значительную трехмерную пространственную отношения между деталями конструкции.Первый шаг - сфотографировать образец с использованием левого окуляра, а затем еще одна фотография через правый окуляр. Альтернативная процедура, которая также может быть Используемые с общим основным объективом стереомикроскопы включают наклон образец по горизонтальной оси (столика) под углом семь к восемь градусов слева от оптической оси микроскопа. После при получении микрофотографии или цифрового изображения образец наклоняют идентичное количество справа от оптической оси и другое записывается микрофотография (цифровое изображение).Этот маневр производит тот же эффект, что и при съемке двух последовательных фотографий с помощью прибора в стиле Гриноу. стереомикроскоп.

После печати (или цифровой обработки изображения) микрофотографии, они могут быть установлены (или отображены на мониторе компьютера) рядом и просматривается с помощью стереофонического просмотра, визуализируя детали образца в поразительной трехмерные дисплеи. Важно, чтобы ориентация и выравнивание стереопар совпадает с требованиями просмотрщик стерео.

Заключение

Увеличение часто считается самым важным критерием оценка работы оптического микроскопа. Это далеко не так правда, потому что правильного увеличения достаточно для поставленная задача, и ее не следует без надобности превышать. Многие классические исследования основ клеточной структуры и функции, а также мельчайшие детали анатомии полупроводников лучше всего изучать с классические составные оптические микроскопы в проходящем и отраженном свете.Для этого требуется увеличение в диапазоне от 400x до 1000x. исследования, которые обычно не сильно полагаются на большую глубину резкости для успешное наблюдение. С другой стороны, большое разнообразие экземпляров необходимо исследовать при меньшем увеличении, но требуется большая глубина поля с высокой степенью контрастности.

Стереомикроскопы обладают характеристиками, которые ценны в ситуации, когда трехмерное наблюдение и восприятие глубины и контраст имеет решающее значение для интерпретации структуры образца.Эти инструменты также необходимы при микроманипуляциях образец требуется в большом и удобном рабочем пространстве. Широкий поле зрения и переменное увеличение, отображаемое стереомикроскопами также полезен для создания миниатюрных промышленных сборок, или для биологических исследований, требующих осторожного обращения с деликатными и чувствительные живые организмы.

Учитывая широкий спектр аксессуаров, доступных в настоящее время для системы стереомикроскопов, этот класс микроскопов чрезвычайно полезен во множестве приложений.Стенды и осветительные базы есть доступны от всех производителей и могут быть адаптированы практически к любая рабочая ситуация. Есть широкий выбор целей и окуляры, усиленные насадными линзами и коаксиальными осветителями, которые присоединяются к микроскопу в качестве промежуточной трубки. Работающий расстояния могут варьироваться от 3-5 сантиметров до 20 сантиметров в некоторые модели, допускающие значительное пространство рабочего пространства между объектив и образец.

Современные стереомикроскопы разработаны с учетом эргономических аспектов, и большинство оптических сборок представляют собой герметичные контейнеры, которые защищены от пыли и взлома, а также содержат экраны объектива для защиты оптические элементы от вредных воздействий окружающей среды.Антибликовые покрытия испаряется на поверхность больших передних линз объектива, служит для защищайте эти хрупкие детали от агрессивных жидкостей или газов, или от абразивных частиц, которые могут вызвать сколы и царапины.

Применение стереомикроскопов ограничено только их разрешением. власть. Эти микроскопы широко используются в различных дисциплины, которые имеют задачи, требующие функций, имеющихся в современных инструменты этого класса.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *