Что такое микрофотометр и для чего он нужен
Микрофотометр, известный также как микроденситометр, — это специализированный измерительный прибор, предназначенный для анализа оптической плотности на микроскопических участках фотоматериалов. Он находит применение в работе с такими объектами, как спектрограммы, рентгеновские снимки, астрофотографии и аэрофотосъёмка. По сути, этот прибор является усовершенствованной версией денситометра, дополненной микроскопической оптикой, которая позволяет увеличивать исследуемый участок в 5–40 раз для более точного анализа.
Типы и принципы работы микрофотометров
Существуют две основные конструктивные разновидности прибора: однолучевые и двулучевые микрофотометры. Однолучевая модель работает по принципу прямого отсчёта измеряемой величины. Двулучевой прибор, аналогично двулучевому денситометру, основан на методе уравнивания интенсивности двух световых потоков (измерительного и эталонного).
Кроме того, микрофотометры классифицируются по способу обработки данных. Нерегистрирующие модели позволяют проводить точечные измерения на отдельных участках изображения. Регистрирующие микрофотометры автоматически записывают результаты измерений, выполняя сканирование по заданной траектории — прямой линии, окружности или другой кривой.
Специализированные разновидности
Среди специальных типов микрофотометров можно выделить:
- Изофотометры (эквиденситометры): предназначены для определения на снимке точек с одинаковой оптической плотностью и построения на их основе линий равной плотности — изофот.
- Микроспектрофотометры: используются для измерения спектральных кривых поглощения в монохроматическом свете. Это особенно важно при анализе тонкослойных объектов с неоднородной окраской, например, хроматограмм.
Ключевые характеристики и эволюция конструкции
Важным параметром микрофотометра является его чувствительность, которая определяется минимальной площадью измеряемого участка и связана с максимальной оптической плотностью, которую может зафиксировать прибор. Эта характеристика варьируется в широких пределах — от сотых долей до десятков квадратных микрометров.
Исторически в первых моделях в качестве светоприёмников использовались селеновые фотоэлементы. Современные приборы оснащаются гораздо более чувствительными многокаскадными фотоэлектронными умножителями (ФЭУ), что позволяет достигать высокой точности измерений — вплоть до 0.01–0.03 единицы оптической плотности.
Области применения
Микрофотометры — незаменимые инструменты в различных научных и технических областях, включая астрофотометрию, оптическую звукозапись, спектрометрию и многие другие.
Примеры конкретных моделей
Микрофотометр ИФО-463
Эта модель предназначена для измерения оптической плотности и коэффициента пропускания спектрограмм, рентгенограмм, нейтральных светофильтров и других прозрачных объектов. Принцип работы основан на преобразовании светового потока, прошедшего через исследуемый образец, в пропорциональный ему фототок. Далее измерительная система преобразует этот сигнал в числовые значения, которые отображаются на цифровом табло.
Технические характеристики ИФО-463:
- Диапазон измерения оптической плотности: 0.1–3.0 Б.
- Погрешность: ±0.01–±0.03 Б.
- Диапазон коэффициента пропускания: 0.001–1.
- Возможность увеличения изображения на экране.
- Работа со спектрограммами размером до 130×180 мм.
- Потребляемая мощность: 120 В·А.
- Габариты: 600×600×500 мм, вес: 30 кг.
Лабораторный одноволновый микрофотометр для биохимии
Это компактный программируемый прибор, используемый в клинических и биохимических лабораториях для анализа состава крови. Он работает на фиксированной длине волны 600 нм и поддерживает калибровку по стандарту или фактору. Открытая система прибора позволяет использовать реагенты от разных производителей.
Его ключевые особенности:
- Автоматический расчёт и вывод результатов на ЖК-экран.
- Высокая точность калибровки.
- Фотометрический диапазон: 0–2 Б.
- Минимальное регистрируемое изменение плотности: 0.001 Б.
- Время измерения: 1 секунда.
- Питание от сети или встроенных батарей (ресурс до 4 лет).
- Компактные размеры: 178×18×43 мм, вес всего 400 г.