Инновации в оптической микроскопии (Часть2)

Исследования истории образования горных пород

Филлит. Исследования тонких геологических шлифов при помощи поляризационной микроскопии, наряду с получением информации о составляющих минералах, могут выявить множество деталей процесса образования скальных пород. Метаморфическая горная порода филлит явно демонстрирует ориентированное расположение кристаллов в результате воздействия тепла и механического напряжения. В плоскополяризованном свете видны небольшие складки (рисунок 6(a)), более четко определяемые при скрещенных поляризаторах (рисунок 6(b)), как с полноволновой пластиной, так и без нее. Изображение в плоскополяризованном свете выявляет наличие нескольких минералов — кварца в сером и белом тонах и слюды в цветах более высокого порядка. Хорошо видно упорядочение слюды. Добавление полноволновой пластины (рисунок 6(с)) улучшает контрастность и повышает определенность изображения.

Оолит. Светло-серая горная порода; состоит из кремнеземного оолита, цементированного в плотный кремнезем; образуется в море. Название минерала происходит от его структурного сходства с рыбьей икрой! Образуется в море, при перекатывании песчинок слабыми течениями по дну из карбоната кальция или других минералов. Нарастание этих минералов на частицы песка и последующее цементирование превращают песчинки в консолидированную породу. Представленные тонкие шлифы выявляют исходные центры кристаллизации кварца (рисунки 7(a-c)), на которые наслоился карбонатный минерал.

Рис. 7. Тонкий шлиф оолита в поляризованном свете

В плоскополяризованном освещении (рисунок 7(a)), кварц практически невидим, поскольку имеет одинаковый с цементом коэффициент преломления, а карбонатный минерал, с иным показателем преломления, демонстрирует высокую контрастность. На снимке, полученном со скрещенными поляризаторами (рисунок 7(b)), видны серые и белые частицы кварца, а карбонат кальция окрашен в характерный светло-коричневый (бисквитный) цвет, белый цвет высших порядков. Группы кварцевых зерен в некоторых жилах показывают, что это поликристаллические частицы метаморфического кварцита. При установке в оптическую систему полноволновой замедляющей пластины (рисунок 7(с)), становятся заметными разности оптических путей в образце, и повышается контрастность изображения.

Натуральные и синтетические полимеры

В процессе отверждения полимерных расплавов может иметь место некоторая организация полимерных цепей, — процесс, часто зависящий от режима отжига. В случае образования активных центров (нуклеации), синтетические полимерные цепи часто располагаются тангенциально, а затвердевающие области растут радиально. В перекрестно поляризованном освещении они выглядят белыми участками с черными крестами ослабления. Когда эти сферолиты сталкиваются, их границы становятся многоугольными. Это можно видеть в перекрестно, но не в плоскополяризованном, освещении.

Рис. 8. Натуральные и синтетические полимеры в поляризованном свете

Установка в оптическую систему полноволновой пластины (рисунок 8(a)) подтверждает тангенциальное расположение полимерных цепей. Возникающее среди сферолитов объединение указывает на медленное остывание расплава, позволяющее полимерным цепям расти спирально. Эти сведения о температурной истории практически невозможно получить любым другим методом. Нуклеация в расплавах полимеров возникает в результате случайного загрязнения или контакта с зародыше-образующей поверхностью, и может привести к значительному ослаблению изделия. Распознавание нуклеации может быть весьма полезным для контроля качества.

Некоторые полимеры могут не быть двулучепреломляющими (подтверждается поликарбонатным образцом на рисунке 8(b)) и не проявлять значительную вторичную или третичную структуру. В других случаях и биологические, и синтетические полимеры могут подвергаться ряду лиотропных или термотропных жидкокристаллических фазовых переходов, которые, зачастую, можно наблюдать и регистрировать при помощи поляризационного микроскопа. Рисунок 8(с) иллюстрирует столбчато-гексатическую жидкокристаллическую фазу двойного лучепреломления, которую проявляет ДНК при очень высоких концентрациях (свыше 300 миллиграммов/миллилитр).

Нейлоновые волокна. Наблюдение в плоскополяризованном свете (рисунок 9(a)) выявляет различия в показателях преломления волокна и гистологической среды, а также наличие непрозрачных частиц диоксид титана. Изображение в перекрестно поляризованном освещении (рисунок 9(b)) демонстрирует поляризационные цвета третьего порядка, а их распределение в волокнах указывает, что это цилиндрическое, а не дольчатое волокно, пригодное для определения механической прочности. Использование кварцевого клина (рисунок 9(с)) позволяет определить разности оптических путей для измерения двойного лучепреломления.

Рис. 9. Нейлоновое волокно в поляризованном свете

Итак, поляризационная микроскопия предоставляет громадный объем информации о составе и пространственной структуре самых различных образцов. Имея практически неограниченную область применения, эта методика способна выявлять данные о термической предыстории образца, а также о напряжениях и натяжениях, которым он подвергался в процессе формирования. Будучи весьма полезной в производстве и изысканиях, поляризационная микроскопия является сравнительно недорогим и доступным средством для исследований и контроля качества, и способна предоставлять информацию, недоступную для других методик.

Эргономика микроскопа

Основы эргономики микроскопа

При входе в лабораторию, часто можно увидеть микроскопы, стоящие на книгах, наклоненные необычным образом и удерживаемые в различных положениях, приспособленных «под себя» их пользователями. С момента изобретения в начале семнадцатого века, микроскопы претерпели удивительную эволюцию. Однако, в большинстве своем, усовершенствования и улучшения касались принадлежностей для повышения контраста наблюдаемых изображений и оптической системы микроскопа.

Рис. 1. Стереомикроскоп Nikon SMZ10 с эргономическими приспособлениями

Несмотря на то, что на протяжении последних 400 лет вопросы удобства в использовании приносились в жертву оптическим характеристикам, они, все же, не совсем игнорировались микроскопистами. Еще в 30-х годах девятнадцатого века сэр Дэвид Брюстер (David Brewster) в своем Трактате об оптике писал: «Наилучшее положение для микроскопических наблюдений — горизонтально лежа на спине… Наихудшее положение — когда приходится смотреть вертикально, сверху вниз». К сожалению, рекомендации сэра Брюстера никогда не были воплощены в конструкции микроскопа, и сидячее либо стоячее положение перед прибором сохранилось.

Если традиционная конструкция микроскопа не обязательно создает проблемы при краткосрочном использовании, то продолжительные сеансы работы исторически создавали проблемы использовавшим микроскопы ученым и лаборантам, причиняя им, абсолютно дословно, «боль в шее». Страдания микроскопистов относились на благо науки, и многие из них через годы заплатили физическими недомоганиями, а иногда и хроническими заболеваниями.

Управление по технике безопасности и гигиене труда (OSHA) Министерства труда США находит, что: «Работа за микроскопом вызывает напряжение зрительной системы и опорно-двигательного аппарата. Операторы вынуждены находиться в неестественной, напряженной позе, практически не имея возможности двигать головой и туловищем. В этой позе голова наклонена над окулярами, верхняя часть туловища подана вперед, а рука поднята вверх для управления фокусировкой, либо обе руки неестественно согнуты в запястьях».

Будучи когда-то экзотическим и эзотерическим предметом научного оборудования, в течение 20-го века микроскоп стал обычным инструментом в геологических, биологических и медицинских лабораториях, на предприятиях полупроводниковой промышленности, выпускающих интегральные микросхемы для компьютеров и бытовой электроники. С развитием микроскопа росла и забота об удобстве его использования. В 1980-х и 90-х годах производители микроскопов стали внедрять в свои приборы эргономические детали, делая микроскопы более удобными в использовании во время длительных сеансов работы, вплоть до шести и даже восьми часов в день.

На рисунке 1 представлен стереомикроскоп SMZ10 компании Nikon, относящийся к эпохе 1980-х годов и оснащенный некоторыми вспомогательными эргономическими принадлежностями. Для облегчения позы оператора, микроскоп оснащен набором удлиненных окулярных тубусов (см. также рисунки 3 и 4), оптическим клином, позволяющим располагать окуляры ближе к горизонтальному положению, и подвижным адаптером, который дает возможность регулировать высоту микроскопа под конкретного пользователя. Рядом с микроскопом располагаются два наклонных подлокотника, которые исключают необходимость отрывать руки от лабораторного стола, чтобы отрегулировать микроскоп. Модель SMZ10 была разработана в тот период, когда органы фокусировки стереомикроскопов устанавливались высоко на штативе, из-за чего для непрерывного поддержания фокусировки требовались постоянные и значительные движения предплечья. Кроме того, увеличение регулировалось путем вращения большого рифленого кольца в центральной части корпуса микроскопа. В этом кольце были установлены несколько пар телескопов Галилея, увеличивавших или уменьшавших коэффициент увеличения микроскопа. Работа с микроскопом в течение длительных периодов времени требует постоянного изменения фокусировки и коэффициентов увеличения, органы управления которыми расположены на значительных расстояниях от поверхности стола. Через дополнительный переходник к микроскопу подсоединяется цифровая видеокамера. Использование микроскопа с видеокамерой позволяет оператору составлять и фокусировать изображения на мониторе компьютера, а не через окуляры микроскопа, что снижает нагрузку на глаза.

Основы эргономики

Предмет эргономики — поиск оптимальных условий для людей при взаимодействии друг с другом и окружающими объектами, оптимизация жилого пространства, мест, предназначенных для отдыха, игр и развлечений.Наука эргономика связана с изучением и «применением» анатомии, биомеханики и биологии человека при конструировании предметов, систем и окружающей обстановки. Называемая также инженерной психологией, или факторами субъективности, эргономика — это сравнительно молодая дисциплина, зародившейся в 1949 и получившая максимальное развитие благодаря новым технологиям, разработанным во время Второй мировой войны. На протяжении этого периода стало очевидно, что для безопасного и эффективного использования новых технологий и изделий необходимо учитывать человеческие факторы и влияние окружающей среды. В течение последних 50 лет эргономика нашла широкое применение — от производственных цехов и информационных систем до предметов домашнего хозяйства, спорта и досуга — практически во всех аспектах жизни.

В отношении производственных помещений и рабочих мест цель эргономики заключается в повышении эффективности, качества и комфорта условий работы, за счет превращения рутинных и повторяющихся операций в более комфортные и легко выполнимые. Это уменьшает физическую и психологическую нагрузку, снижая фактор утомления и человеческих ошибок. В некоторых сферах деятельности человека, в особенности в ядерной и химической отраслях промышленности, на транспорте (например, в сфере управлении воздушным движением) цена человеческой ошибки может быть катастрофической, а такая ошибка может стать причиной увечий или гибели сотен людей, либо привести к широкомасштабным экологическим катастрофам.

Табл. 1. Процентное распределение медицинских проблем по сообщениям микроскопистов

Однако, в подавляющем большинстве профессий именно отдельные работники, главным образом, страдают от дискомфорта, травм или полной инвалидности, классифицируемых как профессиональные мышечно-скелетные нарушения (МСН). МСН — это медицинские показания, связанные с воздействием на мышцы, нервы, сухожилия, связки, суставы, хрящи, и/или межпозвоночные диски. Мышечно-скелетные нарушения обозначаются целым рядом названий (и аббревиатур). В терминологию входят такие названия, как хронические растяжения сухожилий травматического характера и «туннельный синдром» (RSI), кумулятивные травматические нарушения (CTD) и синдром перегрузки.

Все перечисленные термины являются обобщающими, и не обозначают конкретно ни одно из нарушений МСН. Среди некоторых примеров МСН можно назвать запястный синдром, тендинит, кистозные образования, боль в нижнем отделе спины. К основным предупреждающим признакам мышечно-скелетных нарушений относятся: усталость, скованность и спазмы суставов, хроническое жжение или боль, нарушение координации, ослабление силы сжатия рук.

В результате многочисленных исследований следующие эргономические факторы риска признаны наиболее вероятными основными или сопутствующими причинами МСН: перенапряжение, повторяемость, дискомфорт, неподвижность позы, вибрация, контактное напряжение и низкие температуры. Из перечисленных факторов риска наиболее часто с серьезными случаями МСН связаны перенапряжение (т. е., сильные напряжения), повторяемость и дискомфорт.

Чтобы вызвать мышечно-скелетное нарушение или способствовать его возникновению достаточно одного из эргономических факторов риска. Чаще всего, опасность создается при сочетании нескольких эргономических факторов риска. Профессии, объединяющие несколько таких факторов, с большей вероятностью становятся причинами МСН. Вероятность заболевания зависит от продолжительности, частоты и/или интенсивности влияния каждого из факторов риска. Важно рассматривать эргономические факторы риска с учетом как их совокупного, так и индивидуального влияния на возникновение (или на содействие возникновению) мышечно-скелетных нарушений.

За несколько последних десятилетий эргономика рабочего места стала предметом постоянно растущей важности. Причиной мышечно-скелетных нарушений может стать несоответствие физических возможностей работников и физических требований к ним. В США 1,8 миллиона работников ежегодно обращаются по поводу таких профессиональных МСН, как запястный синдром, тендинит и повреждения спины. Около 600 000 случаев МСН оказываются достаточно серьезными для того, чтобы сделать перерыв в работе для восстановления, а иногда требуют даже хирургического вмешательства. Опыт показывает, что еще 1,8 миллиона случаев МСН ежегодно остаются незарегистрированными.

По оценкам, МСН обходятся в 50 миллиардов долларов в год. Только компенсации, выплачиваемые нанимателями работникам, составляют 15–18 миллиардов долларов; один из каждых трех долларов таких компенсаций приходится на претензии, связанные с МСН. Сюда не входят миллиарды долларов, затрачиваемых на лечение, и скрытые расходы, связанные с профессиональными нарушениями здоровья. Рост зарегистрированных в последнее время случаев МСН показывает, что работодатели должны ответственно подходить к созданию условий труда, способствующих сохранению нормального здоровья и высокой производительности.

Эргономика микроскопа

Человеческое тело — это чудо биомеханики, способное принимать и приспосабливаться к самым разнообразным позам и видам деятельности. Ключевым словом для здорового, находящегося в хорошем состоянии тела, является «активность». Тело человека наилучшим образом работает тогда, когда оно постоянно движется или изменяет положения.

Многочасовое непрерывное стояние или сидение, согнувшись над окулярами микроскопа, не та активность, для которой хорошо приспособлено тело человека. При работе с микроскопом голова и руки должны быть вытянуты вперед и наклонены в сторону микроскопа, а плечи округлены. Такая поза может вызывать воспаление мягких тканей, мышц, связок и межпозвоночных дисков. Если, к тому же, ноги помещаются на кольцеобразную подножку, которой снабжаются многие лабораторные стулья, то поза становится еще более неестественной и напряженной.

Рис. 2. Наклонные и телескопические окулярные тубусы и устройство для настройки уровня фокусировки взгляда

Плохая осанка и неудобное положение тела — основные факторы риска возникновения МСН, которым подвергаются микроскописты, занятые полный рабочий день, и, зачастую, испытывающие боль (и повреждения) в шее, запястьях, спине, плечах и руках. При длительной работе за микроскопом отмечается, также, перенапряжение зрения, дискомфорт в ногах и ступнях. В полупроводниковой промышленности, вторыми, в отношении профессиональных медицинских проблем, являются микроскописты, уступая в этом только рабочим по ремонту и обслуживанию, для которых высокий травматизм традиционен. Региональные обследования лаборантов цитологических лабораторий — интенсивных пользователей микроскопов, выявили наличие болевых симптомов в шее, плечах или в верхней части спины более чем у 70% обследованных, а у 56% была отмечена повышенная инцидентность синдромов рук и запястий. Другие исследования показали, что 80% микроскопистов во всех сферах деятельности испытывают связанные с работой мышечно-скелетные боли, а 20% были вынуждены оставить работу в связи с проблемами, связанными с использованием микроскопа. В частности высокий процент увольнений с работы лаборантов цитологических лабораторий (через 5–10 лет) частично обусловлен дискомфортом, связанным необходимостью многочасовых исследований образцов под микроскопом. В таблице 1 представлена опубликованная статистика распространенности случаев нарушений здоровья, связанных с длительным использованием микроскопа. Большинство из зарегистрированных проблем связано с шеей, спиной, плечами и руками; меньшее количество микроскопистов сообщили о дискомфорте или нарушениях функций запястий, рук, ног, ступней и глаз.

Многих из упомянутых условий можно избежать, или, по крайней мере, смягчить их. Два исследования, проведенные в 1990-х годах в Медицинском центре Университета Дьюка, показали, что, работая с микроскопами эргономичных конструкций, и даже с обычными микроскопами, адаптированными под пользователя, люди испытывают меньший дискомфорт. В любом случае, ключевым аспектом является адаптивность. Наиболее комфортными, и создающими меньше проблем, являются те микроскопы, которые адаптируются под пользователя, а не те, под которые будет подстраиваться пользователь.

Описанные проблемы вызываются наклоном головы на угол до 45 градусов и верхней части туловища — на угол до 30 градусов, неудобным положением предплечий и рук, монотонностью и повторяемостью движений. Неадаптируемая рабочая станция, вынуждающая микроскописта в течение длительного времени сидеть в неудобной позе, также может быть причиной усталости и мышечно-скелетных нарушений.

Правильное положение микроскопа

сновной фактор неудобства при использовании традиционных микроскопов состоит в том, что для наблюдения образца пользователь должен находиться в позе с согнутой шеей, тогда как руки относительно неподвижны. С точки зрения биомеханики, длительный наклон (в 30 градусов) относительно вертикали может вызывать значительные сокращения и усталость мышц, а также боль. Документально подтверждено, что при таком перенапряжении шеи, часто происходит защемление нервов. Повторяющиеся движения рук и контактное напряжение в предплечьях, опирающихся на твердую поверхность, могут вызывать боль и повреждение нервов, вызывающее «туннельный синдром» и/или к запястный синдром.

Недавние исследования показали, что для обеспечения более нейтрального вертикального рабочего положения, оптический путь (расстояние от линз окуляров до наблюдаемого образца) должен находиться в диапазоне 45–55 сантиметров (18 — 21,5 дюйма). Угол возвышения окуляров относительно горизонтальной поверхности рабочего стола должен составлять не более 30 градусов (рисунок 2). У большинства же микроскопов старых конструкций, оптический путь намного короче (25–30 см или 10–12 дюймов), а окуляры отклонены от горизонтали вверх под углом 60 градусов.

Это ставит перед пользователем дилемму. Если поднять микроскоп настолько высоко, чтобы не приходилось изгибать шею, то необходимо неестественным образом выгибать запястья. Если же опустить микроскоп так, чтобы предметный столик находился в более удобном положении и предплечья располагались параллельно полу, то приходится изгибать шею. Многие пользователи микроскопов находят некую «золотую середину» между двумя описанными крайними положениями, создавая, в результате, дискомфорт для шеи, плеч, предплечий, запястий и кистей рук.

Серьезную проблему для операторов представляет зрительное утомление, в особенности, для страдающих близорукостью, дальнозоркостью или астигматизмом. Для компенсации незначительных проблем фокусировки (близорукости и дальнозоркости) можно использовать диоптрийную настройку, которая сегодня существует у большей части окуляров микроскопов. Однако, микроскописты, страдающие умеренным и сильным астигматизмом, вынуждены пользоваться очками даже при наблюдении образцов через окуляры микроскопа. Для аккомодации к бóльшим точкам фокусировки взгляда при работе в очках, производители предлагают специальные окуляры с удаленной точкой фокусировки взгляда. Многие проблемы, связанные с перенапряжением зрения во время длительной работы с микроскопом, можно облегчить за счет использования видеокамер, отображающих изображение образца на монитор компьютера или телевизионный экран. Фактически во многих будущих моделях микроскопов станет возможным полностью исключить окуляры, как таковые, заменив классические наблюдательные тубусы формирователями изображений на базе ПЗС или КМОП-технологий. Интегральная микросхема объединяется с совершеннейшим аналитическим программным пакетом, контролирующим получение, хранение и цифровую обработку изображений, а также выполняющим другие функции, такие, как микросъемка в заданный интервал времени и видеофильмов в реальном времени.

Обеспечение максимально возможной яркости, фокусировки и четкости также способствует снижению напряжения зрения и связанных с ним головных болей. Важно обучать операторов правильной юстировке лампы осветителя и оптической системы микроскопа, с целью оптимизации качества изображений. Это необходимо, вне независимости от способа визуализации и наблюдения изображения — через окуляры или на мониторе компьютера. За счет использования окуляров с увеличенными полевыми диафрагмами многие новейшие микроскопы обладают расширенным полем зрения. Вместе с высокоапертурными объективами с улучшенной коррекцией аберраций и большими рабочими расстояниями, такие окуляры позволяют выявлять огромное количество деталей образца с исключительной четкостью, в плоских, от края до края, полях. Эти факторы облегчают визуальное распознавание тончайших деталей образца и снижают сопутствующее зрительное напряжение и усталость во время продолжительных наблюдений.

Рис. 3. Дополнительные эргономичные окулярные тубусы

Сегодня некоторые компании выпускают адаптеры, позволяющие модифицировать традиционные микроскопы под конкретных пользователей (рисунки 1–4). Удлинители тубуса микроскопа позволяют увеличивать расстояние между окулярами и рукоятками управления предметного столика, а оптические клинья обеспечивают регулировку угла наклона окуляров от 30 до 80 градусов. Специальные дополнительные штативы позволяют поднимать и поворачивать микроскоп, повышая комфортность работы.

В качестве решения проблемы удобства микроскопов в использовании, их производители, в последнее время, стали внедрять в современные модели эргономические элементы. И, хотя, первые модели для большинства пользователей чрезмерно дороги, эргономические элементы все в большей степени становятся стандартными для микроскопов новых моделей.

Еще одно исследование в Университете Дьюка было посвящено проверке новых эргономичных моделей группой работников цитологической лаборатории, использовавших в своей работе традиционные микроскопы, и испытывавших различные недомогания. Для проведения исследования традиционные микроскопы марки Цейсс (Zeiss), которыми пользовались работники, были заменены микроскопами Nikon модели Eclipse E400 с наклонной телескопической головкой, опциональными тубусами для подъема уровня фокусировки взгляда, коаксиальными рукоятками фокусировки. По мнению пользователей, после перехода на эргономичную модель значительно повысился комфорт для шеи и плеч, что свидетельствует о том, микроскопы эргономичной конструкции помогают снизить дискомфорт, связанный с многочасовой работой. Кроме того, исследование выявило ослабление, хотя, и не до статистически значимой степени, симптомов зрительного утомления, а также дискомфорта в среднем отделе спины. Проще всего исключить или снизить зрительное утомление можно, оборудовав микроскоп цифровой видеокамерой, выводящей изображения образца на экран телевизора или монитора компьютера. Как уже упоминалось, это позволяет операторам, страдающим, например, близорукостью или астигматизмом, не снимать свои очки и чувствовать себя комфортно в процессе исследований.

Новые конструкции микроскопов

Важную роль в продвижении новых эргономических конструкций, объединяющих в себе новейшие технологии, позволяющие уменьшить усталость оператора, напряжение и связанные с этим проблемы со здоровьем, играют производители микроскопов. В общем, микроскопы можно разделить на четыре категории: стереомикроскопы, прямые модульные микроскопы, микроскопы отраженного света и инвертированные микроскопы. Каждая из категорий предназначена для наблюдений конкретного типа, и к каждой предъявляются уникальные эргономические требования, хотя, в этом вопросе имеется много общих параметров. Наиболее важными характеристиками являются расположение органов управления, границы поз оператора, регулировка уровня фокусировки взгляда, расположение предметного столика, устойчивость штатива и колонки, удобство манипулирования образцом. В последующих разделах подробно рассматриваются все перечисленные параметры для микроскопов каждого класса.

Стереоскопические микроскоп

Стереоскопические микроскопы (стереомикроскопы) — наибольший сегмент рынка микроскопов, с объемом в 50% от общего количества продаж, являются предметом внедрения многих новых эргономических элементов. Ежегодно более 20 000 этих повсеместно распространенных и популярных приборов покупаются учебными, научными и исследовательскими организациями, промышленными компаниями и т. д. Традиционно, корпус и окулярные тубусы стереомикроскопа крепятся к длинной стойке (штативу), что позволяет исследовать образцы в широком диапазоне размеров. Окулярные тубусы стереомикроскопов старых конструкций неподвижно закреплены под углом 45–60 градусов к горизонтали; рукоятка фокусировки находится в верхней части корпуса, рядом со стойкой В отношении эргономики эта конструкция страдает рядом существенных недостатков, и за долгие годы собрала большой урожай на ниве травматизма операторов.

Рис. 4. Окулярные тубусы эргономичных конструкций

Недавние усовершенствования конструкции стереомикроскопов коснулись многих аспектов эргономики, в ответ на требования тех производителей, специалисты которых, проводят многочасовые рутинные исследования образцов под стереомикроскопами. Первостепенным объектом модернизации стал угол наклона окулярных тубусов и высота их расположения относительно поверхности лабораторного стола. Конструкция этих тубусов в современных микроскопах обеспечивает (в том числе) низкий уровень фокусировки взгляда, а возможность в широких пределах регулировать угол наклона окулярных тубусов позволяет адаптировать микроскоп к потребностям операторов в широком диапазоне антропометрических параметров (рисунки 2–4). Такие усовершенствованные окулярные тубусы обеспечивают оператору комфортную работу, как в положении стоя, так и в положении стоя. Кроме того, они позволяют использовать устройства для подъема уровня фокусировки взгляда, промежуточные тубусы и порты для фотокамер, не ухудшая комфорт оператора. В сочетании с усовершенствованными окулярами с вынесенной линией фокусировки взгляда, возможностью диоптрийной регулировки и большой величиной поля, наблюдательные порты современных стереомикроскопов стали существенным шагом в создании эргономической конструкции и привели к повышению эффективности работы и уменьшению числа медицинских инцидентов.

Еще одним эргономическим элементом, внедренным в последние конструкции стереомикроскопов, стало низкое расположение рукояток фокусировки, что позволяет быстро, точно и легко сфокусироваться на образце. Расположенные вблизи оператора, низкорасположенные рукоятки фокусировки избавляют его от необходимости выворачивать плечи, чтобы выполнить фокусировку. Это улучшение конструкции уже значительно облегчило использование стереомикроскопов, в особенности, для специалистов, исследующих большие и сложные объекты, требующие постоянной настройки фокусировки.

На рисунке 5 представлен разработанный и выпущенный компанией Nikon современный стереомикроскоп новейшей модели SMZ1500. Этот микроскоп объединил в себе низко расположенные рукоятки фокусировки, адаптер для изменения уровня фокусировки взгляда и эргономичные наклонные окулярные тубусы, повышающие комфорт пользователя и снижающие усталость и напряжение, связанные с использованием микроскопа. Кроме того, для микроскопов этой модели предлагается ряд дополнительных устройств, включая эргономичный объектив с 1-кратным увеличением, который позволяет оператору контролировать уровень фокусировки взгляда, а также расширенные окулярные тубусы, дополнительно изменяющие угол обзора. Окуляры оснащены механизмом диоптрийной регулировки, а их конструкция с более высоким уровнем фокусировки взгляда дает возможность наблюдать образцы в микроскоп, не снимая очки.

Рис. 5. Стереомикроскоп эргономичной конструкции

Новые эргономичные вспомогательные объективы, разработанные специально для стереомикроскопов позволяют оператору правильно устанавливать уровень фокусировки взгляда и выполнять настройку фокусировки в соответствии с рабочим положением оператора. Новейшая конструкция основания микроскопа, обеспечивающая работу в самых разных условиях освещения, позволяет оператору выполнять исследования, не изменяя естественного положения рук. Объективы с большими рабочими расстояниями, превосходной коррекцией аберраций, высокими числовыми апертурами и улучшенным светопропусканием создают дополнительный комфорт и снижают утомляемость оператора.