Wie man aus einer Webcam ein digitales Mikroskop baut

Es ist kein Geheimnis, dass die Welt um uns herum subtile Strukturen aufweist, deren Organisation und Struktur mit dem menschlichen Auge nicht erkennbar sind. Das gesamte Universum blieb bis zur Erfindung des Mikroskops unzugänglich und unbekannt.
Wir alle kennen dieses Gerät aus der Schule. Darin haben wir uns mit Bakterien, lebenden und toten Zellen, Gegenständen und Gegenständen befasst, die wir alle jeden Tag sehen. Durch eine schmale Betrachtungslinse verwandelten sie sich auf wundersame Weise in Modelle von Gittern und Membranen, Nervengeflechten und Blutgefäßen. In solchen Momenten wird einem bewusst, wie groß und vielfältig diese Welt ist.
Seit kurzem werden Mikroskope digitalisiert. Sie sind viel praktischer und effizienter, da Sie jetzt nicht mehr genau auf das Objektiv schauen müssen. Schauen Sie einfach auf den Monitorbildschirm und wir sehen ein vergrößertes digitales Bild des betreffenden Objekts. Stellen Sie sich vor, Sie könnten mit einer gewöhnlichen Webcam ein solches Wunder der Technologie mit Ihren eigenen Händen vollbringen. Glauben Sie mir nicht? Wir laden Sie ein, dies bei uns zu überprüfen.

Notwendige Ressourcen für die Herstellung eines Mikroskops

Material:

• Lochblech, Eck- und Konsolen zur Befestigung von Holzteilen;
  
• Ein Abschnitt Profilrohr 15x15 und 20x20 mm;
  
• Kleines Glasfragment;
  
• Webcam;
  
• LED-Taschenlampe;
  
• M8-Schraube mit vier Muttern;
  
• Schrauben, Muttern.

Werkzeuge:

• Bohrmaschine oder Schraubendreher mit 3-4 mm Bohrer;
  
• Zange;
  
• Kreuzschlitzschraubendreher;
  
• Heißklebepistole.

Mikroskop zusammenbauen – Schritt-für-Schritt-Anleitung

Für den Stativfuß des Mikroskops verwenden wir Lochplatten und Metallecken. Sie werden zum Verbinden von Holzprodukten verwendet. Sie lassen sich einfach zusammenschrauben, und viele Löcher ermöglichen dies auf der erforderlichen Höhe.

Schritt eins – Installieren Sie die Basis

Das flache Lochblech bedecken wir auf der Rückseite mit weichen Möbelpolstern. Wir kleben sie einfach an die Ecken des Rechtecks.



Das nächste Element wird eine Konsole oder Ecke mit vielseitigen Regalen sein. Wir befestigen das kurze Regal der Halterung und die Grundplatte mit einer Schraube und einer Mutter. Aus Gründen der Zuverlässigkeit ziehen wir sie mit einer Zange fest.



Wir montieren auf beiden Seiten zwei kleine Halterungen am Rand der Platte. Daran befestigen wir zwei weitere längere Ecken, so dass wir einen kleinen Rahmen bilden. Dies wird die Basis für das Mikroskop-Sichtglas sein. Es kann aus einem kleinen Stück dünnem Glas hergestellt werden.

Schritt zwei – Machen Sie ein Stativ

Wir fertigen ein Stativ aus einem Stück Vierkantprofilrohr 15x15 mm. Seine Höhe sollte etwa 200-250 mm betragen. Es macht keinen Sinn, mehr zu tun, da eine Überschreitung des Abstands zum Betrachtungsglas die Qualität des Bildes verringert und das Risiko einer Überbelichtung und Fehlbelichtung geringer ist.
Wir befestigen das Stativ an einer perforierten Halterung und platzieren darauf ein kleines Stück 20x20-Rohr, damit es sich frei entlang dieses Ständers bewegen kann.



Wir machen einen offenen Rahmen aus zwei einander überlappenden Klammern. Wir wählen längere Schrauben, damit diese ausreichen, um diesen Rahmen um den beweglichen Abschnitt des Rohrs zu befestigen. Darauf legen wir eine Platte mit zwei Löchern an den Seiten und befestigen sie mit Muttern.


Um den Abstand des Rahmens zum Sichtglas einzustellen, verwenden Sie eine M8x100 mm Schraube. Wir benötigen zwei Muttern, die zur Schraubengröße passen, und zwei größere. Wir nehmen Epoxidkleber und kleben die Schraubenmuttern an drei Stellen auf das Stativ. Eine auf das Ende einer Schraube aufgeschraubte Mutter kann auch mit Epoxidharz gesichert werden.

Schritt drei – Herstellung der Linse

Anstelle des Tubus mit Okular gibt es in unserem Mikroskop eine normale Webcam. Je höher die Auflösung, desto besser; die Verbindung zu einem Computer kann entweder kabelgebunden (USB 2.0, 3.0) oder über WLAN oder Bluetooth erfolgen.
Wir lösen die Kamera vom Gehäuse, indem wir das Motherboard mit der Matrix mit einem Schraubendreher abschrauben.



Wir entfernen die Schutzkappe und schrauben das Objektiv mit Linsen und Filter ab. Alles, was Sie tun müssen, ist, es an der gleichen Stelle zu platzieren und es um 180 Grad zu drehen.




Wir umwickeln die Verbindung des Kameraobjektivs mit dem zylindrischen Körper mit Isolierband. Auf Wunsch kann es zusätzlich mit einer Heißklebepistole verklebt werden. Zu diesem Zeitpunkt kann das modifizierte Objektiv bereits im Einsatz getestet werden.

Schritt vier – Endmontage des Mikroskops

Wir bauen die Kamera in umgekehrter Reihenfolge zusammen und platzieren ihr Gehäuse mit Heißkleber auf dem Stativrahmen. Das Objektiv sollte nach unten auf das Sichtglas des Mikroskops gerichtet sein. Der Kabelbaum kann mit Nylonbändern am Stativständer befestigt werden.
Wir passen eine Low-LED-Taschenlampe an die Schauglasbeleuchtung an. Es sollte frei unter das Sichtfeld des Mikroskops passen.Wir schließen die Kamera an den Computer an und nach einer Weile erscheint das Bild auf dem Monitorbildschirm.




Der Zusammenbau ist fertig, er kann an jedem Objekt überprüft werden, beispielsweise durch Untersuchung des Kristallgitters einer Bleistiftmine oder der Pixelstruktur des Bildschirms Ihres Smartphones. Ein beliebter Trend ist heute die Verwendung solcher selbstgebauter oder kostengünstiger Mikroskope zur Kontrolle des Lötens kleiner Teile auf elektronischen Platinen. Ihrem Kind wird es zweifellos gefallen und es weckt vielleicht das Interesse, etwas über die Welt um uns herum zu lernen.

Schau das Video