میکروسکوپ های تلفن همراه یک بستر طبیعی برای تصویربرداری از نوع مراقبت از مراقبت هستند ، اما راه حل های فعلی نیاز به منبع روشنایی با انرژی خارجی دارند و در نتیجه هزینه و فله اضافه می شوند. ما یک میکروسکوپ تلفن همراه ارائه می دهیم که از فلاش داخلی یا نور خورشید به عنوان منبع روشنایی استفاده می کند ، در نتیجه ضمن حفظ عملکرد و عملکرد ، از پیچیدگی می کاهد.

این میکروسکوپ قادر به هر دو حالت تصویربرداری درخشان و تاریک است و تجسم میکروسکوپی نمونه های مختلف از سلول های گیاهی تا پستانداران را امکان پذیر می کند. ما اصول طراحی میکروسکوپ ، فرآیند مونتاژ را توصیف می کنیم و توانایی تصویربرداری آن را از طریق تجسم هسته های سلول بدون برچسب برای مشاهده تحرک اسپرم گاو و زئوپلانکتون نشان می دهیم.

مقدمه
پیشرفتهای سریع در زمینه قابلیتهای تصویربرداری تلفنهای همراه مصرفی طی دهه گذشته ، چنین دستگاههایی را برای کاربردهای میکروسکوپ مراقبتی و کمبود منابع جذاب کرده است. تلفن های همراه مجهز به میکروسکوپ برای اهداف مختلفی از جمله تشخیص مالاریا 1 ، ردیابی اسپرم 2،3،4 و ارزیابی کیفیت آب 5 استفاده شده است.

این میکروسکوپ های تلفن همراه در فاکتورهای مختلف با طیف وسیعی از اصول کار می کنند. یک طرح اولیه شامل یک هدف میکروسکوپ استاندارد بود که از طریق لوله لنز و چشمی 6 به دوربین تلفن همراه متصل می شد. تکرار بعدی بیشتر شبیه میکروسکوپ نیمکت نشینی کوچک ، با یک مرحله چاپ 3D و شاسی 7 است.

یک میکروسکوپ تلفن همراه با رزولوشن پایین تر ، از یک لنز دوربین اضافی همراه با لنز دوربین یکپارچه تشکیل می شود تا یک سیستم تصویربرداری با بزرگنمایی واحد را تشکیل دهد. همراه با یک دیود ساطع کننده نور خارجی (LED) و یک مرحله ، این میکروسکوپ روش انتقال روشن را با بزرگنمایی کافی برای تصویر گلبولهای قرمز تشکیل می دهد.

این طرح اصلی نوری متشکل از یک لنز ذره بین و یک LED خارجی همچنین اساس Foldscope بسیار کم هزینه را تشکیل می دهد که اساساً از کاغذ اریگامی ساخته شده است 11.

دسته دیگری از میکروسکوپ های تلفن همراه دستگاه های بدون لنز هستند که از طریق هولوگرافی تصویربرداری می کنند 2،5،12. با استفاده از این دستگاه ها ، نمونه مستقیماً روی حسگر تصویر قرار می گیرد. سپس نمونه توسط یک منبع نور خارجی در یک هندسه خاص روشن می شود تا یک سری هولوگرام ایجاد کند که توسط سنسور تصویر گرفته می شود.

پردازش تصویر بعدی ، هولوگرام های خام را به تصاویر تبدیل می کند. از مزایای این روش افزایش وضوح و کارایی جمع آوری نور است زیرا هیچ لنزی برای محدود کردن دیافراگم عددی وجود ندارد. تکنیک های بدون لنز نیز قابل پیگیری به صورت سه بعدی هستند زیرا هولوگرام ها اطلاعات سه بعدی را حمل می کنند. با این حال ، تصویر در زمان واقعی قابل مشاهده نیست و اغلب به پردازش روی یک کامپیوتر دسک تاپ قدرتمند یا در فضای ابر نیاز دارد. از همه مهمتر ، کاربر باید خود ماژول دوربین را جدا کند تا لنز را برداشته و نمونه را مستقیماً روی حسگر تصویر قرار دهد. تمیز کردن سنسور پس از استفاده نیز عملی نیست. این چالش ها مانعی برای پذیرش گسترده تکنیک های تلفن همراه بدون لنز است.

با وجود این ادعا که میکروسکوپ های تلفن همراه ابزاری ساده و کم هزینه برای استفاده در خارج از آزمایشگاه هستند ، بیشتر میکروسکوپ های تلفن همراه به اجزای اضافی ، به ویژه ماژول های روشنایی خارجی نیاز دارند. سه استثنا منتشر شده یک دستگاه بدون لنز است که از خورشید به عنوان منبع روشنایی استفاده می کند 5 ، یک گزارش مختصر که استفاده از بازتاب انتشار از یک نگهدارنده اسلاید را که در پشت نمونه قرار داده شده است 9 ، و یک دستگاه سنجش ایمنی که از آینه و پنجره نوری برای هدایت استفاده می کند نور از فلاش به سمت نمونه 13.

جدا از این سه نشریه ، هر میکروسکوپ تلفن همراه توصیف شده در منابع دارای منبع نور LED LED است. LED ها و باتری های خارجی پیچیدگی اضافی و مونتاژ را به سیستمی اضافه می کنند که قرار است تا حد امکان فشرده و ساده باشد. در حالت ایده آل ، یک میکروسکوپ تلفن همراه با بهره گیری از فلش یکپارچه موجود در تقریباً هر تلفن همراه مدرن ، نیاز به روشنایی و انرژی خارجی را برطرف می کند. همچنین با استفاده از فلاش داخلی از مشکلات عملی مانند تأمین منبع باتری های جایگزین و احتمال آسیب دیدن آب به الکترونیک های روشنایی جلوگیری می شود.

مشکل در استفاده از فلاش تلفن داخلی دوربین این است که فلاش به طور معمول با چند میلی متر از دوربین جابجا می شود و در همان جهت دوربین قرار دارد.

در این پیکربندی میکروسکوپ حالت انعکاس امکان پذیر نیست زیرا فلاش نمونه ای را که در نزدیکی دیافراگم ورودی دوربین قرار دارد روشن نمی کند. حالت روشنایی انتقال نیز ممکن نیست زیرا نیاز به منبع نور و دوربین در طرف مخالف نمونه در امتداد محور نوری است. به نظر می رسد استفاده از فلاش یکپارچه میکروسکوپ به آینه ها و لنزهای اضافی نیاز دارد تا چراغ روشنایی را دوباره به سمت نمونه بچرخانید و متراکم کنید 13. این ، به نوبه خود ، اجزای نوری اضافی (اضافه کردن هزینه و فله) را ضروری می کند ، و در نتیجه هدف استفاده از فلاش داخلی را شکست می دهد.

در این کار ، ما یک p 3D را توصیف می کنیم.

برای خواندن ادامه آموزش به سایت https://omegaabzar.com/ مراجعه کنید.