BG4052U1 - Поляризационен ъглов микроскоп - Google Patents

Abstract

Настоящият полезен модел се отнася до поляризационен ъглов микроскоп, който ще намери приложение в областта на медицината и биологията, и по-специално за визуализиране, изследване и анализ на морфологията на тънки слоеве от липидни, полимерни, белтъчни и други неразтворими органични или неорганични молекули намиращи се върху свободната повърхност на водата. Създаденият поляризационен ъглов микроскоп е съставен от поне един опто-мехатронен модул (100), двупосочно свързан с поне един модул за контрол (200), който от своя страна е двупосочно свързан с външно обработващо устройство. Потребителски графичен интерфейс позволява на оператор да контролира параметрите на камерата, прецизно да фокусира и да променя ъгъла на поляризация на излъчената светлина, ъгъла на анализатора на отразената светлина, ъгъла Брюстър в зависимост от използваната течност, както и ъгъла на приемане на отразената светлина. Потребителският графичен интерфейс, също така, съдържа богат набор от алгоритми за обработка на изображението, получено от камерата.

Description

Област на техниката

Настоящият полезен модел се отнася до поляризационен ъглов микроскоп, който ще намери приложение в областта на медицината и биологията, и по-специално за визуализиране, изследване и анализ на морфологията на тънки слоеве от неразтворими органични и неорганични молекули върху свободната повърхност на водата.

Предшестващо състояние на техниката

Независимо, че законът на Брюстьр е известен още от средата на 19 век, поляризационният (Брюстьр) ъглов микроскоп набира популярност едва в края на 20 век. Микроскопът е базиран на законът на Брюстьр, според който отразена р-поляризирана светлинна вълна липсва, ако ъгълът на падане на вълната е равен на ъгъла на Брюстьр. При ъгъл на Брюстьр, отразената вълна има само s-компонента. Ако върху дадена повърхност, в повечето случаи това е водна повърхност, падащата вълна се състои само от р-поляризирана компонента, тогава при ъгъл на падане равен на ъгъла на Брюстьр, няма да има отразена вълна. Ъгълът на Брюстьр се определя от отношението на коефициентите на пречупване на двете повърхности, например вода и въздух. Ако върху водна повърхност се постави тънък слой от неразтворими молекули, тогава за границата въздух - молекулен слой, ъгълът на Брюстьр ще е друг, тъй като молекулният слой ще има друг коефициент на пречупване и това ще доведе до появата на отразена светлинна вълна. Тази отразена светлинна вълна ще съдържа информация само за молекулния слой. Това позволява поляризационният ъглов микроскоп на Брюстьр да се превърне в много ефективен прибор за визуализиране, изследване и анализ на липидни, полимерни, белтъчни и други органични или неорганични молекули.

Въпреки, че търсенето на поляризационни ъглови микроскопи е голямо, предлагането на подобни микроскопи е много ограничено и цената на такива уреди е от порядъка на 100 000 долара. Тази цена е твърде висока за повечето университети, лаборатории и малки научноизследователски звена. Има много публикации, които описват направени лабораторни поляризационни ъглови микроскопи, но техните параметри, предимно разделителната способност, са незадоволителни.

Техническа същност на полезния модел

Задача на полезният модел е да се създаде надежден и достъпен поляризационен ъглов микроскоп за визуализиране, изследване и анализ на морфологията на тънки слоеве от неразтворими органични и неорганични молекули върху свободната повърхност на водата, в областта на медицината и биологията.

Задачата е решена като е създаден поляризационен ъглов микроскоп, който е съставен от поне един опто-мехатронен модул и поне един модул за контрол, към чийто с корпус са свързани контролер интерфейс и компютърен интерфейс. В корпуса на модула за контрол са разположени обработващ блок, двупосочно свързан със захранващ блок. Контролерният интерфейс е двупосочно свързан с обработващия блок, посредством първа смесена шина, захранващият блок е двупосочно свързан с компютърния интерфейс, посредством входно/изходна шина, и компютърният интерфейс, от своя страна, е двупосочно свързан с външно обработващо устройство.

Всеки опто-мехатронен модул включва поне една подвижна платформа, състояща се от основа, подвижно свързана с подвижна част, както и втора подвижна платформа, състояща се от основа, подвижно 2

BG 4052 UI свързана c подвижна част. Основата на първата подвижна платформа е свързана с корпуса на оптомехатронния модул и е двупосочно свързана с контролерния интерфейс, посредством първа контролна шина. Подвижната част на първата подвижна платформа, от една страна, е свързана с основата на втората подвижна платформа и от друга страна, е свързана с ос на въртене. Основата на втората подвижна платформа е двупосочно свързана с контролерния интерфейс, посредством втора контролна шина. Подвижната част на втората подвижна платформата, от една страна, е подвижно свързана с горно рамо на излъчвател и от друга страна, е подвижно свързана с горно рамо на приемник.

Всеки опто-мехатронен модул включва излъчвател и приемник. Долното рамо на излъчвателя, от една страна, е подвижно свързано с оста на въртене, от друга стана, е свързано със светлинен източник и от трета страна, е свързано с поляризатор. Долното рамо на приемника, от една страна, е подвижно свързано с оста на въртене, от друга страна, е свързано с обектив за фокусиране на изображение, от трета страна, е свързано с основа на трета подвижна платформа и от четвърта страна, е свързано с модул за приемане на изображение. Основата на третата подвижна платформа е подвижно свързана с подвижна част на третата подвижна платформа и е двупосочно свързана с контролерния интерфейс, посредством трета контролна шина. Подвижната част на третата подвижна платформа е свързана с анализатор. Светлинният източник, от една страна, е оптично свързан с поляризатора и от друга страна, е еднопосочно свързан с контролерния интерфейс, посредством първа захранваща шина. Обективът за фокусиране на изображение е оптично свързан с анализатора, който от своя страна е оптично свързан с модула за приемане на изображение, двупосочно свързан с външното обработващо устройство.

Поляризаторът и обективът за фокусиране на изображение са оптично свързани с изследвана повърхност.

Предимство на поляризационния ъгловия микроскоп е, че осигурява лесен и надежден начин за визуализиране, изследване и анализ на морфологията на тънки слоеве на липидни, полимерни, белтъчни и други органични или неорганични молекули върху свободната повърхност на водата. Специално разработеният потребителски графичен интерфейс позволява на оператор да контролира параметрите на камерата, прецизно да променя ъгъла на поляризация на излъчената светлина, ъгъла на анализатора на отразената светлина, ъгъла Брюстър в зависимост от използваната течност, ъгъла на приемане на отразената светлина, както и прецизно да фокусира. Потребителският графичен интерфейс съдържа и богат набор от алгоритми за обработка на изображението, получено от камерата.

Пояснение на приложената фигура

Настоящият полезен модел е илюстриран на приложената фигура 1, която представлява принципна схема на поляризационен ъглов микроскоп, съгласно полезния модел.

Примери за изпълнение на полезния модел

Създаденият поляризационен ъглов микроскоп, показан на фигура 1, е съставен от поне един оптомехатронен модул 100 и поне един модул за контрол 200, към чийто корпус са свързани контролер интерфейс 201 и компютърен интерфейс 204. В корпуса на модула за контрол 200 са разположени обработващ блок 202, двупосочно свързан със захранващ блок 203. Контролерният интерфейс 201 е двупосочно свързан с обработващия блок 202, посредством първа смесена шина, захранващият блок 203 е 3

BG 4052 UI двупосочно свързан c компютърния интерфейс 204, посредством входно/изходна шина, и компютърният интерфейс 204, от своя страна, е двупосочно свързан с външно обработващо устройство 300.

Всеки опто-мехатронен модул 100 включва поне една подвижна платформа 101, състояща се от основа 101.1, подвижно свързана с подвижна част 101.2, както и втора подвижна платформа 103, състояща се от основа 103.1, подвижно свързана с подвижна част 103.2. Основата 101.1 на подвижната платформа 101 е свързана с корпуса на опто-мехатронния модул 100 и е двупосочно свързана с контролерния интерфейс 201, посредством първа контролна шина. Подвижната част 101.2 на подвижната платформа 101, от една страна, е свързана с основата 103.1 на втората подвижна платформа 103 и от друга страна, е свързана с ос на въртене 104. Основата 103.1 на втората подвижна платформа 103 е двупосочно свързана с контролерния интерфейс 201, посредством втора контролна шина. Подвижната част 103.2 на втората подвижна платформа 103, от една страна, е подвижно свързана с горно рамо на излъчвател 105 и от друга страна, е подвижно свързана с горно рамо на приемник 106.

Всеки опто-мехатронен модул 100 включва излъчвател 110 и приемник 120. Долното рамо на излъчвателя 110, от една страна, е подвижно свързано с оста на въртене 104, от друга страна, е свързано със светлинен източник 111 и от трета страна, е свързано с поляризатор 112. Долното рамо на приемника 120, от една страна, е подвижно свързано с оста на въртене 104, от друга стана, е свързано с обектив за фокусиране на изображение 121, от трета страна, е свързано с основа 122.1 на трета подвижна платформа 122 и от четвърта страна, е свързано с модул за приемане на изображение 124. Основата 122.1 на третата подвижна платформа 122 е подвижно свързана с подвижна част 122.2 на подвижната платформа 122 и е двупосочно свързана с контролерния интерфейс 201, посредством трета контролна шина. Подвижната част 122.2 на подвижната платформа 122 е свързана с анализатор 123. Светлинният източник 111, от една страна, е оптично свързан с поляризатора 112 и от друга страна, е еднопосочно свързан с контролерния интерфейс 201, посредством първа захранваща шина. Обективът за фокусиране на изображение 121 е оптично свързан с янапизятора 123, който от своя страна е оптично свързан с модула за приемане на изображение 124, двупосочно свързан с външното обработващо устройство 300. Поляризаторът 112 и обективът за фокусиране на изображение 121 са оптично свързани с изследвана повърхност 102.

Използваните захранващи шини са силови шини, предназначени да осигуряват необходимите напрежения и ток към отделните блокове. Използваните системни шини са контролни шини, предназначени да осигуряват необходимите напрежения и двупосочен поток от сигнали за контрол и сигнали за комуникация. Използваните смесени шини се състоят от силови и сигнални шини, предназначени да осигуряват, както необходимите напрежения и ток към отделните блокове, така и да осигуряват високоскоростен двупосочен поток от сигнали за контрол и сигнали за комуникация. Параметрите на използваната входно/изходна шина се определят от протокола на комуникация между външното обработващо устройство 300 и обработващия блок 202.

Корпусът на опто-мехатронния модул 100 включва механична конструкция, тип метал, пластмаса или друг твърд материал. Функциите му са да позволява, както прикрепяне на външни елементи към него, така и да позволява да бъде прикрепян към или поставян на външни повърхности. Освен това, корпусът 100 държи основата 101.1 фиксирана по такъв начин, че взаимното разположение на основата 101.1 и корпуса 100 да не се променя, както и да позволява поставяне на обекти за изследване с изследвана повърхност 102.

BG 4052 UI

Частите на подвижната платформа 101 - основата 101.1 и подвижната част 101.2 са от типа метал, пластмаса или друг твърд материал и свързани по такъв начин, че е възможно относително движение на двете части една спрямо друга. Функцията на подвижната платформа 101 е да позволява двете й части да участват в прецизно ротационно-транслационно движение една спрямо друга, по такъв начин, че подвижната част 101.2 да може да се мести, както хоризонтално спрямо основата 101.1, така и да променя ъгъла си спрямо основата 101.1 по такъв начин, че равнините в които лежат основата 101.1 и подвижната част 101.2 да са паралелни или да са под ъгъл една спрямо друга. Относителното движение на основата 101.1 и подвижната част 101.2 може да се осъществява посредством механично задвижване, стьпков двигател, линеен двигател, постоянно токов двигател или други методи на задвижване. Посредством основата 101.1, подвижната платформа 101 е неподвижно свързана към корпуса 100, а посредством подвижната част 101.2, държи основата 103.1 на подвижната платформа 103 и оста на въртене 104 по такъв начин, че взаимното разположение между тях да не се променя. Подвижната платформа 101 позволява двупосочен обмен на данни с контролерния интерфейс 201.

Частите на втората подвижна платформа 103 - основата 103.1 и подвижната част 103.2, са от типа метал, пластмаса или друг твърд материал тип метал, и са свързани по такъв начин, че е възможно относително движение на двете части една спрямо друга. Функцията на подвижната платформа 103 е да позволява двете й части да участват в прецизно ротационно-транслационно движение една спрямо друга, по такъв начин, че подвижната част 103.2 да може, както да се мести хоризонтално и вертикално относно основата 103.1, така и да се завърта относно основата 103.1 така, че равнините в които лежат основата 103.1 и подвижната част 103.2 да са винаги паралелни. Относителното движение на основата 103.1 и подвижната част 103.2 може да се осъществява посредством механично задвижване, стьпков двигател, линеен двигател, постоянно токов двигател или други методи на задвижване. Посредством основата 103.1, втората подвижна платформа 103 е неподвижно свързана към подвижната част 101.1 на платформата 101, а посредством подвижната част 103.2, държи горното рамо на излъчвателя 105 и горното рамо на приемника 106 по такъв начин, че ъгълът и взаимното разположение на двете рамена да може да се променя. Подвижната платформа 103 позволява двупосочен обмен на данни с контролерния интерфейс 201.

Горното рамо на излъчвателя 105 включва поне една шина, тип метал, пластмаса или друг твърд материал. Функцията му е да приема движението на подвижната част 103.2 на платформата 103 и в зависимост от положението й спрямо основата 103.1, да променя ъгъла си на завъртане спрямо платформата 103, както и да движи долното рамо на излъчвателя 110 по такъв начин, че независимо от ъгъла между двете рамена, равнината, в която се намират рамената, да не се променя.

Долното рамо на излъчвателя 110 включва поне една шина, тип метал, пластмаса или друг твърд материал. Функцията му е, в зависимост от положението на горното рамо на излъчвателя 105, да се завърта около оста на въртене 104 по такъв начин, че независимо от ъгъла на завъртане, равнината на въртене на долното рамо на излъчвателя 110 да е винаги перпендикулярна на оста на въртене 104. Долното рамо на излъчвателя 110 осигурява възможност за закрепване на светлинния източник 111 и поляризатора 112 по такъв начин, че взаимното им разположение да остава непроменено, като променя ъгъла си на завъртане спрямо изследваната повърхност 102.

Светлинният източник 111 включва поне един излъчвател на светлина, тип лазер, свето-диод или друг източник на светлина, който може да излъчва монохроматичен или широкоспектърен лъч светлина.

BG 4052 UI

Функцията на светлинния източник 111 е, посредством първа захранваща шина, да получава захранване от контролерния интерфейс 201, като при подаване на определен ток да излъчва тесен сноп светлина и да насочва излъчената светлина към поляризатора 112.

Поляризаторът 112 включва поне един елемент от типа поляризатор на светлина, който има свойството да абсорбира/отразява част от падащата върху него светлината и да пропуска другата част от падащата светлината. Функцията му е да получава излъчената от светлинния източник 111 светлина, да абсорбира/отразява изцяло s-поляризираната компонента на падащата върху него светлина, да пропуска само р-поляризираната компонента на падащата върху него светлина, както и да насочва преминалата рполяризирана компонента към изследваната повърхност 102.

Изследваната повърхност 102 включва поне една фазова граница течност/въздух. Функцията й е да приема преминалата светлина от поляризатора 112 и да я отрази, както и да насочи отразената светлина към обектива за фокусиране на изображение 121. Изследваната повърхност 102 позволява поставянето на тънък слой от липидни, полумерни, белтъчни или други органични и/или неорганични молекули върху свободната си повърхност.

Обективът за фокусиране на изображение 121 включва поне един оптичен елемент, тип леща, огледало или пластина. Функцията му е да насочи преминалата през него светлина към анализатора 123, като създава ясно изображение на изследваната повърхност 102 върху повърхността на модула за приемане на изображение 124.

Третата подвижната платформа 122 включва поне една основа 122.1 и поне една подвижна част 122.2, от типа метал, пластмаса или друг твърд материал, които са свързани по такъв начин, че е възможно относително ротационно движение на двете части една спрямо друга. Функцията на третата подвижна платформа 122 е да позволява двете й части да участват в прецизно ротационно движение една спрямо друга по такъв начин, че относителното въртене на двете части да е спрямо една и съща ос, и равнините, в които лежат основата 122.1 и подвижната част 122.2 винаги да са паралелни. Относителното движение на основата 122.1 и подвижната част 122.2 може да се осъществява посредством механично задвижване, стьпков двигател, линеен двигател, постоянно токов двигател или други методи на задвижване. Посредством основата 122.1, подвижната платформа 122 е неподвижно свързана към долното рамо на приемника 120, а посредством подвижната част 122.2, подвижната платформа 122 държи анализатора 123 по такъв начин, че при всеки ъгъл на завъртане на подвижна част 122.2 спрямо основата 122.1, анализаторът 123 се завърта на същия ъгъл спрямо основата 122.1. Подвижната платформа 122 позволява двупосочен обмен на данни и с контролерния интерфейс 201.

Анализаторът 123 включва поне един елемент от типа поляризатор на светлина, който има свойство да абсорбира/отразява част от падналата върху него светлина и да пропуска другата част от падналата светлина. Функциите на анализатора 123 са да получава насочената от обектива 121 светлина; да приема ротационното движение на подвижна част 122.2 на подвижната платформа 122 и да се завърта синхронно с нея, в зависимост от ъгъла си на завъртане да абсорбира/отразява една част и да пропуска другата част от падналата върху него светлина, както и да насочва преминалата през него светлина към модула за приемане на изображение 124.

Модулът за приемане на изображение 124 включва поне един линеен или матричен приемник на изображение тип CCD или CMOS камера. Функциите на модула за приемане на изображение 124 са да 6

BG 4052 UI получава фокусираното изображение от обектива 121, преминало през анализатора 123, да създава поток от данни, представляващ дигитален еквивалент на полученото изображение, да предава потока от данни на външното обработващо устройство 300 чрез стандартен или нестандартен, аналогов или дигитален комуникационен протокол, като стандартният протокол може да от типа Cameralink, GigE/Vision, USB, USB/Vision, FireWire (IEEE 1394), CoaxPress, Wi-Fi и Bluetooth, да приема външно захранване или да извлича захранване предоставено от комуникационния протокол, ако протоколът позволява това, както и да приема и предава контролни сигнали от и към външното обработващо устройство 300.

Долното рамо на приемника 120 включва поне една шина, тип метал, пластмаса или друг твърд материал. Функцията му е в зависимост от положението на горното рамо на приемника 106 да се завърта около оста на въртене 104 по такъв начин, че независимо от ъгъла на въртене, равнината на въртене на долното рамо на приемника 120 да е винаги перпендикулярна на оста на въртене 104. Долното рамо на приемника 120 осигурява възможност за закрепване на обектива за фокусиране на изображение 121, на основата 122.1 на платформата 122 и на модула за приемане на изображение 124, по такъв начин, че взаимното разположение между обектива за фокусиране на изображение 121, основата 122.1 и модула за приемане на изображение 124 да остава непроменено. Долното рамо на приемника 120 променя ъгъла си на завъртане спрямо изследваната повърхност 102.

Горното рамо на приемника 106 включва поне една шина, тип метал, пластмаса или друг твърд материал. Функцията му е да приема движението на подвижната част 103.2 на платформата 103 и в зависимост от положението й спрямо основата 103.1, да променя ъгъла си на завъртане спрямо платформата 103. Горното рамо на приемника 106 движи долното рамо на приемника 120 по такъв начин, че независимо от ъгъла между двете рамена, равнината, в която рамената се намират да не се променя.

Корпусът на модула за контрол 200 включва механична конструкция. Функциите му са да обвива и предпазва отделните блокове, да позволява прикрепяне на външни елементи към него, както и да позволява да бъде прикрепян към външни повърхности.

Контролерният интерфейс 201 включва конектор, типа на който се определя от броя на използваните контролни сигнали и захранвания. Функциите му са да получава от обработващия блок 202 необходимите сигнали и захранване за правилната работа на двигателите на подвижните платформи, и да ги подава към съответните двигатели; да получава от двигателите на подвижните платформи сигналите за относителното разположение между основата и съответната подвижна част, и да ги подава към обработващия блок 202, както и да подава захранване към светлинния източник 111.

Обработващият блок 202 включва процесор, който може да се състои от един или няколко, еднакви или различни, микро-контролера, процесори тип ARM, DSP, CPU или програмируем хардуер като CPLD или FPGA. Функциите му са да получава необходимите работни напрежения от захранващия блок 203, да подава необходимите сигнали и захранване за правилната работа на двигателите на подвижните платформи към контролерния интерфейс 201, да приема от контролерния интерфейс 201 сигналите за относителното разположение между основата и съответната подвижна част на подвижните платформи, да подава захранване към светлинния източник 111, така че интензитетът на излъчената светлина да може да се променя, да обработва получената информация и да я форматира като нов вид информация и сигнали за контрол, съгласно стандартен или нестандартен комуникационен протокол, като стандартният протокол може да бъде аналогов или дигитален, работещ по стандарта TCP/IP, GigE, USB, FireWire (IEEE 1394), 7

BG 4052 UI

RS232, RS422, RS485, безжичен Wi-Fi, Bluetooth или всеки друг стандартен или нестандартен комуникационен протокол. Обработващият блок 202 подава двупосочно тази нова информация през захранващия блок 203 и компютърния интерфейс 204 към външното обработващо устройство 300.

Компютърният интерфейс 204 включва конектор, типът на който се определя от избрания комуникационен протокол между външното обработващо устройство 300 и обработващ блок 202. Функциите на компютърният интерфейс 204 са да приема и предава поток от данни и контролни сигнали до и от външното обработващо устройство 300, както и да получава захранващо напрежение от външен източник или от външното обработващо устройство 300 и да го предава на захранващия блок 203.

Захранващият блок 203 включва множество импулсни и/или линейни преобразуватели на напрежение, както и схема за последователно включване и изключване на отделните напрежения. Функциите му са да получава подаденото напрежение от компютърния интерфейс 204, да извлича напрежението, което е интегрирано с данните в комуникационния протокол, ако протоколът позволява това, да създава различни работни напрежения, необходими за правилната работа на отделните модули, да осигурява защита от претоварване на преобразувателите на напрежение, да пренася сигналите между външното обработващо устройство 300 и обработващия блок 202.

Външното обработващо устройство 300 може да бъде персонален, индустриален или едноплатков компютър, таблет, мобилен телефон или всяко друго устройство, което може да приема, предава и обработва информация.

Създаденият поляризационен ъглов микроскоп се използва по следния начин.

Светлинният източник 111, чрез първа захранваща шина, получава необходимото работно напрежение и ток от контролерния интерфейс 201 и го преобразува в тесен лъч светлина. Този лъч светлина се подава на поляризатора 112, който е така ориентиран, че да пропуска само р-поляризираната компонента на лъча светлина. Р-поляризираната компонента попада върху изследвана повърхност 102 на фазовата граница течност/въздух и се отразява към обектива за фокусиране на изображение 121. Операторът, посредством външното обработващо устройство 300 подава сигнали към обработващия блок 202, който от своя страна генерира сигнали за преместване, и чрез контролерния интерфейс 201, посредством втора контролна шина, ги подава на платформата 103. Под въздействие на тези сигнали, подвижната част 103.2 започва да се мести, което води до движение на горното рамо на излъчвателя 105 и на горното рамо на приемника 106. Движението на горното рамо на излъчвателя 105 води до въртене на долното рамо на излъчвателят 110 спрямо оста на въртене 104. Това въртене води до промяна на ъгъла на падане на преминалия през поляризатора 112 лъч светлина спрямо изследваната повърхност 102. Движението на горното рамо на приемника 106 води до въртене на долното рамо на приемника 120 спрямо оста на въртене 104. Сигналите за преместване към подвижната част 103.2 са така форматирани, че в резултат на движението на подвижната част 103.2, независимо от позицията на платформата 103, ъгълът между долно рамо на излъчвателя 110 и перпендикуляра към изследвана повърхност 102 е равен на ъгъла между долното рамо на приемника 120 и перпендикуляра към изследваната повърхност 102. Когато ъгълът на падане съвпадне с ъгъла на Брюстър за съответната фазова граница течност/въздух, преминалата през поляризатора 112 р-поляризирана компонента, изцяло се абсорбира от течността и няма отразен лъч. Ако операторът постави тънък слой от липидни, полумерни, белтъчни или други органични и/или неорганични молекули на фазовата граница течност/въздух на изследваната повърхност 102, това ще доведе до появата на отразен лъч, който ще носи 8

BG 4052 UI информация за характеристиките на тънкия слой молекули поставен на фазовата граница течност/въздух. Този отразен лъч ще се фокусира от обектива за фокусиране на изображение 121 върху модула за приемане на изображение 124, като преди това премине през анализатора 123. За да се получи добро фокусиране, операторът, посредством външното обработващо устройство 300, може да подаде сигнали към обработващия блок 202, който от своя страна генерира сигнали и чрез контролерния интерфейс 201, посредством първата контролна шина, ги подава на платформата 101. Под въздействие на тези сигнали подвижната част 101.2 започва да се мести и с това да променя фокусирането на изображението, падащо върху модула за приемане на изображение 124. Модулът 124 превръща фокусираното на повърхността му изображение в поток от данни, представляващ дигитален еквивалент на полученото изображение и го предава на външното обработващо устройство 300. Операторът, посредством външното обработващо устройство 300, може да подаде сигнали към обработващия блок 202, който от своя страна генерира сигнали и чрез контролерния интерфейс 201, посредством трета контролна шина, ги подава на платформата 122. Под въздействие на тези сигнали подвижната част 122.2 започва да се завърта и съответно да завърта и анализатора 123. В резултат на завъртането на анализатора 123, изображението върху модула за приемане на изображение 124 ще се променя и по този начин операторът може да изследва различни параметри на тънкия слой молекули, който наблюдава.

Захранващият блок 203, посредством входно/изходна шина, чрез компютърния интерфейс 204, пренася двупосочно потока от данни между външното обработващо устройство 300 и обработващия блок 202, получава подаденото външно или извлеченото вътрешно захранване, което е било интегрирано е данните в изходния протокол и го преобразува в различни напрежения, които са необходими за правилната работа на отделните модули. Различните напрежения и потока данни се предават на обработващия блок 202 посредством втора смесена шина. Обработващият блок 202 форматира получения поток от данни и го подава на контролерния интерфейс 201 посредством първа смесена шина.

Claims (1)

1. Поляризационен ъглов микроскоп, характеризиращ се с това, че е съставен от поне един оптомехатронен модул (100) и поне един модул за контрол (200), към чийто корпус са свързани контролер интерфейс (201) и компютърен интерфейс (204), като в корпуса на модула за контрол (200) са разположени обработващ блок (202), двупосочно свързан със захранващ блок (203), при което контролерният интерфейс (201) е двупосочно свързан с обработващия блок (202), посредством първа смесена шина, захранващият блок (203) е двупосочно свързан с компютърния интерфейс (204), посредством входно/изходна шина, и компютърният интерфейс (204) от своя страна е двупосочно свързан с външно обработващо устройство (300), като всеки опто-мехатронен модул (100) включва поне една подвижна платформа (101), състояща се от основа (101.1), подвижно свързана с подвижна част (101.2), както и втора подвижна платформа (103), състояща се от основа (103.1), подвижно свързана с подвижна част (103.2), при което основата (101.1) на подвижната платформа (101) е свързана с корпуса на опто-мехатронния модул (100) и е двупосочно свързана с контролерния интерфейс (201), посредством първа контролна шина, а подвижната част (101.2) на платформата (101), от една страна, е свързана с основата (103.1) на подвижната платформа (103) и от друга страна, е свързана с ос на въртене (104), като основата (103.1) на подвижна платформа (103) е двупосочно свързана с контролерния интерфейс (201), посредством втора контролна шина, а подвижната част (103.2) на платформата (103), от една страна, е подвижно свързана с горно рамо на излъчвател (105) и от друга страна, е подвижно свързана с горно рамо на приемник (106), при което всеки опто-мехатронен модул (100) включва излъчвател (110) и приемник (120), като долното рамо на излъчвателя (110), от една страна, е подвижно свързано c оста на въртене (104), от друга страна, е свързано със светлинен източник (111) и от трета страна, е свързано с поляризатор (112), а долното рамо на приемника (120), от една страна, е подвижно свързано с оста на въртене (104), от друга стана, е свързано с обектив за фокусиране на изображение (121), от трета страна, е свързано с основа (122.1) на трета подвижна платформа (122) и от четвърта страна, е свързано с модул за приемане на изображение (124), при което основата (122.1) на третата подвижна платформа (122) е подвижно свързана с подвижна част (122.2) на третата подвижна платформа (122) и е двупосочно свързана с контролерния интерфейс (201), посредством трета контролна шина, а подвижната част (122.2) на подвижната платформа (122) е свързана с анализатор (123), като светлинният източник (111), от една страна, е оптично свързан с поляризатора (112) и от друга страна, е еднопосочно свързан с контролерния интерфейс (201), посредством първа захранваща шина, при което обективът за фокусиране на изображение (121) е оптично свързан с анализатора (123), който от своя страна е оптично свързан с модула за приемане на изображение (124), двупосочно свързан с външното обработващо устройство (300), като поляризаторът (112) и обективът за фокусиране на изображение (121) са оптично свързани с изследвана повърхност (102)