Microscopi digitali

Rispetto ai microscopi ottici, i microscopi digitali hanno una profondità di campo (depth of field) molto maggiore.
La profondità di campo è la distanza in direzione z (profondità) che risulta a fuoco simultaneamente.

Una profondità di campo elevata facilita l'osservazione perché l'intero campione può essere visualizzato senza dover regolare l'obiettivo o il tavolino. Questo è particolarmente vantaggioso quando si osservano campioni con superfici irregolari o grandi variazioni di altezza.

I microscopi digitali offrono una distanza di lavoro (WD) maggiore rispetto ai microscopi ottici. Per distanza di lavoro si intende la distanza tra l'estremità dell'obiettivo e il campione quando quest'ultimo è a fuoco.

Una distanza di lavoro maggiore consente all'utente di osservare più a fondo il campione. Anche quando l'obiettivo viene inclinato per l'osservazione, non entra in contatto con il campione. Ciò è particolarmente utile quando si lavora con campioni che presentano grandi variazioni di altezza o caratteristiche su diversi piani Z.

La maggior parte dei microscopi ottici utilizza un revolver per passare da un obiettivo all'altro e cambiare l'ingrandimento. Al contrario, i microscopi digitali 3D utilizzano comunemente un obiettivo zoom che l'utente deve semplicemente ruotare per modificarne l'ingrandimento.

Con il revolver, se la distanza di lavoro cambia tra gli obiettivi, l'utente deve regolare il piano porta-campioni e mettere a fuoco ogni volta che cambia l'ingrandimento. Con gli obiettivi zoom, la distanza di lavoro rimane costante, consentendo all'utente di modificare l'ingrandimento mantenendo il campione a fuoco.

Questa sezione presenta applicazioni come la misurazione e l'analisi della contaminazione dei componenti in auto e aeromobili, la rilevazione di difetti di fusione come le bolle di soffiaggio e la quantificazione dell'usura degli utensili da taglio per gestirne la vita utile. Vengono inoltre spiegate le conseguenze della contaminazione sui componenti di auto e aerei, le possibili cause di cattive fusioni pressofuse e come contrastarle, nonché il meccanismo di usura degli utensili. Viene inoltre sottolineata l'importanza di queste ispezioni e i problemi che sorgono con i metodi tradizionali.

Questa sezione presenta un esempio di analisi dei guasti di PCB implementate e PCB elettroniche, effettuata osservando la sezione trasversale e la superficie dei contenitori di semiconduttori e la connessione a filo dei componenti elettronici. Vengono spiegate le problematiche tipiche di ispezione e osservazione, comprese potenziali soluzioni per acquisire immagini e misurazioni chiare.

Questa sezione presenta applicazioni come la misurazione e l'ispezione di aghi medicali, cateteri, stent, pacemaker e altri dispositivi medici in cui sono richiesti elevati livelli di qualità. Vengono inoltre presentati esempi di applicazioni nell'industria cosmetica, dove precisione e velocità sono fondamentali nella fase di R&D, tra cui l'osservazione, la misurazione e la valutazione di pelle e capelli. Viene inoltre spiegato lo stato attuale dei settori insieme a case study di osservazione con il più recente microscopio digitale 4K.

Gli impianti di saldatura negli impianti chimici richiedono una qualità di saldatura molto avanzata. I film multistrato utilizzati in ambito alimentare e farmaceutico richiedono elevati livelli di sicurezza e affidabilità. Questa sezione presenta l'osservazione della penetrazione delle parti saldate, nonché esempi di diverse osservazioni e analisi nell'industria chimica e dei materiali, inclusi film multistrato ad alta funzionalità.

L'osservazione di singole caratteristiche di un oggetto tridimensionale, come le superfici di frattura, può richiedere molto tempo a causa della necessità di regolare continuamente la messa a fuoco.
La funzione di composizione della profondità in tempo reale del Microscopio Digitale 4K Serie VHX consente di mettere a fuoco un'intera superficie metallica fratturata. Ciò permette di osservare e valutare le numerose caratteristiche composite presenti su tali superfici, oltre a ridurre il tempo dedicato alla regolazione della messa a fuoco.

Quando si valuta la profondità e la finezza delle caratteristiche superficiali, minore è la differenza di altezza delle caratteristiche, minore diventa il contrasto, rendendo difficili l'osservazione e la valutazione. I microscopi tradizionali mostrano immagini diverse a seconda dell'illuminazione e dell'angolazione, e sono soggetti a bagliore dovuto ai riflessi e a un contrasto inferiore. Ciò rende difficile l'osservazione di solchi poco profondi, che possono sfuggire alla rilevazione.
La funzione di illuminazione multipla del Microscopio Digitale 4K Serie VHX consente di acquisire automaticamente dati di illuminazione omnidirezionale. Selezionando l'immagine più adatta all'osservazione da questi dati, è possibile ridurre notevolmente il tempo necessario per impostare l'illuminazione.

L'osservazione delle strutture metalliche richiede tempo poiché solo una parte del campo visivo è a fuoco. Inoltre, l'osservazione e l'analisi di oggetti di questo tipo richiedono un periodo di apprendimento, che rappresenta un ostacolo al raggiungimento di risultati precisi.
L'interfaccia di composizione in tempo reale del Microscopio Digitale 4K Serie VHX offre una composizione della profondità che consente di osservare rapidamente e facilmente immagini completamente a fuoco. Inoltre, è possibile eseguire un'analisi automatica della granulometria, eliminando la soggettività dell'utente.

Molti microrganismi sono altamente trasparenti, rendendo difficile ottenere un contrasto nell'immagine di osservazione. Di conseguenza, l'osservazione ad alto ingrandimento e l'analisi quantitativa sono molto difficili per i funghi filamentosi, che crescono tridimensionalmente, e per i batteri di piccole dimensioni. I Microscopio Digitale Serie VHX sono dotati di diverse funzioni di illuminazione e imaging, come l'illuminazione polarizzata trasmessa e l'HDR, che consentono di ottenere immagini con un'elevata gradazione di colore. Inoltre, la Serie VHX è in grado di contare automaticamente il numero di colonie e di fornire statistiche sulle dimensioni di ciascuna colonia.

Nell'osservazione di minerali in luce polarizzata, è necessario percepire con precisione i cambiamenti dovuti al metodo e all'angolo di osservazione. Tuttavia, le valutazioni possono differire da individuo a individuo perché è molto difficile impostare correttamente le condizioni di illuminazione. La Serie VHX supporta l'osservazione in luce polarizzata con prismi di Nicol paralleli o incrociati e può anche eseguire l'illuminazione polarizzata trasmessa. Inoltre, la Serie VHX ha la capacità di richiamare le condizioni di illuminazione da immagini precedenti, garantendo risultati coerenti.

I Microscopi Digitali Serie VHX utilizzano la modalità Optical Shadow Effect, un metodo di microscopia completamente nuovo, per eseguire osservazioni ad alto ingrandimento con una chiarezza dell'immagine che rivaleggia quella di un SEM. La modalità Optical Shadow Effect consente di osservare le condizioni della superficie del wafer, i film difettosi e le particelle estranee. È inoltre possibile eseguire misurazioni automatiche delle aree di fotomascheratura e delle forme 3D. Le funzionalità avanzate della Serie VHX migliorano notevolmente le capacità di ispezione e analisi per wafer e circuiti integrati.

I microscopi digitali vengono utilizzati per osservare, ispezionare e analizzare campioni di quasi tutte le dimensioni. Spesso rappresentano la soluzione ideale quando le esigenze non possono essere soddisfatte dai microscopi ottici o dai microscopi elettronici a scansione (SEM). Un'ampia gamma di settori, tra cui elettronica, dispositivi medicali, ricerca sui materiali e automobilistico, utilizza microscopi digitali 3D. Maggiori informazioni sulle applicazioni in ciascun settore sono disponibili sulla nostra pagina degli esempi di applicazioni.

I microscopi digitali di KEYENCE continuano a essere la soluzione migliore sul mercato. KEYENCE ha creato il primo microscopio digitale oltre 30 anni fa e da allora integra costantemente il feedback diretto dei clienti nelle successive generazioni di microscopi digitali scientifici. Ciò consente a KEYENCE di essere sempre all'avanguardia, fornendo prodotti che risolvono i problemi reali che gli utenti si trovano ad affrontare.

I microscopi più comunemente utilizzati sono: microscopi digitali, microscopi ottici composti, stereoscopi, microscopi metallurgici e microscopi a polarizzazione. Mentre gli ultimi quattro tipi di microscopio hanno ciascuno uno scopo specifico, un microscopio digitale combina tutte queste funzioni in un unico dispositivo, consentendo una maggiore produttività e un flusso di lavoro più efficiente.

Un microscopio digitale è dotato di una fotocamera digitale ad alta precisione che cattura immagini del target, che vengono visualizzate sul monitor per l'osservazione. Un microscopio stereoscopico, invece, ha due oculari, uno per ciascun occhio, per osservare l'immagine che appare attraverso le lenti. Il range di ingrandimento di un microscopio digitale è da alcune decine a migliaia di volte, mentre quello di un microscopio stereoscopico è solo da dieci a alcune decine di volte. Inoltre, un microscopio stereoscopico necessita di regolazioni in base alle differenze personali come la distanza tra gli occhi e la capacità visiva. In generale, un microscopio digitale è adatto per lunghe ore di osservazione, posizionamento e misurazione dimensionale. È inoltre in grado di salvare immagini su un disco rigido e di elaborarle e analizzarle utilizzando strumenti digitali. Un microscopio stereoscopico, d'altra parte, ha un campo visivo più ampio e una distanza di lavoro maggiore, quindi viene utilizzato per assemblare e ispezionare parti di precisione, nonché per la dissezione e la manipolazione delle cellule.

KEYENCE produce microscopi digitali da oltre 30 anni. Applichiamo continuamente il feedback dei nostri clienti nella creazione delle successive generazioni di prodotti. Questo ci permette di offrire sempre prodotti che risolvono i problemi reali che gli utenti devono affrontare. I microscopi digitali della serie VHX sono stati progettati per compensare i punti deboli dei microscopi ottici convenzionali, come la scarsa profondità di campo, la breve distanza di lavoro, i problemi di portabilità e versatilità e le limitazioni sui campioni.