SISTEMAS DE ILUMINACIÓN
PARA MICROSCOPIOS ESTEREOSCÓPICOS
Cómo obtener los mejores resultados en aplicaciones industriales
INFORME TÉCNICO SOBRE FABRICACIÓN INDUSTRIAL
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INFORME TÉCNICO SOBRE FABRICACIÓN INDUSTRIAL – SISTEMAS DE ILUMINACIÓN PARA MICROSCOPIOS ESTEREOSCÓPICOS
Introducción
En este informe se proporciona a los usuarios de microscopios este-
reoscópicos consejos útiles cuando se trata de seleccionar una ilumi-
nación o un sistema de iluminación óptimos para la observación de
muestras.
La iluminación utilizada para la observación microscópica tiene un
efecto muy importante sobre la calidad de imagen final. La selección
de la iluminación para obtener los mejores resultados depende del
tipo de muestra y de sus principales características, así como de la
aplicación y el objetivo de la observación microscópica [1, 2, 3, 4].
La siguiente información debería servir de ayuda a los usuarios de
microscopios a la hora de seleccionar los sistemas de iluminación
que produzcan los mejores resultados de captura y procesamiento
de imágenes.
Ventajas de la iluminación LED
(diodo electroluminiscente)
La tecnología de iluminación LED para microscopios ofrece varias
ventajas para la captura y el procesamiento de imágenes en el
ámbito de la microscopía en comparación con las luces halógenas
utilizadas habitualmente. Dichas ventajas son:
>
Prolongación de la vida útil (de 25000 a 50000 horas).
>
Reducción del consumo de energía.
>
Temperatura de color natural.
>
Fuente de "luz fría"→ menor generación de calor
(útil para muestras sensibles a la temperatura).
>
Diseño compacto y práctico.
>
Temperatura de color constante incluso a niveles de brillo bajos.
AUTORES
Factores clave en la selección de la iluminación
Al seleccionar el tipo de iluminación, existen varios factores importan-
tes que se deben tener en cuenta para la observación microscópica
de alta calidad y para la captura y el procesamiento de imágenes de
una muestra:
>
¿Qué tipo de muestras se van a observar?
>
¿Qué características de las muestras se van a analizar?
>
¿Qué dificultades se experimentan con los tipos de iluminación
utilizados actualmente?
>
¿Es necesario acceder a la muestra durante la observación con
elmicroscopio (p. ej., manipulación con escalpelo, pinzas, soldador
u otras herramientas)?
Puede que los usuarios de microscopios tengan que probar diferentes
tipos de iluminación hasta dar con la óptima [5, 6]. Antes de decidir
cuál adquirir, los usuarios pueden organizar junto con un comercial
de Leica Microsystems o un distribuidor autorizado una demostración
de distintos sistemas de iluminación.
Los sistemas de iluminación de la serie Leica LED5000 se utilizan
principalmente para microscopios estereoscópicos de rendimiento
superior como son, por ejemplo, el Leica M125, M165 o M205 [7].
Los sistemas de la serie Leica LED3000 se utilizan principalmente
para microscopios estereoscópicos de rutina como son, por ejemplo,
el Leica S4, S6, S8 APO, M50, M60 o M80 [7]. A continuación se
facilita información básica sobre las series Leica LED5000 y LED3000.
James DeRose
Redactor científico, Marketing de microscopía estereoscópica y digital,
Leica Microsystems AG, Suiza
Matthias Schacht
Jefe de producto, Microscopía estereoscópica,
Leica Microsystems AG, Suiza
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3
Resumen de sistemas de iluminación LED (diodo electroluminiscente)
El anillo de luz (RL) aporta una iluminación brillante y uniforme de la muestra y resulta ade-
cuado para muchos tipos de muestras. Además, se encuentran disponibles difusores y filtros
de luz polarizada para ambos tipos de anillos de luz. Estos accesorios reducen los problemas
derivados del deslumbramiento y los reflejos de luz.
La iluminación coaxial (CXI), en la que el haz de luz es guiado a través de la óptica y reflejado
desde la muestra, funciona mejor con muestras lisas y reflectantes. Resulta especialmente
útil si deben detectarse pequeñas fisuras o evaluar la calidad de la superficie.
La iluminación casi vertical (NVI), que se logra con los LED situados muy cerca del eje óptico,
proporciona una iluminación prácticamente exenta de sombras y resulta práctica en el caso
de muestras con cavidades y orificios profundos o de aquellas que requieren distancias de
trabajo grandes.
La iluminación de luz focal (SLI) con fibras ópticas flexibles ofrece una iluminación de alto
contraste adecuada para muchos tipos de muestras.
La iluminación difusa o altamente difusa (DI y HDI) está diseñada para muestras altamente
reflectantes, no planas o en forma de arco en las que resulta complicado capturar y procesar
imágenes debido a la gran cantidad de retroiluminación reflejada.
La iluminación multicontraste (MCI), que utiliza un contraste repetible con iluminación
procedente de dos direcciones y ángulos, resulta útil en el caso de muestras con detalles
difíciles de localizar.
La retroiluminación (BLI) proporciona diascopía en el caso de muestras transparentes.
4
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Resultados obtenidos con los sistemas de iluminación Leica LED5000 y LED3000
A continuación se muestran imágenes de ejemplo de varias muestras. Las imágenes se grabaron con
unmicroscopio estereoscópico LeicaM165 equipado con una cámara digital Leica DFC495 y un sistema
deiluminación de la serie LED3000 o LED5000.
Muestra: circuito impreso (PCB)
Iluminación con anillo de luz (RL): múltiples características de la muestra
Iluminación coaxial (CXI): arañazos y textura superficial
Iluminación casi vertical (NVI): orificios y cavidades
Iluminación de luz focal (SLI): múltiples características de la muestra
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Muestra: pieza de un implante de cadera
Iluminación con anillo de luz (RL): múltiples características de la muestra
Iluminación altamente difusa (HDI): zonas reflectantes
Iluminación casi vertical (NVI): orificios y cavidades
Iluminación de luz focal (SLI): múltiples características de la muestra
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Muestra: microelectrónica
Iluminación con anillo de luz (RL): múltiples características de la muestra
Iluminación casi vertical (NVI): orificios y cavidades
Iluminación coaxial (CXI): textura superficial
Iluminación altamente difusa (HDI): zonas reflectantes
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Otras recomendaciones
Además de la óptica de alta calidad que se utiliza en los microscopios de Leica Microsystems,
a la hora de seleccionar un sistema de iluminación es importante identificar las características
de la muestra que se van a analizar y el campo visual, es decir, el campo del objeto, necesario.
También merece la pena tener en cuenta las ventajas de la codificación informática y el rendi-
miento óptico adecuado del microscopio, es decir, las lentes del objetivo, que pueden ser de
tipo plan, planapocromático, acromático, etc.
Recuerde que existen otros factores que se deben tener en cuenta para la iluminación:
>
Es posible que determinados sistemas de iluminación no sean compatibles con el rendimiento
óptico necesario. Por ejemplo, el sistema de iluminación Leica LED5000 RL no se puede uti-
lizar con una lente de objetivo 2.0x.
>
Al utilizar microscopios estereoscópicos con revólver portaobjetivos o configuraciones de
microscopios con distancias de trabajo reducidas, valore emplear sistemas de iluminación
alternativos como, por ejemplo, el foco LED Leica (SLI) con sistema de fibra óptica flexible,
en lugar del anillo de luz LED Leica (RL).
Conclusión
Seleccionar el mejor sistema de iluminación para la observación de muestras con un microsco-
pio estereoscópico no siempre resulta sencillo. No obstante, los consejos y recomendaciones
recogidos en este informe pueden ayudar a los usuarios a la hora de investigar sobre los dife-
rentes sistemas de iluminación y de seleccionar el que ofrezca los mejores resultados en la
observación y la grabación de imágenes con microscopios estereoscópicos.
En las páginas siguientes encontrará una guía de selección rápida para los sistemas de ilumi-
nación de las series Leica LED3000 y LED5000. Esta guía puede resultar muy útil para aque-
llos usuarios de microscopios que estén intentando seleccionar el sistema de iluminación más
adecuado para una muestra o una aplicación en particular.
Referencias/Lectura adicional
1. Nelson, L.: Sample Determines Lighting Techniques, Back to Basics Microscopy.
R&D Magazine 43 (7): 49 (2001).
2. Diez, D.: Metallography – an Introduction: How to Reveal Microstructural Features of Metals
and Alloys. Science Lab.
3. Christian, U. y Jost, N.: Metallography with Color and Contrast: The Possibilities of Micro-
structural Contrasting. Science Lab.
4. Ockenga, W.: Polarization Contrast: An Introduction. Science Lab.
5. Goeggel, D. y Schlaffer, G.: 3D Visualization of Surface Structures, Vertical Resolution –
Small Steps, Big Effect. Science Lab.
6. Birlenbach, M. y Holenstein, R.: Higher Motivation, Longer Concentration – Ergonomics as
a Competitive Advantage: Microscope Workplace Design in Quality Control. Science Lab.
7. Goeggel, D.: Factors to Consider When Selecting a Stereo Microscope. Science Lab.
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GUÍA DE SELECCIÓN RÁPIDA
para Leica LED3000/LED5000
LED3000 LED5000
Nombre
de la iluminación
LED3000 RL
Anillo de luz
LED3000 SLI
Foco
LED3000 MCI
Multicontraste
LED3000 NVI
Casi vertical
LED3000 DI
Difusa
LED3000 BLI
Retroilumina-
ción
LED5000 RL
Anillo de luz
LED5000 SLI
Foco
LED5000 MCI
Multicontraste
LED5000 NVI
Casi vertical
LED5000 CXI
Coaxial
LED5000 HDI
Altamente
difusa
Imagen
Código de pedido 10450271 10450508 10450507 10450657 10450660 10450661 10450494 10450548 10450561 10450658
10450659
10450656 10450062
Características de la
muestra/aplicación
Muestra plana
transparente
Muestra pulida plana
– – – – – – – – – –
–
Superficie/perfil
estructurado
– – –
Superficies brillantes
1)
–
1) 1)
Superficies metálicas
1)
–
1) 1)
Arañazo
– –
Cavidad
– – –
Taladros/orificios
– – – – –
Superficies reflectantes
(p. ej., un espejo)
1)
–
1) 1)
Muestras translúcidas
–
2)
–
2)
–
2)
– – – – – – – –
Muestras transparentes
–
2)
–
2)
–
2)
– – – – – – – –
Características de la
iluminación
Iluminación sin sombras
(homogénea)
– – –
Iluminación brillante
Campo de objeto grande
Iluminación de alto
contraste
Distancia de trabajo
– corta (<50 mm)
– media (50–100 mm)
– media (100–150 mm)
– larga (>150 mm)
Diferentes segmentos
de iluminación
– – – – –
Ajustes reproducibles
3)
– –
3)
3)
3)
–
3)
3) 3) 3)
Contraste repetible
3)
–
3) 3)
–
3)
–
3) 3) 3) 3)
Desplazamiento de la
muestra sencillo
Iluminación perpendicular
– – – – – – – –
Posicionamiento flexible
de la iluminación
–
– – – – –
= ideal; = buena; = no ideal; – = imposible; 1)con difusor para reducir los reflejos, con filtros de polarización para minimizar los reflejos; 2)posible con bases de diascopía específicas (bases TL);
3)en combinación con el software Leica Application Suite (LAS)
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LED3000 LED5000
Nombre
de la iluminación
LED3000 RL
Anillo de luz
LED3000 SLI
Foco
LED3000 MCI
Multicontraste
LED3000 NVI
Casi vertical
LED3000 DI
Difusa
LED3000 BLI
Retroilumina-
ción
LED5000 RL
Anillo de luz
LED5000 SLI
Foco
LED5000 MCI
Multicontraste
LED5000 NVI
Casi vertical
LED5000 CXI
Coaxial
LED5000 HDI
Altamente
difusa
Imagen
Código de pedido 10450271 10450508 10450507 10450657 10450660 10450661 10450494 10450548 10450561 10450658
10450659
10450656 10450062
Combinaciones
demicroscopios
S4/S6/S6 E/S8 APO
– – – – – –
M50/M50/M80
– –
4)
–
M125
– – – – – –
M165 C
– – – – – –
M165 FC
– – – – – –
– –
M205 A
– – – – – –
M205 C
– – – – – –
M205 FA
– – – – – –
– –
Z6/Z16/Z6 APO/
Z16 APO
– – – – –
DMS300/DMS1000
– –
4)
– –
Datos técnicos/
Especificaciones
Conectividad SmartTouch
–
Control mediante
Leica Application Suite
–
Tipo de iluminación
– LED
– Halógena
– – – – – – – – – – – –
Distancia de trabajo
recomendada (mm)
60–150 – – 60–150 50–200 – 50–80 – – 5–400 – 60–70
N.º de LED (TL)
24 2 4 2 36 36 40 2 9 2 2 132
N.º de niveles de brillo
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
N.º de modos
de iluminación
9 3 9 1 1 1 19 3 5 1 1 3
Bus CAN/CTL2
Vida útil del LED (horas)
(50% de intensidad)
50,000 50,000 50,000 50,000 30,000 30,000 50,000 50,000 50,000 50,000 50,000 30,000
Temperatura de color (K)
5,600 5,600 5,700 5,600 6,000 6,000 5,600 5,600 5,700 5,600 6,200 6,500
Compatibilidad con
FusionOptics
– – – – –
Fuente de alimentación
inducida
– – – – – – – – – – – –
Potencia (W)
15 5 10 10 10 10 10 5 15 15 10 25
Panel de control en la
fibra óptica flexible
–
– – – – – – – –
Panel de control
integrado
– – –
Diámetro interior/
tamaño del objetivo (mm)
58 – – 58 – – 80 – – 65 – 80
= ideal; = buena; = no ideal; – = imposible; 4)con objetivo acromático de 65mm de diámetro (objetivo MD)
www.l eica-microsystems.com
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El lema proclamado por Ernst Leitz en 1907, "Con el usuario, para el
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soluciones pioneras, calidad suprema, espíritu de equipo, dedicación
ala ciencia y mejora continua. Para nosotros, vivir conforme a estos
valores significa: Living up to Life.
INDUSTRY DIVISION
El principal interés de la Industry Division de Leica Microsystems
consiste en ayudar a los clientes a conseguir resultados de la mayor
calidad posible.
Leica Microsystems ofrece los mejores y más innovadores sistemas de
captura y procesamiento de imágenes para observar, medir y analizar
las microestructuras en aplicaciones industriales tanto rutinarias como
de investigación, en la ciencia de materiales y el control de calidad, en
investigaciones forenses y en aplicaciones educativas.
Leica Microsystems: una empresa internacional que cuenta con una
potente red de servicios de atención al cliente en todo el mundo:
Presencia internacional Tel. Fax
Australia ∙ North Ryde +61 2 8870 3500 2 9878 1055
Austria ∙ Viena +43 1 486 80 50 0 1 486 80 50 30
Bélgica ∙ Diegem +32 2 790 98 50 2 790 98 68
Canadá ∙ Concord/Ontario +1 800 248 0123 847 405 0164
Dinamarca ∙ Ballerup +45 4454 0101 4454 0111
Francia ∙ Nanterre Cedex +33 811 000 664 1 56 05 23 23
Alemania ∙ Wetzlar +49 64 41 29 40 00 64 41 29 41 55
Italia ∙ Milán +39 02 574 861 02 574 03392
Japón ∙ Tokio +81 3 5421 2800 3 5421 2896
Corea ∙ Seúl +82 2 514 65 43 2 514 65 48
Países Bajos ∙ Rijswijk +31 70 4132 100 70 4132 109
República Popular China ∙ Hong Kong +852 2564 6699 2564 4163
∙ Shanghái +86 21 6387 6606 21 6387 6698
Portugal ∙ Lisboa +351 21 388 9112 21 385 4668
Singapur +65 6779 7823 6773 0628
España ∙ Barcelona +34 93 494 95 30 93 494 95 32
Suecia ∙ Kista +46 8 625 45 45 8 625 45 10
Suiza ∙ Heerbrugg +41 71 726 34 34 71 726 34 44
Reino Unido ∙ Milton Keynes +44 800 298 2344 1908 246312
EE. UU. ∙ Buffalo Grove/lllinois +1 800 248 0123 847 405 0164
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1
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3
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4
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5
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7
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8
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Leica Microsystems LED3000 RL Application Note
- Tipo
- Application Note
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