Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Construction of a polarizing illuminator for a microscope

Monika Sieczka

Abstract

Abstract Construction of a polarizing illuminator for a microscope The microscopic world is a whole universe by itself and different solutions and implementations need to be introduced in order to gain some knowledge. Microscopes of different kinds can be found on the market, each with a specific purpose. It has been shown in this project that a general biological microscope can be transformed into a more advanced one with a few modifications at low cost. The aim of the bachelor thesis was to create an illuminator with functionalities such as adjustment of the light intensity and the light polarization for the Lomo Biolam P15 microscope. Different polarizations and intensities of light have an impact on observed images of samples in terms of enhancing contrast and obtaining different colours, which is useful when photomicrography is involved in observations. Light is an electromagnetic wave that, by its nature, propagates and vibrates in all directions. One can choose to block light of different vibration directions allowing only one direction to pass, for example by using a polarizing filter. The original microscope illuminator, a halogen lamp of Köhler type, was exchanged for a LED diode controlled by a LED driver which allowed limitation of the output current. Moreover, the driver introduced the functionality of a stepless adjustment of the intensity of LED light with a rotary potentiometer which was done by modifying the driver’s circuit. Disturbances of the light emitted by the diode coming from other light sources were limited by a housing in which the microscope illuminator was embedded. The housing was designed as a 3D model and printed with ABS-plastic, taking into consideration the dimensions of the microscope used. The housing was also used as a holder for the polarizing filters placed between the light source and the sample. The report contains the idea and steps behind the construction of the microscope illuminator and discusses the choice of different elements of the illuminator and at the same time presents light phenomena that have an impact on the functioning of the illuminator which had to be considered. The construction of a functional microscope illuminator from an electronics and optics point of view was achieved with a satisfying result.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Monika Sieczka (FEIT/MO) Monika Sieczka,, The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Title in Polish
Wykonanie oświetlacza polaryzacyjnego do mikroskopu
Supervisor
Marek Sutkowski (FEIT/MO) Marek Sutkowski,, The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Certifying unit
Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Affiliation unit
The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)
Study subject / specialization
, Elektronika (Elektronics)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
11-10-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Marek Niewiński (FEIT/MO) Marek Niewiński,, The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT) Marek Sutkowski (FEIT/MO) Marek Sutkowski,, The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Keywords in Polish
słowa kluczowe: oświetlacz mikroskopowy, dioda LED mocy, driver LED, filtr polaryzacyjny, polaryzacja światła, zjawiska świetlne, model 3D, drukarka 3D
Keywords in English
keywords: microscope illuminator, LED power diode, LED driver, polarizing filter, light polarization, light phenomena, 3D model, 3D printer
Abstract in Polish
Streszczenie Wykonanie oświetlacza polaryzacyjnego do mikroskopu Mikroskopijny świat jest ogromnym obszarem wiedzy, którą można zdobywać za pomocą rozmaitych narzędzi i rozwiązań. Na rynku istnieje wiele typów mikroskopów przeznaczonych do różnych celów. W pracy pokazano, że mikroskop biologiczny może być przekształcony niskim kosztem w wersję bardziej zaawansowaną, przy zaimplementowaniu kilku modyfikacji. Celem pracy inżynierskiej było stworzenie oświetlacza z funkcjonalnościami zmiany natężenia światła i jego polaryzacji do mikroskopu Lomo Biolam P15. Różne polaryzacje i natężenia światła mają wpływ na obrazy obserwowanych pod mikroskopem próbek, zarówno na zwiększanie ich kontrastu, jak i otrzymywanie różnych kolorów, co jest przydatne, gdy obserwacje przeprowadza się metodą mikrofotografii. Światło jest falą elektromagnetyczną, która ze swej natury propaguje się i oscyluje we wszystkich kierunkach. Przy wykorzystaniu filtru polaryzacyjnego, można zatrzymać światło o różnych kierunkach oscylacji, pozwalając zarazem na transmisję światła tylko o jednym konkretnym kierunku polaryzacji. Oryginalnie zamontowany w mikroskopie oświetlacz halogenowy typu Köhlera został wymieniony na diodę LED sterowaną przez driver, który umożliwił ograniczenie prądu wyjściowego. Ponadto, wprowadził funkcjonalność płynnej zmiany natężenia światła diody LED potencjometrem obrotowym, co zostało osiągnięte przez zmodyfikowanie układu drivera. Zakłócenia światła emitowanego przez diodę, pochodzące z innych źródeł światła, były ograniczone dzięki zastosowaniu obudowy, w której umieszczono oświetlacz mikroskopowy. Obudowa została zaprojektowana jako model 3D i wydrukowana z plastiku ABS z uwzględnieniem wymiarów użytego mikroskopu. Obudowa miała również zastosowanie jako obsadka na filtry polaryzacyjne umieszczone pomiędzy źródłem światła a próbką. Praca zawiera ideę i kroki, które doprowadziły do skonstruowania oświetlacza mikroskopowego oraz omawia wybór różnych elementów oświetlacza, przedstawiając przy tym zjawiska świetlne mające wpływ na pracę oświetlacza. Wykonanie funkcjonalnego oświetlacza mikroskopowego z punktu widzenia zagadnień elektroniki i optyki zostało osiągnięte z satysfakcjonującym rezultatem.
File
  • File: 1
    Praca_Dyplomowa_Monika_Sieczka.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 36146

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTc1e5878557994c38886ed6882a6bd8a3/
URN
urn:pw-repo:WUTc1e5878557994c38886ed6882a6bd8a3

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page