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実体顕微鏡 SMZ-2B の分解と清掃

愛用しているニコンの実体顕微鏡(SMZ-2B)の光学系の汚れが気になってきたので、思い切って分解して清掃してみました。

以下はその状況です。出来るだけ詳しい様子が判るように、いつもの記事より写真のサイズを大きくしています(500x375画素)。写真の枚数も多いので、ブラウザに表示するのに時間がかかるかも知れませんがご容赦ください(写真のデーターだけで2.4MBくらいあるはずです)。またすべての写真はクリックすると倍のサイズで別窓に表示します。

▼ニコンの実体顕微鏡 SMZ-2B
ニコンの実体顕微鏡 SMZ-2B
こんな顕微鏡です。10年前に中古をヤフオクで買いました。

▼光路内に汚れ
内部に曇りとカビ
これは接眼レンズを外して中を覗いた写真です。判り難いですが、カビがあるのと、ホコリが溜まっているのか光路全体が白っぽくなっています。これをクリーニングするのが分解の目的です。

以下分解の手順を写真で説明します。

▼倍率調整ツマミを外す
倍率ツマミの取り外し
2mmの六角レンチでイモネジ(A)を緩めるとツマミが外れます。
Webの記事を読むとこのネジがトルクスになっている物があるようですが、この顕微鏡は普通の六角レンチが使えました。

▼カバー固定ネジ
カバー固定ネジ
ツマミを外すとカバーの固定ネジ(B)が出てくるので、これを外します。

▼カバーを外した状態
カバーを外した状態
中身が見えてきます。なお、外したカバーはプラスチック製です。

▼外したカバーと本体
プラカバーを外した状態

▼後ろ側
内部、プリズムは光軸傾け用
光軸傾けプリズムが見えてきます。実体顕微鏡の光軸は観察ポイントを先端としたV字型になっているので、プリズムも微妙に傾いて取り付けられています。

次に接眼レンズの正立プリズムを外しますが、そのためには先にDのネジを外します。

▼目幅調整間隔規制ネジ
目幅調整範囲規制ネジ
このネジ(D)で接眼レンズの間隔(目幅)の調整範囲が制限されています。正立プリズムを外すためには先にこのネジを外す必要があります。

▼正立プリズム取り外しネジ
目幅を広げると固定ネジが現れる
ストッパーが無くなったので目幅を最大限に開くことが出来るようになりました。すると、隠れていた正立プリズムの下側の固定ネジ(E)が見えてくるのでこれを外します。これで正立プリズムごと接眼レンズ側のアセンブリを外すことが出来ます。

ここまでの話を整理すると、光学系の清掃を行うためには(E)のネジを外して接眼部を外さないといけないのですが、そのためには(A)、(B)、(D)、(E)の順にネジを外して分解していく必要がある、ということになります。表から見えるネジを出来るだけ少なくするために、こういう構造にしたのでしょう。

▼光軸傾斜プリズム
プリズムの固定ネジとストッパー
光軸傾斜用のプリズムを(G)のネジを緩めて外します。
このプリズムは赤矢印で示した3箇所のストッパーで位置決めされているようです。組み立て時には指で長い赤矢印の方向に押しながらネジ(G)を締めれば元の位置に戻せると思います。そうは言っても、分解する前には位置合わせ用のマークをケガキで入れておくと安心です。

▼光軸傾斜プリズム
光軸傾けプリズム
下からの光軸を、観察者の目線方向の手前45度方向に傾けるプリズムです。最初の反射はプリズム内面の全反射で、二回目の反射はプリズム外側にコーティングされたミラーの反射で行っています。2回反射させることで像の方向を戻しながら光軸を45度倒す仕掛けになっています。

このプリズム面にカビが生えていたので清掃しましたが、幸いクリーニングすると痕跡が判らないくらい綺麗になりました。なお、カビが生えていたのは接眼レンズ側から見た最初の面でした。やはり、外から異物が付着する可能性が高い面にカビが生えやすいようです。プリズムの他の面にも微妙なシミや曇りがあったので、クリーニングしておきました。外側から見えるアルミミラーは光が反射する面ではありませんが、ここに汚れが付着していると、そこが原因になって腐食を起こしかねないので綺麗にクリーニングしておきました。

このプリズムを見ているとコバ面を黒く塗りたくなるのですが、今回は余計なことはしないでおきました。

▼下部光学系を上から見る
下部部光学系
ここまで分解すると下側の光学系が姿を現します。外したネジ(C)、(E)の位置を書き込んでおきました。

この写真に見えている二つのレンズが曇っていました。このレンズを対物最終レンズと呼ぶことにします。

▼ズーム機構
ズーム機構
下側のケースは(C)のネジを外すと取り外せ、ズーム機構が見えるようになります。

倍率調整ツマミを回すとレンズが2群に分かれて前後に移動するようになっています。V字型に傾いている左右の光軸に沿ってレンズを動かす仕掛けになっているのですが、ものすごくうまく出来ていて動きもスムースです。

▼最終対物レンズ
対物側最終レンズ、曇っている
これは下側から見た写真で、レンズの反対側からLEDライトで照らしています。
対物最終レンズを下側からもクリーニングしたのですが、曇りは取れませんでした。

▼対物最終レンズ
光軸合わせ機構
このレンズの曇りを取るには分解するしか無さそうです。でもここは光軸合わせの重要ポイントのようで、2本の調整ネジと板バネでレンズの位置が微調整出来るようになっています。ここを分解した場合、正確に元の場所に戻す、あるいは再調整する必要がありそうです。実体顕微鏡なので2軸間の位置関係の調整も必要なので難易度は高そうです。

▼レンズの曇り
レンズの曇り(バルサム切れ、変色)
問題のレンズです。光の当て方を工夫して曇りの様子を写真に撮りました。全面均等ではなく同心円状に汚れの濃淡があります。

外部からいくらクリーニングしても汚れが取れないので、レンズの貼り合わせ面に問題がある感じです。これ、たぶんバルサム切れという現象だと思います。バルサムが劣化して黄色くなると共に少し剥離があるようです。

このレンズは凸と凹のレンズを組み合わせることで、色消しになっているのだと思います。

この修理は難易度が高いので、今回は手を付けないでこのままにしておくことにしました。

▼分解した様子
分解した状態
全パーツの集合写真です。

▼正立プリズム
正立プリズム
特に問題は無いのですが、せっかくなのでカバーを外して内部を見ておきました。

反射ミラー(ポロミラー)で正立像を作る顕微鏡もあるようですが、この顕微鏡はちゃんとプリズム(ポロプリズム)が使われていました。プリズムの位置は精密に調整・固定されているのでこれ以上触らないでおきます。

▼クリーニングに使った資材
清掃用具
工具は別にして、このような物を使いました。左手前のアトマイザーにはエタノールを入れています。

無水エタノールは各種の清掃以外に、ガラス面の精密拭き上げの時に使うと便利です。エタノールを浸み込ませたワイプを一方向にゆっくりと動かすと、液の表面を引きずる形で乾燥が進みますが、境界部では不純物は液側に移動して表面に残らないのでコンタミの少ない仕上げが出来ます。レンズなど円形の場合は中心から周辺へ回転させながら拭き広げていって、不純物を最外周に集めるようにするとうまくいきます。水分の入ったアルコールを使うと水滴が残ってしまうのでうまくいきません。できればこういう時こはアセトンを使いたいのですが、ちょっと危険なので私は持ってません。

◆まとめ
壊してしまうと元も子もなくなるので緊張して作業を進めたのですが、ほぼ問題無く進めることが出来て良かったです。

顕微鏡のネジにはネジロックが使われているようで、簡単にはネジが緩まないようになっていました。正しい工具を使い、特にプラスのネジは強く押し付けながら回さないと、ネジの頭をナメてしまいます。
そういう注意をしながら作業を行ったのですが、ネジの(G)は堅く締まっていたのでプラスのドライバーでは緩みそうにありませんでした。そこで、バイスプライヤーでネジの頭を咥えて緩めるような手を使いました。

懸案の一つだったレンズの曇りは、原因がバルサム切れだったことまで判ったのですが、残念ながら修理出来ませんでした。接着剤などを準備しておけばなんとかなりそうな気がするので、機会があればまた挑戦してみたいと思います。

ちなみに、写真を撮った時にコントラストが悪いのが一番目立った問題なのですが、これは画像処理ソフトで補正すれば済むので、とりあえずは大丈夫です。

拡大して見てみよう、イチゴの実と種

 拡大して見てみようのカテゴリの記事はなかなか増えません。そんな中、読者の方から、以前のイチゴの記事へのコメントがあり、「種と思っているのは実。本当の種はその中にあるので、時間があったら中を見てみたらどうでしょう」とういう連絡を頂きました。

 そうなのか、ということでやってみました。

▼食卓に出てきたイチゴ
食卓に出たイチゴ

 とりあえずピンセットで種、いえ「実」を採集。そのまま数日間放置して乾燥。

 それを先ほど実体顕微鏡で観察してみました。

▼実の外観
このイチゴの種のサイズは1.5mmくらい
 背景は1mmのスケールで、実のサイズは1.6mm×0.8mmくらい、
 つまり1608のチップ部品くらい ←この例えはごく一部の方しか判らないか、汗;

 この倍率の写真では判りにくいのですが、乾燥させた影響だかで表面にヒビが入っています

 で、リクエストがあったように、この実をカッターで割ってみると、

▼実の中身
イチゴの種
 殻の中に種が入っていました。殻の内側はツルツルしています。

 ここでは殻と書いていますが、これはじつは果実(果肉?)で正しくは痩果と呼ぶようです。つまり痩せて栄養分が無い果実ということなんでしょう。

▼も一つ、実の中身
イチゴの種の中身
 ピーナッツだか、カシューナッツみたいな感じで栄養価が高そうです。

 縦に二つに割ることが出来そうな構造なので、顕微鏡で見ながらやってみたのですが、ちょっとムリでした。縦に二つに割ることが出来れば、胚芽の部分が見れると思うのでちょっと残念。きちんと固定できれば縦割りが出来るかもしれません。

 実の先端が少し尖っているのですが、その付近は少し茶色がかった色になっています。この写真で左側の殻に近い種の部分なのですが、ちょっと判り難いかも知れません。

▼中身がほとんど無いやつも
殻だけで中身がほとんど無いのもある
 殻だけはしっかりと出来ているのに、中の実が成長していないのもありました。殻付きピーナッツで、外観は普通なのに中身がしょぼいやつがあったりしますが、それと同じ感じなんでしょうか。

 ということで、イチゴの種と思っていた部分は実(果実)で、本当の種はその中にあるということがよく判りました。自然って本当に不思議がいっぱいです。

 あと、最後になりましたが、イチゴの実と種の関係について教えて頂いた mobaradesuさん、ありがとうございました。

テーマ : 食品・食べ物・食生活
ジャンル : ライフ

拡大して見てみよう、ネジバナの種 (タネ)

 ネジバナの記事の続報です。

 ネジバナはあっという間に姿を消してしまいます。これはいったいどうなっているんだろう?と以前から不思議に思っていたので、今年は詳しく観察してみました。

▼花が終わったネジバナ
花の終わったネジバナ

 これを持ち帰って実体顕微鏡で観察してみました。

▼ネジバナのタネのサヤ
種のつまったサヤ
 サヤの中には無数のタネがびっしり。ちょっと叩くと細かいタネが周囲に散乱します。

▼ネジバナのタネ
ネジバナのタネ
 ものすごい量です。

▼ネジバナのタネの山の上を拡大
ネジバナのタネ、大量

▼スケールで寸法測定
ネジバナのタネ、スケール付き拡大
 接眼ミクロメータの上にタネをばらまいてみました。目盛りの間隔は0.1mm(100μm)
 タネのサイズは長さ0.3mm、太さは0.06mmくらいでした。写真にうまく撮れないのですが、直径10μmくらいの透明な繊維が20本くらい長手方向にあり、タネを包んでいます。この繊維の中心付近の内側にタネの本体らしい茶色の部分があります。

 ネジバナのタネは栄養を持たず、成長には特定の菌と共生する過程が必要らしいです。たしかに栄養のような物はこの大きさでは持てないでしょう。

▼タネのサヤの開き方
ナジバナのタネのサヤ
 サヤは3枚の葉(ガク?)で出来ていて、タネが熟すとその間隔が開いてスリットが出来、タネが放出される仕掛けのようです。ただし、そのスリットの中央にはリボン状態の繊維が1本通っており、無節操にタネが飛散するのを防いでいるようです。

▼成長中のタネ
成長中のネジバナのタネ
 三つに分かれた葉から内側に向けてタネが大量に生成されています。葉の間にはリボン状の飛散抑止テープも準備されています。

 ネジバナは、花の開花からタネが出来るまで1ケ月くらいという仕事の早さ。どうもその狙いは、いかにして大量のタネを残すか、という点に絞られているような気がします。

▼大量のタネ
大量に集まったネジバナのタネ
 この写真を撮るのに3本のネジバナを採集しましたが、こんなにタネが落ちてきました。とてつもない数です。上の棒は大きさ比較用に置いた、つまようじです。

 芝生が好きな植物のようなので、このタネは近所の日当たりの良い芝生に蒔いておきたいと思います。

テーマ : 園芸
ジャンル : 趣味・実用

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