Meteor23. května  2017 v 08:04  

Jak se vyrábějí mikroskopy?

Transmisní elektronový mikroskop - Foto: Fotobanka Pixabay

Transmisní elektronový mikroskopFoto: Fotobanka Pixabay

K nahlédnutí do výrobny nejlepších mikroskopů na světě není nutné vydávat se až do dalekého Japonska nebo Koreje, stačí se zastavit v Brně. V jednom z tamních podniků byste našli halu o velikosti dvou fotbalových hřišť s dokonale čistým vzduchem, stabilní teplotou a bezhlučným provozem. Mikroskopy jsou totiž přístroje velmi citlivé a vyžadují doslova péči v rukavičkách.

Příspěvky Meteoru 20. 5. 2017
01:28 Holubí kurzy orientace
09:31 Jak se vyrábějí mikroskopy?
28:19 Největší brouk na světě
35:39 Rozpínání vesmíru
44:36 S mořeplavcem do Indie
49:42 Přepisovatelný papír

Když se řekne mikroskop, většinou si vybavíme, jak jsme přes něj v hodinách přírodopisu na základní škole pozorovali třeba vlas nebo prozkoumávali mikroorganismy ze vzorku vody z rybníku. S tím školním se ovšem dnešní moderní vědecké mikroskopy moc srovnávat nedají. Leckdy jde o rozměrné přístroje sestavené z mnoha součástek – různých trubek, trubiček, sklíček a drátků. Na přenášení z kabinetu do třídy to tedy rozhodně není. 

 

Holubí kurzy orientace. Jak se vyrábějí mikroskopy? Největší brouk na světě. Rozpínání vesmíru. S mořeplavcem do Indie. Přepisovatelný papír.

Vložit na svůj web

Samozřejmě není mikroskop jako mikroskop. Ten obyčejný, který asi známe všichni, je světelný mikroskop. Jde o přístroj, který pomocí několika optických soustav zvětšuje zorný úhel oka, a tím zlepšuje jeho rozlišovací schopnost zhruba tisíckrát. My jsme se ale s mikrofonem Meteoru vydali do výrobny, kde vznikají mimo jiné rastrovací elektronové mikroskopy. A ty toho dokážou mnohem víc! 

Málo světla, posviťte si elektronem 

I takto vypadá mikroskop - tomu školnímu se opravdu nepodobá - Foto:  Materialscientist,  CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons

I takto vypadá mikroskop - tomu školnímu se opravdu nepodobáFoto:  Materialscientist, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons

„Světelné mikroskopy nerozlišují lépe než na úrovni dvou desetin mikrometru, což je dáno vlnovou povahou světla, tedy délkou vlny světla, která je kolem stovek nanometrů nebo desetin mikrometru. U našeho mikroskopu je ten limit posunutý 1000krát dolů, čili dokážeme rozlišovat 1000krát přesněji než světelné mikroskopy,“ uvedl generální ředitel brněnské firmy Thermo Fischer Scientific Jiří Očadlík, který nás výrobnou provázel.  

Rastrovací elektronové mikroskopy, které jsme si v Brně prohlédli, jsou schopny od sebe rozlišit dva body vzdálené půl nanometru a ve výsledku dokážou zvětšit předmět až několika milionkrát! Pracují při tom na jiném principu než světelné mikroskopy. Na zkoumaný objekt vysílají svazek elektronů, mírně s ním pohybují po objektu řádek po řádku a vytvářejí jakousi mapu a teprve ta se přeměňuje na výsledný obrázek. „Dokážeme pomocí rastrování elektronovým svazkem přenést informaci z preparátu na obraz,“ dodal Očadlík.  

Pozor, na svět přichází citlivka 

Je zjevné, že s takto citlivým přesným přístrojem je potřeba jednat „v rukavičkách“. Podmínky nastavené ve výrobně tomu odpovídají. „V hale je 100krát vyčištěný vzduch, tzn. je tady jen jedna ze 100 částic, které se běžně vyskytují venku. U nejkritičtějších částí mikroskopu není možné, aby se potkal elektron s prachovou částicí, to by pak ve svazku vytvořilo neplechu, která by se projevila rozmazaným obrázkem nebo neschopností zaostřit,“ vysvětlil Očadlík.  

Výsledný mikroskop se skládá ze stovek dílků od různých dodavatelů, kteří ručí za jejich bezchybnou kvalitu. V brněnské hale se vše dává dohromady jako složitá stavebnice. Musí u toho být dokonalý klid. „Ani podlaha nesmí vibrovat. Pod námi je 40 cm betonu, který vibrace izoluje,“ dodal Jiří Očadlík.  

Testování a čistička vzduchu 

Než se dostanou k zákazníkovi, musejí mikroskopy projít důkladným testováním. „To trvá týdny, ale i třeba půl roku, podle toho, jak složitý produkt si zákazník objednal,“ popsal Očadlík. Jeden z nejsložitějších mikroskopů se jmenuje Talos, jedná se o tzv. transmisní mikroskop. Ten má ještě lepší rozlišovací schopnost než rastrovací mikroskop. „A to asi desetkrát. Vidíme jím jednotlivé atomové sloupce v mřížce, což vyžaduje zvětšení 10 milionů a více,“ dodal Očadlík.  

Nad místností, kde se tento mikroskop testuje, je obrovská strojovna vzduchotechniky, která vyrábí milion kubických metrů čistého vzduchu za hodinu, a prohání ho prostorem.  

V brněnské firmě se vyrábějí i další druhy mikroskopů, například takový, který umožňuje účinné prohlížení biologických vzorků v teplotě kapalného dusíku. Díky tomu se dají například detailně zkoumat viry a proteiny.  

Na Českou republiku připadá zhruba třetina světové produkce elektronových mikroskopů. Dá se říct, že jsme jednou z mikroskopových velmocí. A hlavním městem této velmoci je jihomoravská metropole. 

Tento i ostatní záznamy pořadu Meteor najdete v našem Archivu pořadů. 

Autor:  Petr Sobotka, Leona Matušková
Pořad: Meteor  |  Stanice: ČRo Dvojka
Čas vysílání: sobota 08:05; repríza neděle 02:00  |  Délka pořadu: 52 minut  
 

Nové články v rubrice

  • 20. června  2017 v 08:04     Audio  rubrika: Meteor

    Jsou legendární stradivárky výjimečné?

    Stojí desítky miliony korun a na světě jich zbylo jen pár stovek kusů. Stradivárky, legendární housle z dílny Antonia Stradivariho z italské Cremony. Jsou ale skutečně lepší než moderní hudební nástroje?

     
  • 17. června  2017 v 08:04     Audio  rubrika: Meteor

    Existuje telepatie?

    Na někoho myslíte a on vám v tu chvíli zatelefonuje – typický případ telepatie, řeknete si. Existuje ale vůbec něco takového? Co na to věda?

     
  • 13. června  2017 v 08:04     Audio  rubrika: Meteor

    Budeme baštit maso z laboratoře?

    Maso uměle vypěstované v laboratoři není takové sci-fi, jak se na první pohled může zdát. První hamburger ze zkumavky už lidé ochutnali, jeho výrobní cena ale přesahovala 300 000 dolarů. Daří se už i výroba kuřecího....

     

Mobilní verze | Podmínky užití | English
© 1997-2017 Český rozhlas

Tento web používá k analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace