I diaframmi di microscopio elettronico sono il foro stenopeico perfetto

Il diaframma di un microscopio elettronico è un foro stenopeico perfettamente circolare dal diametro noto con massima precisione. Foto al microscopio di un buco da 0,8mm.

I fori stenopeici in assoluto di miglior qualità che sono riuscito a trovare sono i diaframmi dei microscopi elettronici.

I fori sono perfettamente circolari, come è possibile notare dalle foto al microscopio nella galleria allegata. I fori sono ancora più puliti di quelli ottenuti con un laser. Questo perché, a meno di non essere una delle rare persone ad avere accesso ad un laser ad impulsi rapidi, nel momento in cui questo scava il foro nella lastra di metallo si formano delle specie di micro esplosioni locali dovute alla diffusione termica. Il risultato pratico è che il buco è parzialmente sfrangiato. Nel caso dei diaframmi di microscopio elettronico il buco invece è perfettamente circolare e pulito.

Prova del foro stenopeico da 0.3mm, focale scatola 60mm, dimensione immagine 12cm x 15cm.

L’immagine è più netta di tutte quelle scattate con fori di questo diametro ottenuti per perforamento.

I buchi hanno un diametro perfettamente noto. Ho acquistato 150µm, 300µm, 400µm, 600µm e 800µm. Non è quindi necessario perder tempo per misurare il buco col noto metodo della diapositiva, con tutta l’incertitudine che ne deriva. In questo modo si possono costruire apparecchi stenopeici a multibuco, essendo sicuri che l’esposizione sarà esattamente la stessa per ogni foro, cosa che mi ha causato non pochi problemi in passato quando fabbricavo tutti i buchi a mano. I diametri scelti permettono di costruire scatole stenopeiche di focale compresa fra i 15mm (f/100) e i 45cm (f/556) secondo le tavole classiche dei diametri ottimali dei fori stenopeici. Per le focali superiori, quindi diametri superiori a 0.8mm, è facile ottenere buchi rotondi e puliti come quelli dei diaframmi dei microscopi elettronici usando una semplice perforatrice di precisione.

Dettaglio della prova di cui sopra. L’area non supera un paio di centimetri per lato. Il rumore è dovuto allo scanner, purtroppo posseggo solo un vecchissimo scanner piano che non permette di ottenere ingrandimenti decenti.

Lo spessore della piastrina è molto esiguo, limitando le riflessioni tunnel all’interno di un buco in una lastra spessa. Nonostante questo vale può esser necessario annerire l’interno del buco. Un suggerimento, che non ho provato, è quello di usare un bagno di viraggio al selenio. Altrimenti, si può semplicemente delicatamente passare sul buco un pennarello nero indelebile dalla punta fine, del tipo che si usa per scrivere sui cd. Questo è il metodo che uso e i risultati sono più che soddisfacenti. In ogni caso di tutti i buchi che ho usato questi sono probabilmente quelli meno affetti dalle riflessioni. Prima di annerire il foro, con il rischio di rovinarlo, è preferibile fare qualche immagine di prova. Se non si ha l’esigenza concreta di eliminare eventuali riflessi, il diaframma di microscopio può essere utilizzato tale e quale.

Il buco del diaframma del microscopio è praticato al centro di una piastrina circolare di rame di 3mm di diametro. Il metodo più semplice per utilizzarlo è montarle su una lastrina di supporto. Attenzione che si tratta di materiale fragile e di precisione, che va trattato con cura. Una volta montato su una lastra di supporto più spessa diventa comunque pratico e resistente.

Ho dovuto acquistare molti fori, quindi ne rivendo alcuni. Prezzo 10 euro a buco, più 1 euro di spedizione posta ordinaria in Italia. Possibilità di sconto per l’acquisto di molti buchi, il prezzo di spedizione rimane fisso a un euro anche se si acquista più di un foro.

Fori stenopeici da diaframma di microscopio

Nella seguente galleria è possibile vedere le foto scattate al microscopio dei fori stenopeici di cui tratta questo articolo, ovvero ottenuti utilizzando dei diaframmi di microscopio elettronico.

Si noti come i fori siano perfettamente circolari e i bordi di questi perfettamente puliti, senza bave o sfrangiature di sorta.

Si ringrazia Adrien Arles per aver realizzato le foto al microscopio dei fori stenopeici.

Fori stenopeici praticati con un laser

Nella galleria qui di seguito sono riprodotte le fotografie fatte con un microscopio di fori stenopeici ottenuti per perforamento laser.

Solo un confronto indicativo con i diaframmi di microscopio è possibile, visto che sarebbe necessario fotografare una mira utilizzando esattamente stessa focale e stesso diametro del foro per entrambi i sistemi. Nonostante questo salta subito all’occhio che i buchi praticati con il laser sono meno rotondi e uniformi dei diaframmi di microscopio elettronico, e soprattutto che i bordi dei buchi sono sfrangiati, cosa che potenzialmente può causare problemi di diffrazione.

Si ringrazia Ruscello Claudio per aver realizzato i buchi al laser e le immagini qui allegate.

Conclusioni

I diaframi di microscopio elettronico descritti in questo articolo sembrano essere quanto più preciso sia possibile ottenire in materia di fori stenopeici. Rispetto ai rinomati fori al laser sono più rotondi, precisi e non presentano nessun bordo irregolare, sfrangiature e bave dovute al perforamento, che possono causare fenomeni di rifrazione abbassando la qualità dell’immagine fotografica. I buchi hanno inoltre un diametro perfettamente noto e costante, cosa che semplifica la realizzazione di apparecchi multiforo.