DIGIarena.e15.cz

Na kostní dřeň a dál – pohled do mikroskopu

V moravské metropoli se děje celá řada zajímavých věcí - z různého pohledu. Mimo jiné zde také sídlí jeden z největších výrobců elektronových mikroskopů.

FEI Czech Republic je celosvětově druhé největší vývojové a technologické centrum společnosti FEI Company a představuje nejvýkonnější jednotkou celé společnosti, která vyrábí víc než polovinu její celosvětové produkce.

Firma působí v Brně již sedmnáct let a jako běžně technicky vybavený jedinec s horší trojkou z matematiky ve třetím ročníku na střední škole jsem o její existenci neměl samozřejmě vůbec tušení.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Uvnitř firmy se jinak než v kombinéze nepohybuje

NASA sídlí v Brně

Možnost návštěvy výroby FEI se však neodmítá a tak jsem byl v nenápadném přestrojení ochotným personálem neobyčejnými prostory krátce proveden. Tušil jsem, že asi nepůjde o tak docela běžnou továrnu. Společně s mými dvěma průvodci jsem však vstoupil do světa za zrcadlem. Moderní budova, vkusná vstupní hala, příjemné prostředí, dostatek světla, žádný hluk.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Typická laboratoř, jak ji známe z obrázků

Míjím čerstvé zaměstnance (později se mi potvrzuje, že věkový průměr zhruba čtyř set zaměstnanců skutečně představuje krásných třicet čtyři let), vše je vedeno naprosto profesionálně a přesně. Chvílemi jsem měl pocit, jako bych se stal součástí organizovaného termitiště, včelího úlu nebo minimálně společenství mimozemšťanů ukázněně páchajících pokusy na lidech.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Oči komára | Krevní sraženina na vláknech gázy

Za oknem je bubák

Továrna stojící v areálu VUT v Brně bývá označována za nejčistší výrobní prostor v metropoli a podle toho to taky vypadá. Ve všech místnostech je udržován mírný přetlak. Hned při vstupu jsem oblékl bílý plášť, čapku proti vypadávání vlasů a odumřelé kůže a návleky. S těmi jsem navíc urazil první tři metry po rozměrné lepící pásce, která se navíc několikrát za den mění. Mezi pracovníky se pak počítají i uklízečky, které v průběhu směny stále uklízejí.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Hydrotermální červ | Mořský červ

Vůbec nejčistší prostory pak obývají lidé ve speciálních kombinézách a maskách. Do těchto míst jsem jako smrtelník samozřejmě nesměl, pouze se mi podařilo zachytit jednoho z obyvatelů tohoto vakua na fotoaparát. Na těchto pracovištích se vyskytuje pouhých tisíc prachových částic na krychlovou stopu vzduchu. Pro srovnání je třeba zmínit, že v běžném kancelářském prostředí je to půl milionu až milion částic na krychlovou stopu. Zkrátka, montáž neobyčejně přesných přístrojů vyžaduje určitou prachovou disciplínu. 

 

SEVEŘAN ÅNGSTRÖM

Zapomeňte na milimetry. Tady nejde o měření délky chodidlové stélky. Elektronové mikroskopy pracují především s jednotkou jeden Ångström, která se používá při vyjadřování velikosti atomů, chemických vazeb nebo vlnových délek spektrálních čar. Tato veličina, jak již jméno napovídá, je pojmenovaná podle švédského fyzika Anderse Jonase Ångströma.

To ale není pro pochopení příměru k běžně užívaným délkám podstatné, důležité je uvést malé cvičení, a sice: Jeden vlas má průměr zhruba 100 mikrometrů. To je jednoduché. Nyní dávejte větší pozor. Jeden mikrometr = 0,001 milimetru, jeden nanometr = 0,001 mikrometru a na konec již zmiňovaný Švéd jeden Ångström = 0,1 nanometru. Přičemž platí, že průměrné lidské oko v nejlepších letech má rozlišovací schopnost „pouhých“ 0,2 mm, světelný mikroskop 0,0002 mm a elektronový mikroskop až 0,00000005 mm.

Pro ještě důkladnější pochopení toho, o jak nepochopitelné délky se v případě elektronového „zkoumání“ jedná, uvádím ještě jednu paralelu: Kvalitu výsledného snímku při použití elektronových mikroskopů ovlivňují i vibrace způsobené lidským hlasem.

 

Odrazit a propustit

A co se zde tedy vlastně za takto náročných podmínek vyrábí? Především se tu kompletují dva typy elektronových mikroskopů, které pracují na dvou zcela odlišných principech. V jednom případě se elektrony od preparátu odráží (rastrovací elektronový mikroskop), v druhém procházejí skrz (transmisní elektronový mikroskop).

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Pylová zrnka v okvětním lístku |  Banánový škrob

V tomto případě se preparát musí samozřejmě vhodně připravit, rozumějte nařezat. V praxi je pak každá tato technologie zastoupena několika variantami samotných přístrojů. Od těch základních, jejichž cena se pohybuje v řádech sta tisíců dolarů po ty nejvyspělejší, jejichž cena se podle Tomáš Vystavěla, manažera aplikačních technologií, se kterým jsem po čas návštěvy hovořil, odvíjí v řádech milionů dolarů.

Klepněte pro větší obrázek 
Roztoč na larvě komára

Hlavními odběrateli přístrojů FEI jsou pak proslulé univerzity, vědecké týmy, velké farmaceutické společnosti nebo vývojová centra kosmického, polovodičového, těžebního, automobilového či leteckého průmyslu.


 

ELEKTRONOVÝ MIKROSKOP

První elektronový mikroskop sestrojil na počátku třicátých let minulého století německý fyzik Ernst Ruska. Za svou práci v oboru elektronové optiky a konstrukci takového přístroje po zásluze obdržel v roce 1986 Nobelovu cenu za fyziku. První sériově konstruované mikroskopy se začaly vyrábět v padesátých letech a vedle německých borců u toho byli i brněnští vědci, z nichž někteří působí v této oblasti dosud – pochopitelně v pobočce FEI.

 

CCD, CMOS i klasika

Mě ale jako fotografa především zajímalo, jak se výsledný obraz zaznamenává. Žádná věda v tom ale tentokrát není. V závislosti na výsledné konfiguraci mikroskopu se používají vyspělé CCD i CMOS snímače (v některých případech se však stále používá klasický velkoformátový film), přesný typ se mi zjistit nepodařilo, možná proto, že i tyto informace mohou být součástí výrobních tajemství. (I když, vzhledem ke složitosti výroby samotného „vrhače“ elektronů se jedná o takřka zanedbatelnou součástku).

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Rakovinná buňka | Trichomy na hraně listu

Každopádně rozlišení delší strany výstupu se pohybuje kolem osmi tisíc pixelů. U první technologie rastrování je pak běžnou praxí, že jednotlivé části preparátu lze skládat pomocí více „sběrnic“, tedy jednotlivých snímačů. A podobně jako třeba v panoramatické fotografii, i zde se obrazy skládají pomocí softwaru, pro jejichž prohlížení na internetu se běžně používá formátu HD View.

Článek vyšel v časopise DIGIfoto 12/2011

 

MAGELLAN

V roce 2009 byl elektronový rastrovací mikroskop Magellan, na kterém mají významný podíl právě experti z brněnské FEI, oceněn ve své kategorii přístrojem roku v prestižní anketě vědeckého časopis R&D Magazine. Společným znakem takto oceněných výrobků je výrazný pokrok v technologickém vývoji.

Klepněte pro větší obrázek 
Elektronový mikroskop Magellan 400 L

Podobnému ocenění se v minulosti dostalo například fotoaparátům Polariod (1963), bankomatům (1973!), halogenovým výbojkám (1974), faxům (1975), displejům LCD (1980) či nikotinovým náplastem (1992).

 
 
Další článek




celkem 7 komentářů

Nejnovější komentáře

Jen bych rád uvedl na pravou míru, že FEI ne… $luk 3. 7. 2013, 19:29
A taky by bylo dobré dodat, že to nesnímá ba… Ondřej Bouda 7. 5. 2013, 10:31
Se snímáním obrazu to není tak jednoduché, j… pozn. 7. 5. 2013, 00:45
To jsem uplne prehledl, moje chyba. lazyone 6. 5. 2013, 13:16
Článek je zajímavý, fotky nádherné. Škoda je… -drb- 6. 5. 2013, 10:09

Další podobné články

Ceny EISA za rok 2017 ve znamení dominance jedné značky

Ceny EISA za rok 2017 ve znamení dominance jedné značky

Jako každý rok i letos zveřejnilo nezávislé sdružení evropských zájmových časopisů výběr nejlepších fotografických produktů za uplynulý rok. Jestliže se v předchozích ročnících dostalo rovnoměrně na všechny značky, tento rok dominoval jeden výrobce.

Google Al tvoří dokonalé fotografie ze Street View

Google Al tvoří dokonalé fotografie ze Street View

Nikon si patentoval objektiv 35 mm F2 pro zakřivený plnoformátový snímač

Nikon si patentoval objektiv 35 mm F2 pro zakřivený plnoformátový snímač

Severní Korea používá špionážní drony s fotoaparáty Sony SLT

Severní Korea používá špionážní drony s fotoaparáty Sony SLT

CamFi představilo software pro tvorbu „bullet time“ záznamu

CamFi představilo software pro tvorbu „bullet time“ záznamu

Rolling shutter efekt do detailu rozebraný

Rolling shutter efekt do detailu rozebraný

Axiom Beta: modulární open source kamera, kterou si sami upravíte

Axiom Beta: modulární open source kamera, kterou si sami upravíte

Přístup ke všem funkcím kamery, žádné čekání na pozvolné dávkování jednotlivých utilitek a vylepšení a nucení ke koupi nových modelů. To je filozofií otevřeného projektu Apertus, který se tak staví proti diktátu velkých výrobců elektroniky.

Jak rozpohybovat vodu pomocí fotografií?

Jak rozpohybovat vodu pomocí fotografií?