Danas je nabavljen set za fotomikrografiju švicarske tvrtke Wild Heerbrugg iz sredine 1960-tih godina. Fotomikrografija, mikrografija ili mikroskopija je fotografija sitnih objekata napravljena kroz mikroskop.
U našem setu se kataloški nalaze tri komponente:
- 239 988 – prsten 25 mm za povezivanje kamere na mikroskop
- 346 091 – Photo automat MKa 5 sa uređajem za automatsku ili ručnu kontrolu ekspozicije MEL-13
- 217 522 – kontejner za 35 mm film sa elektromotornim pogonom za automatsko namatanje filma
Photo automat MKa 5 je predviđen za spajanje na trinokularne mikroskope koji imaju posebni okular (okulare) za gledanje okom i posebni okular za spajanje kamere. Kod monokularnih i binokularanih mikroskopa gdje nema dodatnog okulara za kameru koristio se Photo automat MKa 4 koji je bio opremljen vlastitim dodatnim okularom za gledanje okom.
Čitav sistem možemo promatrati kao klasični fotoaparat prilagođen okularu mikroskopa. Optički dio Photo automata je u osnovi objektiv fotoaparata sa blendom. Tijelo fotoaparata pak ovdje čini samo kontejner za film i osim našeg 35 mm kontejnera sa motoriziranim namatanjem filma mogli su se koristiti i drugi filmski kontejneri uključujući one za fotografske ploče i polaroid film. Također se mogao koristiti i standardni 35 mm fotoaparat s time što se originalni objektiv trebao zamijeniti posebnim adapterom.
Photo automat MKa 5 se mogao spajati na više tipova tadašnjih trinokularno opremljenih Wild mikroskopa sa promjerom okulara od 25 mm ili 33 mm, poput M12, M20, M40 ili M50. Naš komplet Photo automata MKa 5 je 1965. godine u Americi koštao oko 1700 dolara što je tada vrijedilo kao danas 17000 dolara.
Tvrtku Wild Heerbrugg AG osnovala su 1921. godine trojica Švicaraca: geodet i izumitelj Heinrich Wild, investitor Jacob Schmidheiny i geolog Dr. Robert Helbling. Prvi naziv tvrtke je bio „Heinrich Wild, Werkstätte für Feinmechanik und Optik“, a prvi Wildov izum je bio vojni daljinomjer. Uvjerio je tvrtku Zeiss da počne njegovu proizvodnju te je postao šef nove Zeissove podružnice za proizvodnju geodetskih instrumenta. Nakon 1. svjetskog rata 1921. godine Wild je osnovao tvrtku naziva “Heinrich Wild, Werkstätte für Feinmechanik und Optik”, a prvi veći proizvodi tvrtke su bili teodolit „Wild T2“ i kamera za snimanje iz zraka za kartografiju “Aviophot”.
Početkom 1930-ih godina Wild dizajnira optičke instrumente za švicarsku kompaniju Kern & Co, a 1937. godine njegova stara tvrtka dobiva naziv Wild Heerbrugg. Tijekom 1987. godine spojila se sa optičkom tvrtkom Ernst Leitz GmbH, stječe većinski udo u tvrtci Kern & Co te je 1989. godine preimenovana u Wild-Leitz AG. Tijekom 1990. godine tvrtka postaje dio holdinga Leica, da bi od 1996. godine ponovno bila postupno podijeljena na manje jedinice (Leica Camera AG, Leica Geosystems AG i Leica Microsystems AG). Robna marka “Wild Heerbrugg” još uvijek se koristi za neke modele mikroskopa i nivelatora.
Photo automat MEL-13
Tablica u kojoj se bilježe izvršene promjene i drugi zahvati na sklopu i klauzula o autorskim pravima.
Upravljačka jedinica za WILD – Photoautomatik. Uočava se oznaka švicarske tvrtke OMAG Optik und Mechanik AG (Mels) i datum proizvodnje 21.12.1966. godine.
Na unutrašnjoj strani kućišta našli smo zalijepljenu elektroničku shemu elektroničkog uređaja za kontrolu ekspozicije MEL-13. Shema se bazira na tri elektronske cijevi švicarskog proizvođača Elesta sa oznakama ES 11 i ER 32. Ono što prvo možemo primijetiti na shemi to je da ne postoji karakteristični krug za grijanje elektronskih cijevi. To je zato jer su sve tri elektronke specifične, punjene su plinom (nisu vakuumske) i rade sa „hladnom katodom“:
- Elesta ES 11 – stabilizator napona 95-100 V / 5 mA (elektronka sa plinskim izbojem i hladnom katodom, popularno tinjalica)
- Elesta ER 32 – tiratron (okidačka cijev sa hladnom katodom)
Tinjalice kao stabilizatore napona susretali smo u mnogim objavama. Ponašaju se slično kao zener-diode. Na određenom naponu (kod ES 11 na 95-100 V) dolazi do ionizacije plina unutar cijevi te isti postane vodljiv. Time naglo padne električni otpor između elektroda (kod ES 11 na cca 500 Ω). Tinjalica na taj način praktično predstavlja kratki spoj za sve napone veće od cca 100 V.
Dvije u seriju spojene tinjalice ES 11 stabiliziraju napon napajanja kruga elektroničke vremenske sklopke (tajmera) na 200 V. Time je stabiliziran napon za RC vremensku konstantu tajmera tako da ona ostaje ista kod mogućih fluktuacija mrežnog napona za ±15 V. Stabilizirani napon od 100 V (sa serijskog spoja tinjalica) pak se uzima za mjerni krug svjetlomjera sa foto otpornikom.
O tiratronima smo pisali u objavi Tiratron Brown Boveri TQ 41. To je prekidačka elektronska cijev koja radi slično tiristoru. U našem slučaju se koristi u krugu tajmera. RC vremensku konstantu tajmera određuju kondenzatori C2-C8 koji se odabiru sklopkom ASA/DIN te otpornik R3 u kombinaciji sa foto-otpornikom koji se nalazi u optičkoj glavi Photo automata MKa 5 (spojen na priključke A1). Time se vrijeme ekspozicije, odnosno vrijeme trajanja osvjetljavanja filma, preko foto otpornika automatski korigira ovisno o stvarnom intenzitetu svjetla koje pada na film.
Osim stabiliziranog istosmjernog napona od 100/200 V (ispravljačka dioda GR1 je OA210), mrežno napajanje osigurava još dva istosmjerna napona: 6 V za elektromotor za namatanje filma i 24 V za pogon elektromagnetskih sklopki (solenoida) koje služe za okidanje i otvaranje blende fotoaparata.
Nacrtali smo pojednostavljenu elektroničku shemu samog tajmera sa tiratronom. Vremensku konstantu određuje izbor jednog od kondenzatora između okidačke elektrode i anode (C2-C8) te otpornici R6, R5 i foto-otpornik. Sklopkom za odabir vrste rada (4 položaja) određuje se koji otpornik će biti uključen u RC konstantu:
- položaj 1 – automatski ili manualni tajmer sa foto-otpornikom (uključena automatska korekcija ekspozicije)
- položaj 2 – svjetlomjer (uključen samo mjerni krug sa foto-otpornikom i instrumentom)
- položaj 3 – isključeno okidanje blende (u ovoj poziciji solenoid za blendu ne dobiva napajanje)
- položaj 4 – automatski ili manualni tajmer sa fiksnim otpornikom (isključena automatska korekcija ekspozicije)
Za okidanje blende sklopka se prebaci u položaj MAN ili AUT čime u oba slučaja solenoid blende dobiva napajanje i blenda se otvori. Zatvaranje blende u položaju MAN je ručno i vrši se vraćanjem sklopke u središnji položaj. Ukoliko pak smo odabrali automatsko zatvaranje blende, onda će istu isključiti tajmer preko relejnog segmenta sklopke RS1/3.
Uključenjem sklopke na AUT (automatika) blenda se dakle otvara i tajmer dobiva napajanje. Odabrani kondenzator vremenske konstante (C2-C8) počinje se puniti preko odgovarajućeg otpornika (R5 ili foto-otpornika). Kako se kondenzator puni tako raste struja na okidačkoj elektrodi tiratrona i u jednom trenutku tiratron provede (na struji oko desetak mA). Relej RS1 se uključi i njegove četiri sklopke prebace kontakte. Segment sklopke RS1/3 isključuje napajanje solenoida blende te se ona zatvara. Sada blenda mora ostati zatvorena čitavo vrijeme do slijedećeg okidanja, što znači da i relej mora ostati čitavo to vrijeme pod naponom. Međutim, do potrebe za slijedećim snimkom može proći puno vremena i nije dobro da cijelo to vrijeme tiratron radi.
Rješenje ovog problema se postiže segmentom sklopke RS1/2. Ova sklopka aktivacijom releja premošćuje anodu na katodu tiratrona preko otpornika R8, čime napon na anodi padne i tiratron se ugasi. To znači, čim se tiratron upali, odmah potom se preko RS1/2 i ugasi. Međutim relej i dalje ostaje uključen jer preko istog tog segmenta sklopke RS1/2 sada dobiva stalan napon (negativan pol napajanja).
Istovremeno sa uključenjem releja uključuje se i segment sklopke RS1/1 koji premošćuje kondenzator na okidačkoj elektrodi kako bi se isti ispraznio i bio spreman za slijedeći ciklus punjenja (otpornik R7 ograničava struju pražnjenja kondenzatora). Relej se isključuje (resetira) vraćanjem sklopke na središnji položaj, no time se istovremeno isključuje i napajanje solenoida 24 V pa i on dalje ostaje zatvoren.
Ovo je prilično domišljat način osiguranja stalne uključenosti jednom aktiviranog releja, a da se pri tome štedi tiratron. Jednako tako je domišljan i „pomoćni“ tajmer koji treba osigurati automatsko namatanje filma nakon svakog snimka. U trenutku kad se relej RS1 aktivira i zatvori blendu, segment sklopke RS1/4 prebacuje kondenzator C10, koji se do tada preko otpornika R11 punio naponom od 200 V, na svitak releja RS2. Nabijeni kondenzator se prazni preko svitka i za to vrijeme drži relej aktiviranim. Za vrijeme dok je relej RS2 aktivan, segment njegove sklopke RS2/1 uključuje napajanje elektromotora (6 V) u kontejneru sa filmom i on namata film. Mehanika i spregnute sklopke unutar kontejnera osiguravaju pravovremeno isključivanje elektromotora kad se film točno namota za slijedeći snimak.
Za naš Photo automat MKa 5 / MEL-13 nismo našli upute za upotrebu, no iz elektroničke sheme se prilično dobro može shvatiti način rada ovog seta. Šest-polna utičnica sa oznakom „3“ ili A6 je vjerojatno konektor za paralelno spajanje nožne sklopke za aktivaciju tajmera (MAN-OFF-AUT) jer se povezuje upravo na tu sklopku. Koaksijalna priključnica „5“ (A5) i priključnica „4“ (A7) su kao što se vidi sklopke koje se uključuju kod automatskog načina rada i namatanja filma, tako da su ovo moguće priključnice za neke vanjske indikacije rada ili za uređaje koji se trebaju aktivirati tijekom tih procesa.
Naravno, sve ovo bi bilo teže shvatiti da nismo pogledali koje se električne komponente nalaze u filmskom kontejneru i optičkoj glavi.
Kontejner za 35 mm film sa elektromotornim pogonom za automatsko namatanje filma.
Ovaj kontejner se mogao koristiti uz Photo automate MKa 4 i MKa 5. Nakon svakog okidanja snimka film se može automatski namotati na slijedeći snimak. Crvena kontrolna lampica svijetli kada se vrši namatanje filma i kada je film potrošen, dakle signalizira kada je okidanje novih fotografija nemoguće. Namatanje filma i okidanje fotografija je moguće vršiti i ručno preko gumbi na tijelu kontejnera.
Poluga sa crvenom kuglicom je mehanički zatvarač komore sa filmom. Svjetlost može doći na film samo kada je ova poluga izvučena. Tada je aktivirana i sklopka za napajanje elektromotora, tako da se ne može dogoditi da uprazno okidamo fotografije i namatamo film kada je komora greškom ostala zatvorena.
Od električnih elemenata u unutrašnjosti je istosmjerni elektromotor (za nominalni napon 6 V), otpornik, dvije mikro-sklopke, elektromagnet i jedna kontrolna žaruljica.
Optička glava Photo automata MKa 5
Optička glava sadrži dva prstena kojima se mogu mijenjati optički filtri za dobivanje fotografija sa najboljim efektom (kontrastom boja). Svakako nećemo ulaziti u detaljno rastavljanje ove glave sa fino namještenim sistemom optičkih leća, no može se vidjeti da od električnih dijelova ovdje imamo samo foto-otpornik i elektromagnet (solenoid) za otvaranje i zatvaranje otvora blende.
Bilo se zabavno podružiti sa ovim starim uređajem za filmsku fotomikrografiju i otkriti neka zanimljiva rješenja konstrukcije elektroničkih sklopova sa tiratronom. Danas su mikroskopi digitalni, slike su vidljive odmah i u realnom vremenu, jednostavni su za upotrebu i također to više nisu toliko skupi uređaji te si ih može priuštiti većina hobista. Naravno, digitalni mikroskopi su postali osnovni alat i za današnju SMD (mikro)elektroniku koju je bez njih jednostavno nemoguće servisirati.
Svakako da i danas postoje skuplji i jeftiniji mikroskopi, no kada na primjeru Photo automata MKa 5 vidimo kakva je nekada bila procedura izrade jedne mikroskopske fotografije, onda se stvarno ne bi trebali žaliti na današnja instant rješenja gdje nije potrebno uložiti ništa drugo osim malo osobne volje i zainteresiranosti 🙂