Оптический микроскоп , также называемый световым микроскопом , представляет собой тип микроскопа , который обычно использует видимый свет и систему линз для создания увеличенных изображений небольших объектов. Оптические микроскопы являются старейшей конструкцией микроскопа и, возможно, были изобретены в их нынешней составной форме в 17 веке. Базовые оптические микроскопы могут быть очень простыми, хотя многие сложные конструкции направлены на улучшение разрешения и контрастности образца . [ требуется ссылка ]
Объект помещается на столик и может быть непосредственно просмотрен через один или два окуляра микроскопа. В высокомощных микроскопах оба окуляра обычно показывают одно и то же изображение, но в стереомикроскопе используются немного разные изображения для создания 3D-эффекта. Для захвата изображения ( микрофотография ) обычно используется камера . [ необходима цитата ]
Образец может быть освещен различными способами. Прозрачные объекты могут быть освещены снизу, а сплошные объекты могут быть освещены светом, проходящим через ( светлое поле ) или вокруг ( темное поле ) объективной линзы. Поляризованный свет может быть использован для определения кристаллической ориентации металлических объектов. Фазово-контрастное изображение может быть использовано для повышения контрастности изображения путем выделения мелких деталей с различным показателем преломления. [ необходима цитата ]
Обычно на турели устанавливается ряд объективов с разным увеличением, что позволяет вращать их на месте и обеспечивает возможность увеличения. Максимальная мощность увеличения оптических микроскопов обычно ограничена примерно 1000x из-за ограниченной разрешающей способности видимого света. Хотя возможны большие увеличения, никакие дополнительные детали объекта не разрешаются. [ необходима цитата ]
Альтернативы оптической микроскопии, не использующие видимый свет, включают сканирующую электронную микроскопию , просвечивающую электронную микроскопию и сканирующую зондовую микроскопию , в результате чего можно добиться гораздо большего увеличения.
Существует два основных типа оптических микроскопов: простые микроскопы и составные микроскопы. Простой микроскоп использует оптическую силу одной линзы или группы линз для увеличения. Составной микроскоп использует систему линз (один набор увеличивает изображение, создаваемое другим) для достижения гораздо большего увеличения объекта. Подавляющее большинство современных исследовательских микроскопов являются составными микроскопами, в то время как некоторые более дешевые коммерческие цифровые микроскопы являются простыми однолинзовыми микроскопами. Составные микроскопы можно далее разделить на множество других типов микроскопов, которые различаются по своим оптическим конфигурациям, стоимости и предполагаемым целям. [ необходима цитата ]
Простой микроскоп использует линзу или набор линз для увеличения объекта только посредством углового увеличения, давая наблюдателю прямое увеличенное виртуальное изображение . [1] [2] Использование одной выпуклой линзы или группы линз встречается в простых увеличительных устройствах, таких как увеличительное стекло , лупы и окуляры для телескопов и микроскопов.
Составной микроскоп использует линзу, расположенную близко к рассматриваемому объекту, для сбора света (называемую объективной линзой), которая фокусирует реальное изображение объекта внутри микроскопа (изображение 1). Затем это изображение увеличивается второй линзой или группой линз (называемых окуляром ), что дает наблюдателю увеличенное перевернутое виртуальное изображение объекта (изображение 2). [3] Использование комбинации составного объектива/окуляра позволяет получить гораздо большее увеличение. Обычные составные микроскопы часто оснащены сменными объективными линзами, что позволяет пользователю быстро регулировать увеличение. [3] Составной микроскоп также позволяет использовать более сложные настройки освещения, такие как фазовый контраст .
Существует множество вариантов конструкции составного оптического микроскопа для специализированных целей. Некоторые из них являются физическими конструктивными различиями, позволяющими специализироваться для определенных целей:
Другие варианты микроскопов предназначены для различных методов освещения:
Цифровой микроскоп — это микроскоп, оснащенный цифровой камерой, позволяющей наблюдать образец через компьютер . Микроскопы также могут частично или полностью управляться компьютером с различными уровнями автоматизации. Цифровая микроскопия позволяет проводить более глубокий анализ изображения микроскопа, например, измерять расстояния и площади, а также количественно определять флуоресцентное или гистологическое окрашивание.
Маломощные цифровые микроскопы, USB-микроскопы , также имеются в продаже. По сути, это веб-камеры с мощным макрообъективом , которые, как правило, не используют просвечивание . Камера подключается непосредственно к USB- порту компьютера , чтобы показывать изображения непосредственно на мониторе. Они обеспечивают скромное увеличение (примерно до 200×) без необходимости использования окуляров и по очень низкой цене. Мощное освещение обычно обеспечивается светодиодным источником или источниками, расположенными рядом с объективом камеры.
Цифровая микроскопия с очень низким уровнем освещенности, позволяющая избежать повреждения уязвимых биологических образцов, доступна с использованием чувствительных цифровых камер с подсчетом фотонов . Было продемонстрировано, что источник света, обеспечивающий пары запутанных фотонов , может минимизировать риск повреждения наиболее светочувствительных образцов. В этом применении фантомного изображения к микроскопии с разреженными фотонами образец освещается инфракрасными фотонами, каждый из которых пространственно коррелирует с запутанным партнером в видимом диапазоне для эффективного получения изображений с помощью камеры с подсчетом фотонов. [7]
Самые ранние микроскопы представляли собой увеличительные стекла с одной линзой и ограниченным увеличением, которые появились, по крайней мере, в XIII веке, когда линзы в очках стали широко использоваться. [8]
Сложные микроскопы впервые появились в Европе около 1620 года [9] [10], включая один, продемонстрированный Корнелисом Дреббелем в Лондоне (около 1621 года), и один, выставленный в Риме в 1624 году. [11] [12]
Фактический изобретатель составного микроскопа неизвестен, хотя на протяжении многих лет было сделано много заявлений. В их числе заявление, сделанное через 35 [13] лет после их появления голландским производителем очков Иоганнесом Захариассеном, о том, что его отец, Захариас Янссен , изобрел составной микроскоп и/или телескоп еще в 1590 году. Показания Иоганнеса, которые некоторые считают сомнительными, [14] [15] [16] отодвигают дату изобретения настолько далеко в прошлое, что Захариас в то время был ребенком, что приводит к предположениям о том, что для того, чтобы заявление Иоганнеса было правдой, составной микроскоп должен был быть изобретен дедом Иоганнеса, Гансом Мартенсом. [17] Другое заявление заключается в том, что конкурент Янссена, Ганс Липпершей (который подал заявку на первый патент на телескоп в 1608 году), также изобрел составной микроскоп. [18] Другие историки указывают на голландского новатора Корнелиса Дреббеля с его составным микроскопом 1621 года. [11] [12]
Галилео Галилей иногда упоминается как изобретатель составного микроскопа. После 1610 года он обнаружил, что может сфокусировать свой телескоп, чтобы рассмотреть мелкие объекты, такие как мухи, крупным планом [19] и/или может смотреть через неправильный конец в обратном направлении, чтобы увеличить мелкие объекты. [20] Единственным недостатком было то, что его телескоп длиной 2 фута приходилось выдвигать на 6 футов, чтобы рассмотреть объекты настолько близко. [21] Увидев составной микроскоп, построенный Дреббелем, выставленный в Риме в 1624 году, Галилей построил свою собственную улучшенную версию. [11] [12] В 1625 году Джованни Фабер придумал название микроскоп для составного микроскопа, который Галилей представил в Академию деи Линчеи в 1624 году [22] (Галилей называл его « occhiolino » или « маленький глаз »). Фабер придумал название от греческих слов μικρόν (микрон), что означает «маленький», и σκοπεῖν (скопейн), что означает «смотреть», название должно быть аналогично слову «телескоп», еще одному слову, придуманному линчеанцами. [23]
Христиан Гюйгенс , другой голландец, разработал простую двухлинзовую окулярную систему в конце 17 века, которая была ахроматически скорректирована, и, следовательно, стала огромным шагом вперед в развитии микроскопов. Окуляр Гюйгенса производится и по сей день, но страдает от малого размера поля и других незначительных недостатков.
Антони ван Левенгук (1632–1724) приписывают то, что он привлек внимание биологов к микроскопу, хотя простые увеличительные линзы уже производились в XVI веке. Самодельные микроскопы ван Левенгука были простыми микроскопами с одной очень маленькой, но прочной линзой. Они были неудобны в использовании, но позволяли ван Левенгуку видеть подробные изображения. Потребовалось около 150 лет развития оптики, прежде чем составной микроскоп смог обеспечить такое же качественное изображение, как простые микроскопы ван Левенгука, из-за трудностей в настройке нескольких линз. В 1850-х годах Джон Леонард Ридделл , профессор химии в Университете Тулейна , изобрел первый практический бинокулярный микроскоп, проводя одно из самых ранних и обширных американских микроскопических исследований холеры . [25] [26]
Хотя базовые технологии и оптика микроскопов существуют уже более 400 лет, гораздо позже были разработаны методы освещения образцов, позволяющие получать высококачественные изображения, которые мы видим сегодня. [ необходима цитата ]
В августе 1893 года Август Кёлер разработал метод освещения по Кёлеру . Этот метод освещения образца обеспечивает чрезвычайно равномерное освещение и преодолевает многие ограничения старых методов освещения образца. До разработки метода освещения по Кёлеру изображение источника света, например, нити накаливания лампочки , всегда было видно на изображении образца. [ необходима цитата ]
Нобелевская премия по физике была присуждена голландскому физику Фрицу Цернике в 1953 году за разработку фазово-контрастного освещения, позволяющего получать изображения прозрачных образцов. Используя интерференцию вместо поглощения света, можно получать изображения чрезвычайно прозрачных образцов, таких как живые клетки млекопитающих , без необходимости использования методов окрашивания. Всего два года спустя, в 1955 году, Жорж Номарски опубликовал теорию дифференциальной интерференционной контрастной микроскопии, еще одного метода получения изображений на основе интерференции . [ необходима цитата ]
Современная биологическая микроскопия в значительной степени зависит от разработки флуоресцентных зондов для определенных структур внутри клетки. В отличие от обычной просвечивающей световой микроскопии, во флуоресцентной микроскопии образец освещается через объектив с узким набором длин волн света. Этот свет взаимодействует с флуорофорами в образце, которые затем излучают свет с большей длиной волны . Именно этот излучаемый свет составляет изображение.
С середины 20-го века химические флуоресцентные красители, такие как DAPI , который связывается с ДНК , использовались для маркировки определенных структур внутри клетки. Более поздние разработки включают иммунофлуоресценцию , которая использует флуоресцентно меченые антитела для распознавания определенных белков в образце, и флуоресцентные белки, такие как GFP , которые живая клетка может экспрессировать, делая ее флуоресцентной.
Все современные оптические микроскопы, предназначенные для просмотра образцов в проходящем свете, имеют одни и те же основные компоненты светового пути. Кроме того, подавляющее большинство микроскопов имеют одни и те же «структурные» компоненты [27] (пронумерованные ниже в соответствии с изображением справа):
Окуляр , или окулярная линза, представляет собой цилиндр, содержащий две или более линз; его функция заключается в фокусировке изображения для глаза. Окуляр вставляется в верхний конец тубуса корпуса. Окуляры являются взаимозаменяемыми, и можно вставить множество различных окуляров с различной степенью увеличения. Типичные значения увеличения для окуляров включают 5×, 10× (наиболее распространенный), 15× и 20×. В некоторых высокопроизводительных микроскопах оптическая конфигурация объективной линзы и окуляра согласована для обеспечения наилучших оптических характеристик. Чаще всего это происходит с апохроматическими объективами.
Револьверная головка объектива, револьвер или вращающаяся носовая часть — это часть, которая удерживает набор объективных линз. Она позволяет пользователю переключаться между объективными линзами.
На нижнем конце типичного составного оптического микроскопа находится одна или несколько объективных линз , которые собирают свет от образца. Объектив обычно находится в цилиндрическом корпусе, содержащем стеклянную одно- или многоэлементную составную линзу. Обычно в круглую носовую часть ввинчивается около трех объективных линз, которые можно вращать для выбора необходимой объективной линзы. Эти конструкции разработаны так, чтобы быть парфокальными , что означает, что при смене одной линзы на другую на микроскопе образец остается в фокусе . Объективы микроскопа характеризуются двумя параметрами, а именно увеличением и числовой апертурой . Первый обычно находится в диапазоне от 5× до 100×, а второй — в диапазоне от 0,14 до 0,7, что соответствует фокусным расстояниям примерно от 40 до 2 мм соответственно. Объективы с большим увеличением обычно имеют большую числовую апертуру и меньшую глубину резкости в полученном изображении. Для некоторых высокопроизводительных объективов могут потребоваться соответствующие окуляры для обеспечения наилучших оптических характеристик.
Некоторые микроскопы используют масляно-иммерсионные объективы или водоиммерсионные объективы для большего разрешения при большом увеличении. Они используются с материалом, соответствующим индексу, таким как иммерсионное масло или вода, и соответствующим покровным стеклом между объективной линзой и образцом. Показатель преломления материала, соответствующего индексу, выше, чем у воздуха, что позволяет объективной линзе иметь большую числовую апертуру (больше 1), так что свет передается от образца к внешней поверхности объективной линзы с минимальной рефракцией. Могут быть достигнуты числовые апертуры до 1,6. [28] Большая числовая апертура позволяет собирать больше света, делая возможным детальное наблюдение более мелких деталей. Масляно-иммерсионная линза обычно имеет увеличение от 40 до 100×.
Регулировочные ручки перемещают столик вверх и вниз с раздельной регулировкой для грубой и точной фокусировки. Те же элементы управления позволяют микроскопу настраиваться на образцы разной толщины. В более старых моделях микроскопов колеса регулировки фокуса перемещают тубус микроскопа вверх или вниз относительно стойки и имели фиксированный столик.
Вся оптическая сборка традиционно крепится к жесткому кронштейну, который в свою очередь крепится к прочной U-образной ножке для обеспечения необходимой жесткости. Угол наклона кронштейна может быть регулируемым, что позволяет регулировать угол обзора.
Рама обеспечивает точку крепления для различных элементов управления микроскопом. Обычно это включает элементы управления фокусировкой, как правило, большое рифленое колесо для настройки грубой фокусировки, вместе с меньшим рифленым колесом для управления точной фокусировкой. Другими функциями могут быть элементы управления лампой и/или элементы управления для настройки конденсора.
Предметный столик представляет собой платформу под объективом, которая поддерживает рассматриваемый образец. В центре предметного столика находится отверстие, через которое проходит свет для освещения образца. Предметный столик обычно имеет кронштейны для удерживания предметных стекол (прямоугольные стеклянные пластины с типичными размерами 25×75 мм, на которых устанавливается образец).
При увеличении более 100× перемещение слайда вручную нецелесообразно. Механический столик, типичный для микроскопов средней и высокой ценовой категории, позволяет производить крошечные перемещения слайда с помощью ручек управления, которые перемещают образец/слайд по желанию. Если изначально в микроскопе не было механического столика, его можно добавить.
Все столики двигаются вверх и вниз для фокусировки. С механическим столиком слайды двигаются по двум горизонтальным осям для позиционирования образца для изучения деталей образца.
Фокусировка начинается с более низкого увеличения, чтобы пользователь мог центрировать образец на столике. Переход к более высокому увеличению требует перемещения столика выше по вертикали для повторной фокусировки при большем увеличении, а также может потребовать небольшой регулировки горизонтального положения образца. Горизонтальные регулировки положения образца являются причиной наличия механического столика.
Из-за сложности подготовки образцов и их размещения на предметных стеклах для детей лучше всего начинать с подготовленных предметных стекол, которые центрируются и легко фокусируются независимо от используемого уровня фокусировки.
Можно использовать множество источников света. В простейшем случае дневной свет направляется через зеркало . Однако большинство микроскопов имеют собственный регулируемый и контролируемый источник света — часто галогенную лампу , хотя освещение с использованием светодиодов и лазеров становится все более распространенным. Освещение по Келеру часто предусмотрено на более дорогих приборах.
Конденсор — это линза , предназначенная для фокусировки света от источника освещения на образец. Конденсор может также включать другие функции, такие как диафрагма и/или фильтры, для управления качеством и интенсивностью освещения. Для таких методов освещения, как микроскопия темного поля , фазового контраста и дифференциально-интерференционного контраста, дополнительные оптические компоненты должны быть точно выровнены по световому пути.
Фактическая мощность или увеличение составного оптического микроскопа является произведением мощности окуляра и объектива. Например, 10-кратное увеличение окуляра и 100-кратное увеличение объектива дают общее увеличение 1000×. Измененные среды, такие как использование масла или ультрафиолетового света, могут повысить разрешение и обеспечить разрешение деталей при увеличении более 1000x.
Существует множество методов, которые изменяют путь света для получения улучшенного контрастного изображения образца. Основные методы получения повышенного контраста образца включают кросс-поляризованный свет , темное поле , фазовый контраст и контрастное освещение с дифференциальной интерференцией . Недавний метод ( Sarfus ) объединяет кросс-поляризованный свет и специальные слайды с усиленным контрастом для визуализации нанометрических образцов.
Современные микроскопы позволяют не только наблюдать за проходящим световым изображением образца; существует множество методов, которые можно использовать для извлечения других видов данных. Большинство из них требуют дополнительного оборудования в дополнение к базовому составному микроскопу.
Оптическая микроскопия широко используется в микроэлектронике, нанофизике, биотехнологии, фармацевтических исследованиях, минералогии и микробиологии. [30]
Оптическая микроскопия используется для медицинской диагностики ; эта область называется гистопатологией , когда речь идет о тканях или при исследовании мазков свободных клеток или фрагментов тканей.
В промышленном использовании бинокулярные микроскопы распространены. Помимо приложений, требующих истинного восприятия глубины , использование двойных окуляров снижает нагрузку на глаза, связанную с долгими рабочими днями на микроскопической станции. В некоторых приложениях микроскопы с большим рабочим расстоянием или большим фокусом [31] полезны. Может потребоваться осмотреть предмет за окном , или промышленные объекты могут представлять опасность для объектива. Такая оптика напоминает телескопы с возможностями близкого фокуса. [32] [33]
Измерительные микроскопы используются для точных измерений. Существует два основных типа. Один имеет градуированную сетку , позволяющую измерять расстояния в фокальной плоскости. [34] Другой (и более старый) тип имеет простое перекрестье и микрометрический механизм для перемещения объекта относительно микроскопа. [35]
Очень маленькие портативные микроскопы нашли применение в местах, где лабораторный микроскоп был бы обузой. [36]
При очень больших увеличениях в проходящем свете точечные объекты видны как размытые диски, окруженные дифракционными кольцами. Они называются дисками Эйри . Разрешающая способность микроскопа принимается как способность различать два близко расположенных диска Эйри (или, другими словами, способность микроскопа выявлять смежные структурные детали как отдельные и отдельные). Именно эти воздействия дифракции ограничивают возможность разрешения мелких деталей. На протяженность и величину дифракционных картин влияют как длина волны света (λ), так и преломляющие материалы, используемые для изготовления объектива, и числовая апертура (NA) объектива. Следовательно, существует конечный предел, за которым невозможно разрешить отдельные точки в поле зрения объектива, известный как предел дифракции . Предполагая, что оптические аберрации во всей оптической установке пренебрежимо малы, разрешение d можно определить как:
Обычно предполагается длина волны 550 нм, что соответствует зеленому свету. При использовании воздуха в качестве внешней среды наивысшая практическая NA составляет 0,95, а при использовании масла — до 1,5. На практике наименьшее значение d, достижимое с помощью обычных линз, составляет около 200 нм. Новый тип линз, использующий многократное рассеивание света, позволил улучшить разрешение до менее 100 нм. [37]
Существует множество методов для достижения разрешений, превышающих предел пропускаемого света, описанный выше. Голографические методы, описанные Куржоном и Булабуа в 1979 году, также способны преодолеть этот предел разрешения, хотя разрешение было ограничено в их экспериментальном анализе. [38]
Используя флуоресцентные образцы, доступны дополнительные методы. Примерами являются Vertico SMI , сканирующая оптическая микроскопия ближнего поля , которая использует затухающие волны , и истощение стимулированного излучения . В 2005 году микроскоп, способный обнаружить одну молекулу, был описан как обучающий инструмент. [39]
Несмотря на значительный прогресс, достигнутый за последнее десятилетие, методы преодоления дифракционного предела остаются ограниченными и специализированными.
В то время как большинство методов фокусируются на увеличении латерального разрешения, существуют также некоторые методы, которые направлены на анализ очень тонких образцов. Например, методы sarfus помещают тонкий образец на поверхность, усиливающую контраст, и тем самым позволяют напрямую визуализировать пленки толщиной до 0,3 нанометра.
8 октября 2014 года Нобелевская премия по химии была присуждена Эрику Бетцигу , Уильяму Мёрнеру и Стефану Хеллу за разработку флуоресцентной микроскопии сверхвысокого разрешения . [40] [41]
SMI (пространственно-модулированная микроскопия освещения) — это оптический процесс так называемой инженерии функции рассеяния точки (ФРТ). Это процессы, которые изменяют ФРТ микроскопа подходящим образом, чтобы либо увеличить оптическое разрешение, либо максимизировать точность измерения расстояния флуоресцентных объектов, которые малы по сравнению с длиной волны освещающего света, либо извлечь другие структурные параметры в нанометровом диапазоне. [42] [43]
SPDM (спектральная прецизионная дистанционная микроскопия), базовая технология локализационной микроскопии, представляет собой светооптический процесс флуоресцентной микроскопии , который позволяет измерять положение, расстояние и угол на «оптически изолированных» частицах (например, молекулах) значительно ниже теоретического предела разрешения для световой микроскопии. «Оптически изолированный» означает, что в заданный момент времени регистрируется только одна частица/молекула в области размера, определяемого обычным оптическим разрешением (обычно около 200–250 нм в диаметре ). Это возможно, когда все молекулы в такой области несут различные спектральные маркеры (например, различные цвета или другие полезные различия в излучении света различными частицами). [44] [45] [46] [47]
Многие стандартные флуоресцентные красители, такие как GFP , красители Alexa, красители Atto, Cy2/Cy3 и молекулы флуоресцеина, могут использоваться для локализационной микроскопии при условии наличия определенных фотофизических условий. Используя эту так называемую технологию SPDMphymod (физически модифицируемые флуорофоры), для наноизображения достаточно одной длины волны лазера подходящей интенсивности. [48]
3D микроскопия сверхвысокого разрешения со стандартными флуоресцентными красителями может быть достигнута путем комбинирования локализационной микроскопии для стандартных флуоресцентных красителей SPDMphymod и структурированного освещения SMI. [49]
Истощение стимулированного излучения — простой пример того, как возможно более высокое разрешение, превосходящее дифракционный предел, но оно имеет серьезные ограничения. STED — это метод флуоресцентной микроскопии, который использует комбинацию световых импульсов для индукции флуоресценции в небольшой субпопуляции флуоресцентных молекул в образце. Каждая молекула создает ограниченное дифракцией пятно света на изображении, и центр каждого из этих пятен соответствует местоположению молекулы. Поскольку количество флуоресцирующих молекул невелико, пятна света вряд ли будут перекрываться и, следовательно, могут быть размещены точно. Затем этот процесс повторяется много раз для создания изображения. Стефан Хелл из Института биофизической химии Макса Планка был награжден 10-й Немецкой премией будущего в 2006 году и Нобелевской премией по химии в 2014 году за разработку микроскопа STED и связанных с ним методологий. [50]
Чтобы преодолеть ограничения, накладываемые дифракционным пределом видимого света, были разработаны другие микроскопы, использующие другие волны.
Важно отметить, что волны более высокой частоты имеют ограниченное взаимодействие с веществом, например, мягкие ткани относительно прозрачны для рентгеновских лучей, что приводит к появлению различных источников контраста и различных целевых применений.
Использование электронов и рентгеновских лучей вместо света позволяет достичь гораздо более высокого разрешения — длина волны излучения короче, поэтому предел дифракции ниже. Чтобы сделать коротковолновый зонд неразрушающим, была предложена и широко обсуждается в литературе система визуализации атомного пучка ( атомный наноскоп ), но она пока не может конкурировать с обычными системами визуализации.
STM и AFM — это методы сканирующего зонда, использующие небольшой зонд, который сканирует поверхность образца. Разрешение в этих случаях ограничено размером зонда; методы микрообработки позволяют производить зонды с радиусом кончика 5–10 нм.
Кроме того, такие методы, как электронная или рентгеновская микроскопия, используют вакуум или частичный вакуум, что ограничивает их применение для живых и биологических образцов (за исключением сканирующего электронного микроскопа окружающей среды ). Камеры для образцов, необходимые для всех таких инструментов, также ограничивают размер образца, а манипулирование образцами становится более сложным. Цвет не может быть виден на изображениях, полученных этими методами, поэтому часть информации теряется. Однако они необходимы при исследовании молекулярных или атомных эффектов, таких как старение в алюминиевых сплавах или микроструктура полимеров .
