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Mikroskopie

Signet Mikroskopie

Schon als kleiner Junge hat es mich fasziniert, mit einem Spielzeugmikroskop in die Welt des Kleinen zu tauchen. So als Ausgleich zu den riesigen Dimensionen im Makrokosmos finde ich den gegenteiligen Mikrokosmos zeitweilig auch interessant. Leider fehlt mir die Zeit, diese Möglichkeit intensiver als Freizeitbeschäftigung auszuüben.

 

Schul- Stereomikroskop Leica EC4 HD; Bj 2011

Zoom- Stereoobjektiv 8-35x mit eingebauter CMOS- Full -HD- Kamera mit 3 MPx. Dimmbares Durch- und/oder Auflicht mittels dimmbaren LEDs.

Originalunterlagen zum Leica EZ4 HD

Bedienerhandbuch Leica EZ4 HD [6269 KB]
Broschüre Leica EZ4 HD [791 KB]

Das "richtige" Mikroskop

Forschungsmikroskop ZEISS Axiophot; Bj 1992

Für biologische und technische (z.B. Materialprüfungen) Anwendungen. Mit CCD- Kamera Zeiss AxioCam ERc-5s (5MPx; 2012).

Objektivbestückung

"Plan-Neofluar" 2.5x/0.075
"Plan-Neofluar" 5x/0.15
"Plan-Neofluar" 10x/0.30, Ph1
"Plan-Neofluar" 20x/ 0.50, Ph2
"Plan-Neofluar" 40x/ 0.75, Ph2
"Plan-Neofluar" 100x/1.30, Oil ,Ph3

 

Kontrastverfahren

Kontrastrevolver und Filterschieber für
- Hellfeld (HF)
- Phasenkontrast (PH1, PH2, PH3)
- Differentieller Interferenz Kontrast (DIK, DIC 5-14)
- Polarisationsmikroskopie (Polarisator, Analysator)
- Fluoreszenzmikroskopie (HG- Lampe für Auflicht, diversen Filter)
- Einrichtung für Köhlersche Beleuchtung(Leuchtfeldblende)

 

Originalunterlagen zum Zeiss Axiophot

Video Bedienung HBO 50 (Fluoreszenz Auflicht)
Broschüre Axioplan 2, Axiophot 2 [3577 KB]
Bedienungsanleitung Kamerasystem Axiophot [148 KB]
Installations- Tutorial für AxoiVision und AxioCam [836 KB]
Originalbedienungsanleitung für Zeiss Photomikroskop Axiophot [21357 KB]
Bedienungsanleitung Zeiss Axioplan (Englisch) [1646 KB]
Praktiker-Manual für Zeiss Axioplan (Englisch) [953 KB]
Zeiss Mikroskopobjektive [2628 KB]
Anmerkung: Beim Mikroskop Zeiss Axiophot handelt es sich um ein mit dem Kamerasystem Axiophot erweitertes Mikroskop Zeiss Axioplan

Mein mikroskopischer Arbeitsplatz

Eigene Mikroskopaufnahmen

- Für meine mikroskopischen Aufnahmen mit dem Forschungsmikroskop und dem Stereomikroskop stehen ausschliesslich Neugier und Ästhetik im Vodergrund. Naturwissenschaftler möchten mir dies bitte verzeihen.
- Wenn nicht sonderlich erwähnt, sind die Bilder des ZEISS AxioPhot mit der ZEISS AxioCam ERc5s zusammen mit der Software Zeiss AxioVision SE gewonnen und bearbeitet worden
- Die Aufnahmen mit dem LEICA EZ4HD sind ausnahmslos mit der eingebauten Digitalkamera zusammen mit der Software LAS EZ gewonnen und bearbeitet worden.
- Stack- Bildern (Focus stacking) sind allesamt mit der Freeware Picolay (http://www.picolay.de) erstellt worden.

Mit dem ZEISS Axiophot

 
Das Fellhaar eines Alaska- Karibus. Objektiv Plan Neofluar 40x/0,75 mit Polarisationsfilter; 6 Bilder von der Industriekamera The Imaging Source DFK 31AF.03.AS verarbeitet   Ein Kopfhaar meiner knapp 4 Jahre alten Enkeltochter Lenja mit dem Objektiv Plan Neofluar40x/0,75 in Phasenkontrast; 6 Bilder verarbeitet. Kamera: The Imaging Source DFK 31AF.03.AS
 
Unsere kleine Haushündin - ein weisser Havaneser - musste für diese Aufnahme etwas Haare lassen. Canon 350 Da mit Objektiv Plan Neofluar 40x/0,75. 17 Einzelbilder mit je 1/15s belichtet und verarbeitet.   Katzenhaar von einer weiblichen "Britisch Kurzhaar". Objektiv Plan Neofluar 40x/0.75 mit Polarisationsfilter; 4 Bilder aus der Kamera Canon 350Da, ISO 800; 1/60s verarbeitet.
 
Diatomeenschale Lyrella Lyra im Polarisationslicht. Objektiv Plan Neofluar 40x/0,75. Einzelbild mit Photoshop bearbeitet. Kamera: The Imaging Source DFK 31AF.03.AS   Diatomeenschale Campylodiscus fastuosus mit DIK (Differentialinterferenzkontrast). Objektiv Plan Neofluar 40x/0,75. 6 Einzelbilder gestackt. Kamera: The Imaging Source DMK 21AF.04.AS.
Papageienfeder von einem Blaustirnamazonas mit dem Objektiv Plan Neofluar 10x/ 0,3 und Canon 350Da. Belichtungszeit 1/120 bei ISO 400. 10 Bilder gestackt. Schimmelpilz mit Sporen (gelbliche Kugel). Objektiv 20x/0.5 Auschnitt aus dem Diatomeenschalenpräparat, woraus auch oben stehende Campylodiscus stammt. Objektiv 20x/0.5 ansonsten gleiche Aufnahmeparameter und Bearbeitung wie oben.
Hellbildaufnahme von menschlichem Blut mit dem Objektiv Plan Neofluar 40x/0,75. Canon 350Da, ISO 100, 1/8s. 3 Bilder gestackt, mittels IRIS Flatdivision und mit Photoshop Farbton angepasst. Damit die einzelnen Aufnahmen für das Stapelprogramm sinnvoll (keine Bewegung) verwendet werden konnten, musste eine Stelle mit teilweise geronnenem Blut fotografiert werden. Dies ist erkennbar durch die aneinander gepappten Blutkörperchen (Geldrollenbildung). DIK- Aufnahme eines menschlichen Blutaustrichs wobei sich eine Blütenstaubpolle dazwischen mogelte. Eindrücklich kann man die Grössendifferenz zwischen den Blutzellen und dieser Polle erkennen. Aufnahme mit Neofluar 20x/0,5. Blutbild mit Lympho-/Leukozyten. Objektiv 40x/0.75.
 
Querschnitt durch einen Haselblattstängel. Objektiv Plan Neofluar 5x/0,15. Einzelbild mit Canon 350Da, 1/250s bei ISO100. Bearbeitung mit Photoshop.   Querschnitt durch einen Birkenblattstängel. Objektiv Plan Neofluar 5x/0,15. Einzelbild mit Canon 350Da, 1/250s bei ISO100. Bearbeitet mit Photoshop.
Kartoffelstärke; das wohl klassischste Ziel eines angehenden Mikroskopikers. Objektiv Plan Neofluar 40x/0,75; Phasenkontrast. Einzelbild mit Canon 350 Da, 1/30s bei ISO100. Mit Photoshop Farborrektur und Konturen leicht geschärft. Pflanzentrümmer im Teichwasser mit DIK. Objektiv 40x/0.75. 9 Bilder gestackt. Heubazillus Bacilus subtilis. Diese Kolonie fand ich zufälligerweise auf der Suche nach Pantoffeltierchen. Aufgenommen mit dem Objektiv 40/0.75 und Phasenkontrast. Mit Gimp Hintergrund bearbeitet.
   
Kristallisiertes Kochsalz im polarisierten Licht. Objektiv 20x/0,5. Kamera von The Imaging Source (DFK31AF03.AS). 3 Bilder gestackt.    
Diatomeenschalen Pleurosigma angulatum im Polarsiationslicht; Objektiv 40x/0.75; 5 Bilder verarbeitet. Rüssel einer Stubenfliege. DIK- Aufnahme mit dem Objektiv 10x/0.3. Diatomeenschale der Gattung Navicula. Objektiv 40x/0.75; 5 Bilder gestackt und mit Photoshop Hintergrund und Farben bearbeitet.
Ei (Nisse) einer Haarlaus auf dem Haar einer Frau. Ausschnitt aus einer Hellfeldaufnahme mit dem Objektiv 10x/0.3 Fusskralle und Haftballen beim Bein einer Stubenfliege. DIK- Aufnahme mit dem Objektiv 20x/0.5. Sieben Aufnahmen mit Picolay gestackt. Ansonsten unbearbeitet. Wurzelbereich eines Bienenflügels. DIK- Aufnahme mit dem Objektiv 5x/0.15.
Mein Lieblingspräparat mit 39 verschiedenen Diatomeenschalen (Kieselalgen). Diese sehr feingliedrigen und Detailreichen Objekte zeigen die Qualität eines Mikroskopobjektivs sehr eindrucksvoll. Diese Aufnahme entstand mit dem Objektiv 5x/ 0.15 im Hellfeld. Die Diatomeenschale Actinoptychus splendens
(linkes Bild; roter Pfeil) ist hier mit dem Objektiv 100x/1.4 (Ölimmersion) und DIK mit 19 Einzelbildern aufgenommen und gestackt worden.
Da durch die Schärfeinformationen der einzelnen Aufnahmen die Tiefe jedes Punktes bekannt wird, kann neben den zwei Dimensionen (Breite/Länge) auch die dritte Dimension (Tiefe) für die Bildgestaltung hinzugezogen werden. Mit einer Anaglyphenbrille (rot/cyan) kann diese Diatomeenschale dreidimensional bewundert werden.

Polarisationsmikroskopie

Mithilfe der Lichtpolarisation können an und für sich farblose Kristallisierungen von Mineralien und chemischen Stoffen in schöner Farbenpracht und Strukturierung ersichtlich gemacht werden. Sei es zum Zwecke der Bestimmung oder auch nur aus Freude an einer Farbenpracht. Hierbei wird das Licht durch je ein Polarisationsfilter unmittelbar nach der Leuchtfeldblende (Polarisator) und nach dem Objektiv (Analysator) geleitet. Ein zwischen Objektiv und Analysator eingefügter Lambda-Kompensator kann die Farbenpracht stark erhöhen wie folgendes Beispiel zeigt:

Barbital ohne Lambda-Kompensator Barbital mit Lambda-Kompensator 530nm
Polyorganosiloxan (Silikon) mit dem Objektiv 10x/0.3 1-Phenyl-3-pyrazolidinon (Phenidon), ein Entwicklersalz für die Schwarzweiss- Fotografie mit dem Objektiv 5x/0.15 5,5-Diethylbarbitursäure (Barbital, Veronal), eine Schlafmittelsubstanz mit dem Objektiv 10x/0.3
1(4)Nitrophenol (Zwischenprodukt in der chemischen, pharmazeutischen und Rüstungsindustrie) mit dem Objektiv 5x/0.15 Indol-3-carbaldehyd (Bestandteil von Düngemittel)mit dem Objektiv 5x/0.15 Methylsulfonylmethan (Nahrungsergänzungsmittel bei Schwelfelmangel) mit dem Objektiv 10x/0.3
 
Boraxkarmin (Färbemittel für histo-/zytologische Mikroskopiepräparate) mit dem Objektiv 10x/0.3.   Hier sieht man den Übergangsbereich zwischen dem zentralen Loch und der Aufzeichnungsfläche einer CD (Compact- Disk). Objektiv 20x/0.5.

Mit dem LEICA EZ4HD

Die Nordamerikanische Zapfen- oder Kiefernwanze ist eine der vielen eingewanderten Insekten. Glücklicherweise hat sie für uns Menschen keine direkten Nachteile aufzuweisen. Diese Wanze ernährt sich ausschliersslich vegetarisch und besitzt auch keinen Abwehrstachel. Zudem bietet sie im Gegensatz zu ihren Artgenossen eine angenehm nach Apfel riechende Ausdünstung. Auffallend ist der sehr lange Rüssel, der die Nordamrikanischen Zapfen- oder Kieferwanze aufweist. Dieses "Werkzeug" ermöglicht es ihr tief in den Nadelbaum- Zapfen oder Blüten (Koniferen) nach ihrer Nahrung zu suchen.
Kopfbereich einer Libelle (Odonata) mit 8-facher Vergrösserung. 47 Einzelbilder gestackt Dasselbe Tier von unten. 41 Bilder gestackt.
Rechts: Kopulierende Zecken
Aufnahme mit 8-facher Vergrösserung einer Skelettuhr vom Berner Künstler Bernhard Luginbühl von der Ziffernbalttseite her. 8 Aufnahmen sind mit Picolay (www.picolay.de) verarbeitet worden. Dieselbe Uhr mit gleichen Aufnahmearametern und Verarbeitung von der Rückseite her betrachtet.
Messingbohrspan mit 20-facher Vergrösserung. 8 Bilder verarbeitet. Spitze eines kleinen Eisennagels. 3 Bilder gestackt und mit Photoshop das Summenbild etwas in Kontrast und Helligkeit optimiert.
Elektronik aus einem Miniservo für Kleinmodelle. 12 Bilder gestackt und mit Photoshop bearbeitet. Oberfläche einer verschimmelten Kartoffel. 12 Bilder gestackt.
Durchgebrannte 300- Watt- Halogenröhre mit 8-facher Vergrösserung. Man sieht deutlich die Schmelzspuren beim durchgebrannten Leuchtwendel. 16 Bilder gestackt. Dieselbe Halogenleuchte bei 25-facher Vergrösserung im Bereich einer Aufhängung. 40 Einzelbilder gestackt und mit Photoshop überarbeitet.
Durchgebrannte Halogenbirne 12 Volt / 35 Watt mit 8- fache Vergrösseung. AVI- Filchen, das während der kontinuierlichen Fokussierveränderung aufgenommen wurde, ist in seine Eiinzelbilder zerlegt worden. Davon sind 30 Bilder zum Fokusstacken mit Picolay (www.picolay.de) verwendet worden. Haarlaus- Nisse (- Ei) am Haar eines Kindes

Meine ersten Mikroskopaufnahmen (OLYMPUS CHB)

Folgende Aufnahmen - wenn nicht speziell anders erwähnt - sind mit einer fokal am nicht mehr in meinem Besitz befindlichen Mikroskop Olympus CHB angekoppelten Canon EOS 350Da aufgenommen worden. Da diese über einen für die Astronomie optimierten Chipfilter verfügt, ergibt sich ein Rotstich in den (unkorrigierten) Aufnahmen, der mit einem entsprechenden Bildbearbeitungsprogramm (z.B. Photoshop) korrigiert werden kann:

 
Hellfeldaufnahme von Diatomeenschalen (Pleurosigma angulatum) mit dem Objektiv 40/0,65. Belichtungszeit 4 Sekunden. Dunkelfeldaufnahme mit denselben Parameter wie die Hellfeldaufnahme (oben links). Belichtungszeit 6 Sekunden Oben: Hellfeldaufnahme desselben Objekts (oben links und oben mitte) mit dem Objektiv 100/1,30 (Ölimmersion). Belichtungszeit 8 Sekunden
Rechts: Hellfeldaufnahme obiger Diatomeenschalen mit der Imaging Source DFK31AF am Olympus CHB und dem Objektiv 60/0,80 (links). Verarbeitung von 480 Einzelbilder, Flatbildabzug zum Zwecke der Elimierung von Staubschatten.
Oben: Hellfeldaufnahme eines Querschnittes durch ein Kiefernästchen mit dem Objektiv 4/0,10. Belichtungszeit 2 Sekunden ... mit dem Objektiv 10/0,25. Belichtungszeit 4 Sekunden ... und mit dem Objektiv 40/0,65. Belichtungszeit 6 Sekunden
Beide Bilder links: Unser Norwegischer Waldkater (gestorben Mai 2011) streunte viel draussen herum und brachte oft unliebsame Gäste mit nach Hause. Beim Kraulen wurden diese Zecken oft entdeckt und herausgezogen. Warum nicht einmal so ein Plagegeist unter dem Mikroskop betrachten? Dabei entdeckte ich unter dem Stereomikroskop, dass Zecken offenbar auch dem Kannibalismus nicht abgeneigt sind. Später erfuhr ich, dass hier entgegen meinem ersten Eindruck vom Zeckenmännlein dafür gesorgt wird, dass diese Spinnentiere nicht aussterben. Aufnahme links mit der Canon EOS350Da und Zoomobjektiv 35-55mm und die Aufnahme rechts mit derselben Kamera am Olympus CHB und dem Objektiv 4/0.10. Zusätzlich zum Durchlicht, das durch den Körper der grösseren, weiblichen Zecke schimmert, setzte ich eine Halogenleselampe für die Aufsichterhellung ein. Belichtungszeit 0,5 Sekunden

Mikrospektroskopie

Aufgrund des Inputes meines Sternenfreundes Carl Heinrich, der in Bonn bis zu seiner Pensionierung ein Werkstofflabor betrieben hat, rüstete ich das ZEISS Axiophot für die Mikrospektroskopie auf. Die hauptsächlichen Gerätschaften waren mit dem gut ausgebauten ZEISS Axiophot und dem in der Astrospektroskopie eingesetzten DADOS Spektrografen bereits vorhanden. Ich verband diese beiden Geräte mit Glasfaserkabel und kam so zu dieser interessanten Erweiterung meiner Interessengebiete.

Eingesetzt wird die Mikrospektroskopie zum Beipiel bei der Bestimmung von Mineralien bzw. Einschlüssen von denselben. Möglich ist dadurch auch das Erkennen von Falschdeklarationen bei Edelsteinen. Bestimmung der Art und Menge von Verunreinigungen in Wasser und Lebensmitteln sind weitere Einsatzmöglichkeiten der Mikrospektroskopie. Die Spektren können mittels dieser Anordnung mit Durchlicht- (Absoprptionspektren), Auflicht- (Emissionsspektren) sowie Fluoreszenzmikroskopie erstellt werden.

 

Hilfreiche Links

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