Was zum...* ist KÖHLER-DIK ?

[purkinje]

Liebe Forumsgemeinde,
hier besonders die theoretisch und/oder praktisch beschlagenen Interferezlerinnen und Interferenzler,

ich bin neulich über den Begriff Köhler-DIC gefallen,
in Kurzform die Anordnung ist wie beim "normalen" DIK nur fehlt das kondensorseitige Prisma, ansonsten soll alles gleich dem Nomarski-Aufbau sein.
Also im Gegensatz zum Plas-DIK ist der Polarisator, wie beim Nomarski unter dem Kondensor angebracht.
Erste Versuche haben bei mir nichts herzeigbares bzw. keine klaren Effekte gebracht.

Kennt jemand diese Methode?
Hat jemand damit Erfahrung?
Welche speziellen Einstellungen (Beleuchtung, Kondensor, Aperturblende etc) wären nötig?

Beste Grüße Stefan

[purkinje]

Hallo,
nachdem ich unterwegs bin und abends etwas Zeit hatte. konnte ich nach dem Köhler-DIK fahnden, aber halt leider nichts ausprobieren.
Es scheint ein dem Plas-DIK "übergeordnetes" Verfahren zu sein, nach dem Motto deutlich begrenzte Kondensorapertur und nur ein objektivseitiges Wollaston-Prisma (beim Plas-DIK Spaltblende, beim Köhler-DIK normale runde Kondensorapertur und dazu eher ein niedrigaperturiger Kondensorkopf (zB 0,63) mit ggf noch etwas Abblendung des Kondensors, so dass man auf A_kond/ A_obj ≈ 0,4 kommt.
Ich hatte es genau verkehrt herum ausprobiert und mit sehr hoher immergierter Kondensorapertur gearbeitet, lag also bei ≈ 1,0!
(Lit.:
Mehta & Sheppard,Optics Express Vol. 16, Issue 24, pp. 19462-19479 (2008)
Mehta & Sheppard, Applied Optics 49(15):2954-68 (2010)

Beste Grüße Stefan

[Apochromat]

Hallo Stefan,

diese Bezeichnung "Köhler- DIK" ist sehr unglücklich gewählt. Sie wird ja auch sonst nirgends benutzt. Unglücklich nicht nur, weil August Köhler bereits 1948 in Jena starb, also etwa ein Jahr, nachdem Francis H. Smith in aller Stille 1947 den Interferenzkontrast (für Auf- und Durchlicht) in Scarborough in Yorkshire erfand. Die Firma Cooke Troughton & Simms (CTS) hat den dann in York gebaut. Erst später hat dann Georges Nomarski diese Methode weiterentwickelt und mit Prof. Horst Piller und Josef Gahm (beide bedeutende Wissenschaftler bei ZEISS, Oberkochen) verfeinert. Vielleicht meinen ja die Autoren, dass hier bei der von Ihnen vorgestellten Methode der Köhler´sche Beleuchtungs- und Abbildungsstrahlengang im DIK mit den Komponenten Lichtquelle-Leuchtfeldblende-Polarisator-Aperturblende in der vorderen Kondensorbrennebene-Kondensor- DIK- Prisma dazu optisch konjugiert- abbildungsseitiges DIK- Prisma zur hinteren Brennebene des Objektivs konjugiert-Analysator eingehalten wird. Und dann wird noch der NOMARSKI- DIK vom Köhler- DIK unterschieden. Das ist genauso kraus, wie die in dem Artikel hergeleitete Entwicklungsgeschichte des Verfahrens.

Das PlasDIC- Verfahren (ZEISS) wurde von dem leider viel zu früh verstorbenen, genialen Rainer Danz in Göttingen entwickelt. Rainer Danz hatte in Jena gemeinsam mit Günther Schöppe und Joachim Bergner neben vielen anderen Dingen das JENAVAL Interphako- System erschaffen. Der Produktname PlasDIC sollte darauf aufmerksam machen, dass dieses Kontrastierungsverfahren vom DIK abgeleitet wurde und auch mit Plastikgefäßen funktioniert (normale Plastikschalen haben Böden, die in vielen Bereichen anisotrop sind und damit die DIK- Abbildung stören).

Das PlasDIC- Verfahren ist sehr einfach erklärt: Alle polarisationsoptischen Komponenten werden oberhalb der Objektebene angeordnet, wodurch das Verfahren unempfindlich gegenüber anisotropen Strukturen im Dingfeld wird. Dazu wird der Polarisator auf die Unterseite eines speziellen DIC- Prismas aufgekittet und der Analysator wie üblich angeordnet. Damit das Bild entstehen kann, wird eine Kohärenzblende in den Kondensor eingesetzt (hier eine Spaltblende für weißes Licht; man könnte für monochromatisches Licht auch ein Gitter verwenden und dann die volle Beleuchtungsapertur nutzen).

Deshalb ist dies ein Kontrastierungsverfahren, welches bei oberflächlicher Betrachtung ein dem DIK ähnliches Bild liefert. Also ein Bild, bei dem ein starker Kantenkontrast entsteht. Durch die Spaltblende schränkt man aber die Beleuchtungsapertur stark ein, weshalb es mit dem PlasDIC- Verfahren nicht möglich ist, optische Schnitte zu erzeugen (das ist ja der eigentliche Zwecke der DIK- Methode). Außerdem entstehen mit Spaltblendenbeleuchtung stets orientierungsabhängige Artefakte im Bild (in der einen Richtung ist die Beleuchtungsapertur maximal, senkrecht dazu sehr eingeschränkt). Das Verfahren eignet sich jedoch hervorragend, um Oocyten bei der künstlichen Befruchtung unter dem Mikroskop (ICSI) zu beobachten.

Verglichen mit dem verbreiteteren Hoffman- Modulationskontrast ist die Justierung sehr einfach. Beide Verfahren ergänzen sich in idealer Weide bei der Untersuchung dicker bis extrem dicker Proben.

LG

Michael


Nachtrag: Eine Begrenzung der Beleuchtungsapertur auf 0,35 - 0,6 würde es nicht erlauben, mit nur einem DIC- Prisma ein DIK- Bild zu erzielen. Um hier Kohärenz zu erzeugen, müsste man mit einem Pinhole (sehr kleine Lochblende) arbeiten. Und das hätten wir dann beim PlasDIC- Verfahren auch so gemacht, wenn dies ginge. Die in der Veröffentlichung gezeigten DIK- Bilder würden bei mir teilweise als solche nicht "durchgehen".

[purkinje]

Hallo Michael,
ja das ähnliche Problem hat der "Köhler-DIK" auch: die starke Begrenzung der Apertur und somit eine sehr begrenzte Auflösung bei (zu) starkem Kontrast; mittlerweile habe ich es ausprobiert: wie schon von Dir beschrieben zudem kein "DIK-Effekt".
Da ich zwei ältere Leitz Smith Objektive  (ohne den dazugeh. Kondensor habe) die ich als Reise-Dik verwenden möchte, habe ich auch die Spaltblende bereits ausprobiert, mal sehen was ich mir hierfür noch basteln werde. Als Referenz dient mir immer ein vollständiger 160mm Leitz DIK, da zeigt sich dann recht schnell, ob ich bei der Bastelei auf dem Holzweg bin  Als nächstes steht entweder ein Versuch mit "Sanderson-Prisma" (Stress-doppelbrechenes Polycarbonat) oder ein paar Nomarskis die ich noch habe an.

Ja das ist schon ein recht illustrer Reigen diese Autoren, aber wohl international nicht ohne Beachtung. Ein Schnittpunkt in den Lebensläufen ist oft das Meeresbiologische Institut, welches jetzt zur Uni Chicago gehört an dem ja auch langjährig Inoue tätig war (und Oldenbourg und Shribak)
 
Beste Grüße Stefan