Mikroskop und Kälte

[G. Helbig]

Hallo zusammen,

ich würde gerne das Thema "Mikroskop und Kälte" nochmals aufnehmen. Bei meinem Außeneinsatz für die Schneeflockenfotos (http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=11601.0) hatte ich bis zu - 20 Grad. Verwendet habe ich ein altes Will mit günstiger Optik. Der Tischtrieb und die Fokusierung waren kaum noch zu bewegen (der Tischtrieb läuft allerdings auch bei Normaltemperatur ziemlich streng). Das Mikroskop wurde öfters wieder ins Warme gestellt, um an den Filtern und der Fotoadaption zu basteln. Somit unterlag es in den letzten zwei Wochen sehr starken Temperaturschwankungen.

Müsste man in der Diskussion die Mechanik von der Optik trennen? In der Mechanik wird das Fett durch die niedrige Temperatur fest. Können hier nachhaltig Schäden entstehen?

Optik: wo besteht hier die Gefahr? Dass sich Verklebungen irreparabel verändern?

Ich habe in der Beschreibung von meinem Axioskop nach Temperaturvorgaben geschaut und bin fündig geworden:
Lagerung und Transport: -10 bis +50 Grad
Betrieb: +10 bis +35 Grad

In einer Beschreibung von einem Zeiss Discovery fand ich:
Lagerung (in Verpackung) +10 bis +40 Grad
Transport (in Verpackung) -40 bis + 70 Grad
Betrieb: +10 bis +40 Grad

Wenn ich das Mikroskop im ruhenden Zustand bis zu -40 Grad aussetzen darf, dann kann die Kälte anscheinend nicht die Optik (im Falle Discovery) schädigen.

Kenneth G. Libbrecht mit seiner großen Erfahrung an tiefen Temperaturen hat in seinem Aufbau die Kamera vor der Kälte geschützt (http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/photo2/photo2.htm), die Optik wird diesbezüglich nicht extra erwähnt.

Wer hat noch Erfahrung im Zusammenspiel Mikroskop und Temperatur?

Viele Grüße

Gerald

[reblaus]

Hallo Gerald -

diese Zahlenangaben entstehen ja nicht durch systematische Untersuchungen, genausowenig wie die Temperaturangaben in Wäscheetiketten, maximale Arbeitsplatzkonzentrationen, Mindesthaltbarkeitsdauern usw. usw, sondern kostensparend auf Grund von "gefühlten" Erfahrungsdaten kombiniert mit verstreuten Messwerten (nennt man das "Heuristik"?) und werden in einem Gremium beschlossen, das aus verschiedenen Interessenvertretern zusammengesetzt ist.
Vielleicht ist es manchmal auch eine nächtlich einsame Entscheidung des Autors einer Betriebsanleitung, die er morgen in die Druckerei geben muss  .

Aus Erfahrung weiß ich, dass viele Klebestreifen sich in der Gefriertruhe bei -18 Grad lösen. Das könnte natürlich auch bei verklebten Gläsern der Fall sein, vor allem wenn es sich um Sorten mit unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten handelt. Aber warum darf ich dann das Gerät bei - 40 Grad transportieren aber nur bei über -10 Grad lagern? Man würde doch sagen, stille Lagerung ist harmloser als die Erschütterungen während eines Transports?

Dass zähes Fett eine Gefahr für Zahntriebe bedeutet wurde hier ja schon oft geschildert, dabei ist es egal ob das Fett aus Alters- oder aus Temperaturgründen zäh ist. Deshalb leuchtet auch ein dass man für den Be-"Trieb" gerne Wärmegrade hätte. 

Aber warten wir mal auf echte Sachkenner!

Viele Grüße

Rolf

[-JS-]

Hallo zusammen,

Müsste man in der Diskussion die Mechanik von der Optik trennen? In der Mechanik wird das Fett durch die niedrige Temperatur fest. Können hier nachhaltig Schäden entstehen?

Die Antwort lautet zweifelsohne: Ja, man muss trennen, und: Ja, es können an der Mechanik Schäden entstehen.
Die Gründe hierfür leuchten ohne Weiteres ein. Langkettige Kohlenwasserstoffe tendieren dazu, ihre Viskosität in der Kälte zu vervielfachen, Wenn nun diese noch zäher gewordenen Fette hemmschuhartig auf z.B. Untersetzungsgetriebe von Feintrieben einwirken, deren Lager evtl. bedingt durch unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Metalle in der Kälte möglicherweise auch noch eng werden, dann können durchaus irraparable Schäden entstehen, *wenn* z.B. am Feintrieb gedreht wird.
Beim Transport dreht in der Regel aber keiner, und Transport ist zumeist kurzfristiger als Lagerung, daher vielleicht die unterschiedlichen Temperaturangaben für die beiden Situationsbedingungen. Die unterschiedlichen Temperaturangaben für Transport und Lagerung erklären sich übrigens recht häufig aus rein kaufmännischen Überlegungen nach dem Motto 'da ist doch noch nie was passiert...' und dies trifft (leider) nicht nur auf Mikroskope zu - das nur am Rande.
Erläuterungs-Einschub: Man stelle sich einen LKW-Transport von pharmazeutischen Zubereitungen in Form von Injektionslösungen im Januar 2012 von Deutschland nach Litauen vor. Normalerweise sollten diese Injektionslösungen 'nicht über 8°C' gelagert *und* transportiert werden. Fein. Wir hatten in D aber kuschelige minus 20°C. In Litauen war es zweifellos noch kälter. Hat einer nun den Kühltransport beheizt? Nein, wieso? Das hätte ja Geld gekostet. Folge: Die Ware kam gefroren an. Was sagt nun der ausliefernde Kaufmann in Deutschland? 'da ist doch noch nie was passiert...'
(Einschub-Ende)
In Bezug auf Endlich-Mikroskop-Optik und Kälte (gemeint sind Kältesituationen, wo der Lappe normalerweise den obersten Hemdknopf schliesst, also so um und bei minus 10°C) habe ich selbst keine Erfahrungen, kenne aber Berichte von Kommilitonen, die lange Zeit im nördlichen Finnland zu tun hatten und *grundsätzlich* und allerhöchstens Planachromate verwendet haben. Die 'teuren Dinger' wurden gar nicht erst mitgenommen, bzw. wurden per Ordre Mufti für entsprechende Forschungsreisen schonmal und überhaupt nicht freigegeben.
Die Angst vor Delaminationen war ja schon in den 70er Jahren durchaus ein Thema. Die mit relativ wenig verkitteten Linsengruppen ausgestatteten PlanAchros waren offensichtlich eher im Stande, den Kälteeinwirkungen zu trotzen als die PlanApos mit ihren um Vielfaches grösseren Linsenstapeln.
Offensichtlich ist das bei neueren Optiken nun noch strenger gefasst, wie Gerald ja schon sagte:

Ich habe in der Beschreibung von meinem Axioskop nach Temperaturvorgaben geschaut und bin fündig geworden:
Lagerung und Transport: -10 bis +50 Grad
Betrieb: +10 bis +35 Grad

Fazit: Bitteschön nicht weniger als plus 10°C und nicht mehr als plus 35°C im Untersuchungsumfeld herrschen lassen.
Hmm... da bleibt dann nur noch zu hoffen, dass im Labor in Litauen die Heizung im Winter niemals ausfällt bzw. z.B. im
Sudan die Klimaanlage im mikroskopischen Labor stets und immer funktioniert.
Und wenn nicht?
Nachdenkliche Grüße
Joachim

[CMB]

Moin,
das einzige Mikroskop, welches nach meiner ( unmassgeblichen) Kenntnis für den Betrieb bei Minustemperaturen ausgelegt ist, ist das Wild M11.

Es wurde und wird unter arktischen Bedingungen eingesetzt und wurde viele Jahre in der Kältekammer des schweizerischen Schnee- und Lawinenforschungsinstitutes in Davos verwendet, allerdings nur mit der achromatischen Optik, die Fluotare sind da empfindlicher.

Als Temperaturbereich ist -15 Grad angegeben. Mit einer LED -Beleuchtung kann man nach meiner Erfahrung bei Verwendung von Wärmefiltern ziemlich lange draussen unbehelligt Schneekristalle beobachten, wenn das Instrument durchgefroren ist. Allerdings packe ich das Instrument wenn ich es von draussen hereinnehme immer in Folie ein, lasse es im warmen Zimmer auftauen, nehme dann die Folie ab und lasse es sorgfältig abtrocknen.

Deine Lackabdruckfotos sind wirklich Klasse, Danke fürs zeigen.

CMB
Gruß in die Runde
CMB

[G. Helbig]

Hallo,

ich habe Kenneth Libbrecht (snowcrystals.com) angeschieben bezüglich seiner Erfahrung mit seiner Optik in der Kälte:

"Ich hatte keine Probleme, meine Optik kaltem Wetter bis zu -20 Grad Celsius auszusetzen. Die Mikroskop-Objektive scheinen die Temperaturschwankungen gut zu verarbeiten. Natürlich kommt es zur Kondensation, wenn man kalte Optik in einen warmen (und feuchten) Raum bringt, aber darum decke ich alles ab wenn ich wieder reingehe.

Meine Kamera halte ich in einem beheiztem Kasten über dem Gefrierpunkt, somit habe ich keine Erfahrung ob eine Kamera bei tiefen Temperaturen arbeitet. Ich habe allerdings gelesen, dass viele Kameras unter dem Gefrierpunkt einwandfrei funktionieren." (übersetzt aus dem Englischen)

Kennetz Libbrecht arbeitet mit Planapochromaten. Für ihn scheinen die tiefen Temperaturen kein Problem darzustellen - ich habe ihn expliziet auf die Verklebungen angeschrieben. Er ist übrigens Professor für Physik.

Viele Grüße

Gerald