Kondensor - Bauarten , Qualität und Brauchbarkeit

carypt · April 25, 2016, 01:42:55 VORMITTAG

nun ja , ich habe exakt 2 Kondensoren zur Begutachtung , andererseits keine gescheiten Informationen zu Kondensoren hier im board gefunden , deswegen mache ich hier ein Fass (thread) auf.

Bei meinen Kondensoren (Hertel-Reuss und Lomo) sehe ich kontrastreiche Bilder erst , wenn ich die Apperturblende ganz zu-mache in Stellung ganz oben an der Objektebene , oder ganz unten , da macht es aber keinen Unterschied mehr , ob ich überhaupt eine Blende habe, dh auf-zu gleiches Bild . Klar, die größte Appertur ausleuchten kann ich nur oben , deshalb wäre diese Stellung bevorzugt , aber bei 90% Blende ?

Beide Kondensoren sind Abbe-Kondensoren , dh sie haben oben eine plan-konvexe Linse (klein (1,2cm) und halbkugelförmig) und darunter eine bikonvexe größere (3,5cm) Linse mit starker Krümmung , und darunter die Blende . Der Lomo-kondensor hat zusätzlich eine Einschlaglinse (Großfeldlinse ?).
Beim Hindurchsehen vorm Auge von unten wird mein Fingernagel in ca 2mm fokussiert , von der anderen Seite ist das ähnlich . Es hat also eine sehr kurze Brennweite , wie ein Mikroskopobjektiv .

ich prüfe Linsen auf Brauchbarkeit meist durch Projektion einer Lichtquelle auf ein hinter der Linse liegendes Blatt Papier . So kann man sehen , daß manche Objektive ein sehr scharfes Bild zeichnen , andere Objektive eher ein verwaschenes Bild , das kann man dann auch im Foto sehen . zB habe ich ein Domiplan 50mm das fürchterlich ist (triplet) , aber ein Color-Lanthar 50mm (triplet) ist ausgezeichnet . Oder ein 180mm Porst Tele das lau ist , während ein 70 jahre alter Kodak Anastigmat 120mm (triplet) meine schärfste Linse ist . Achromatische Linsen (Fernglas- Frontlinsen) liefern scharfe Bilder . Linsen aus auseinandergenommenen Objektiven sind meist verwaschen abbildend , klar , denn es sind Linsen für andere Linsen und sie funktionieren nur zusammen . Das verwaschene Bild hat oft weite Lichtsäume um das Lichtquellenabbild herum . Das bedeutet , das Licht wird nicht gut gebündelt sondern streut sehr . Wenn ich diese Linsen aber ab-blende wird das Bild besser . Dies erklärt auch die Funktion der Blende im Fotoobjektiv : Fehlabbildungen der sphärischen Linsen werden unterdrückt .

Wenn ich dies bei den Kondensoren probiere , kriege ich eher gar kein Bild , es wäre auch sehr klein . (der Lomo gibt ein Bild mit eingeklappter Hilflinse (Großfeldlinse) aber groß ). Dennoch kann ich aber die Lichtquelle mit dem Kondensor auf die Objektebene abbilden . Es geht also doch . Aber das übermächtige Streulicht verschwindet erst bei 90% Blende ! Was kann ich von so einem Kondensor verlangen ? Köhlern ? kritische Beleuchtung ? Bei dem Streulichtanteil glaube ich das nicht . Die englische Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Condenser_(microscope) beschreibt die optische Leistung des Abbe-schen Kondensors als "poor" .

Daß die Linsen des Abbeschen Kondensors aufeinander abgestimmt sind , macht die Einzelnutzung unmöglich (verwaschenes Bild). Die Ähnlichkeit der oberen Hemissphärenlinse mit einer Mikroobjektivlinse führt zum Ähnlichkeitsvergleich mit der folgenden Linse . Meist ist die zweite Linse eine konkav-konvexe , um die Lichtübernahme von der Kugellinse zu leisten . Hier geht der Kondensor einen ganz anderen Weg . ich kann mir nicht denken , daß die Kugellinse sich gut mit der bikonvexen unteren Linse verträgt . Kein Wunder , daß es fürchterlich streut . Aber die halbkugelförmige Linse wird man schon wegen der benötigten hohen Apertur nicht umgehen können .

Da frage ich mich ob es überhaupt Sinn macht zu versuchen paralleles Licht der Lichtquelle über solch einen Kondensor in den Strahlengang des Objektives hinter der Bbjektebene abzubilden (Köhler) . Sind andere Kondensoren anders (besser) konstruiert ? kein Streulicht ?

Es gibt auch noch andere Kondensortypen , erstaunt hat mich auf dieser Leitz-seite http://www.leitz-ortholux.de/komponenten_kondensoren.php der photometrische Kondensor , der Mikroskopobjektive als Kondensor nutzt .
Weiß jemand noch andere Informationsquellen über Kondensoren ? Welche sind gut abbildend ?
gruß carypt

Klaus Henkel · April 25, 2016, 08:57:30 VORMITTAG

Zitat von: carypt in April 25, 2016, 01:42:55 VORMITTAG
Weiß jemand noch andere Informationsquellen über Kondensoren ? Welche sind gut abbildend ?

Ein Kondensor muß zum Mikroskopstativ passen. In der Regel ist ein Kondensor immer so konstruiert, daß er (nur) an demjenigen Stativ ein gutes Ergebnis liefert, für das er vom Mikroskophersteller "optimiert" ist. Wichtig ist die Entfernung der Glühwendel vom Umlenkspiegel im Lampenfuß, die Entfernung der Leuchtfeldblende von der Kondensorblende usw. Das sind Konstruktionsmerkmale, die bei jedem Mikroskop anders sind! Das hängt oft von der Länge des Lichtweges und der Bauhöhe des Mik. ab.

KH

Oecoprotonucli · April 25, 2016, 11:05:41 VORMITTAG

Hallo Carypt,

ich finde es auch interessant, Kondensoren besser zu verstehen, aber ich verstehe Dein Ziel nicht, und Deine Kritik an den vorhandenen Kondensoren.

Sicher wird es gute und weniger gute Kondensoren geben, aber bei allen größeren Herstellern wird man sich doch wohl ein paar Gedanken vor der Konstruktion gemacht haben, insofern verstehe ich Deine Kritik schon mal nicht - als wären die Kondensoren zum Köhlern irgendwie schlecht?

Und sicher muss ein Kondensor (nicht seine Einzellinsen, das hast Du ja festgestellt) irgendwie abbilden (außer z.B. wenn er eine Ringblende hat) - aber nicht unbedingt auf Deiner Tapete oder Projektionsfläche, obwohl das natürlich prinzipiell möglich sein sollte. Wichtig ist ja, dass er im Mikroskop funktioniert. Ob Deine Qualitäts-Tests da schon die richtigen Methoden waren, das frage ich mich.

Viele Grüße

Sebastian

liftboy · April 25, 2016, 18:50:40 NACHMITTAGS

Zuwenigsten zum Lomo kann ich was sagen.

Einfacher erster Test:
An Stelle des Objektträgers ein dünnes Stück Papier auf den Tisch legen und Lampe an.
Auf dem Papier zeichent sich nun ein Lichtkreis oder -punkt ab.
Im Idealfall ist es so, dass sich beim hochdrehen des Kondensors der große Lichtring verkleinert, zum Punk wird, und sich kurz vor dem Anschlag noch einmal etwas vergrößert.
Die Einklapplinse dient zur Anpassung der Kondensorapertur an die Objektivapertur; ab dem 40er wird sie nicht mehr gebraucht (Einschwenken der Mattscheibe hat ähnliche Wirkung, ist aber lichtraubend)
Bei den Kondensoren ohne Klapplinse lässt sich meist die Frontlinse abschrauben um die Apertur von 1,4 auf 0,3 zu senken.
Lässt sich das Licht nicht auf einen Punkt konzentrieren, sitzt der Kondensor zu tief.

Wolfgang

Lupus · April 25, 2016, 21:05:59 NACHMITTAGS

Hallo carypt,

ZitatBei meinen Kondensoren (Hertel-Reuss und Lomo) sehe ich kontrastreiche Bilder erst , wenn ich die Apperturblende ganz zu-mache

ich vermute dass es sich bei dem Hertel & Reuss Kondensor um einen Kondensor mit 31.5 mm Außendurchmesser und 30.5 mm Länge (bei abgeschraubter Irisblende) handelt? Falls ja: Das Problem bei diesem Kondensor (und manchen anderen Kondensoren) ist, dass sich die Aperturblende an der falschen Stelle befindet.

ZitatHier geht der Kondensor einen ganz anderen Weg . ich kann mir nicht denken , daß die Kugellinse sich gut mit der bikonvexen unteren Linse verträgt . Kein Wunder , daß es fürchterlich streut .

Der Kondensoraufbau ist so schon optimal für geringste Abbildungsfehler bei relativ hoher numerischer Apertur, wenn man nur zwei Linsen verwenden will (kann ich Dir bei Interesse auch mal genauer erklären). Durch den großen Abstand der beiden Linsen befinden sich die Brennebenen jeweils nur 2-3 mm von den Linsen entfernt, obwohl die Brennweite etwa 13-14 mm beträgt. Und in dieser Brennebene vor der großen Linse müsste sich auch die Aperturblende befinden, wenn man effektiv die Beleuchtungsaptertur und damit den Bildkontrast verändern möchte. Tatsächlich ist die Blende aber etwa 9 mm und damit viel zu weit von der Linse entfernt. Dadurch bleibt selbst bei zugezogener Aperturblende noch ein hoher Anteil Licht mit breitem "Streuwinkel". Ich vermute dass das konstruktive Gründe hatte, denn der Kondensor lässt sich in der Führungshülse weit verschieben, die Irisblende würde das an der richtigen Stelle verhindern.

Die Abbildungsqualität selbst ist aber entgegen Deiner Vermutung ausreichend, du musst zum Beweis nur z.B. ein Millimeterpapier auf die Lichtquelle am Mikroskopfuß legen und den Kondensor solange verschieben bis es sich im Mikroskop in der Objektträgerebene (relativ) scharf abbildet. In der Nähe dieser Stellung wäre die richtige Kondensorstellung bei kritischer Beleuchtung - falls die Lichtquelle homogen genug ist, sonst muss man den Kondensor stärker defokussieren. Du hast doch so etwas ähnliches schon getestet als Du ein weißes, durch einen LED-Spot beleuchtetes Papier als Lichtquelle verwendet hast. Das von Dir erwähnte parallele Licht macht keinen Sinn, und hat auch nichts mit Köhler zu tun. Da braucht man noch eine zusätzliche Optik.

Hubert

MikroTux · April 26, 2016, 00:55:25 VORMITTAG

Hallo carypt,

die Kondensoren haben mich auch schon beschäftigt, und so ganz wie ich das gerne hätte habe ich auch nicht alles verstanden. Ich hatte vor kurzem ja die Frage gestellt, wozu die hohen Kondensoraperturen gerade bei den weitverbreiteten Abbe-Kondensoren: http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=25346.0

Wenn die Leistung der Abbe-Kondensatoren so "poor" ist, so stellt sich die Frage, weshalb dieser Bautyp so weitverbreitet ist? - Ich habe die dortigen Antworten so verstanden, daß beim Abbekondensor die Korrektur bis etwa zur halben numerischen Apertur des Kondensors die für das Köhlern gestellte Bedingung Achromatisch-Aplanatisch ausreichend erfüllt ist. Weshalb so ein Kondensor mit den gängigen Objektive bis zum 0,65/40 gut harmoniert.

Im Prospekt zum BH-2 auf alanwood gibt es ja eine größere Kondensorauswahl. Neben dem Abbe 1,2 auch einen Achromat-Aplant-Kondensor (BH2-AAC) mit n.A. 1.4 der immerhin 7 Linsen/4 Gruppen benötigt und ich bislang bei ebay nur für einen Preis gesehen habe, der fast für mein CH2 gereicht hätte. Mit dem hohen optischen Aufwand, wird er bestimmt eine etwas bessere Beleuchtung liefern, leuchtet allerdings nur für 10-100x Objektive aus, während der Abbe bereits für 4x-Objektive ausleuchtet. Irgendwo wird man immer einen Kompromiss eingehen müssen, je nach Aufgabengebiet/ Ansprüche.

the_playstation · April 26, 2016, 01:01:02 VORMITTAG

Hallo.

Wenn der Aufbau symmetrisch wäre (Deckglas oben und unten). Wäre dann nicht theoretisch ein zweites Objektiv als Kondensor geeignet? Inkl. einem Revolver für das jeweils richtige "Kondensor-Objektiv"?

Liebe Grüße Jorrit.

smashIt · April 26, 2016, 01:53:57 VORMITTAG

Zitat von: the_playstation in April 26, 2016, 01:01:02 VORMITTAG
Wäre dann nicht theoretisch ein zweites Objektiv als Kondensor geeignet? Inkl. einem Revolver für das jeweils richtige "Kondensor-Objektiv"?

jein
bei normalen obejktiven wäre der lichtkegel des kondensor-objektives dann nämlich nur genau im zentrum deckungsgleich mit dem lichtkegel den das beobachtungs-objektiv aufnimmt
mit telezentrischen objektiven würde es allerdings gehen

----------edith meint noch....-------------
....einem normalen objektiv müsste man ein hyperzentrisches gegenüberstellen

carypt · April 26, 2016, 02:25:02 VORMITTAG

Lupus hat mit den Abmessungen des Kondensors ziemlich recht . ich würde aber sagen die Ursache des schlechten Abbildens ist eindeutig auf Seiten der Linsenkonstruktion (obschon ein vermutlich guter kompromiss) als bei der Blendenlage zu suchen . Die Abbildung des Millimeterpapieres funktioniert tadellos (fast kritische Beleuchtung), aber das Millimeterpapier sieht sehr weichgezeichnet (schwül angehaucht :°b ) aus , eben starke sphärische Aberration und andere Abbildungsfehler , und wird bei 90% Blende (Blende 22+) annehmbar .

@ KH + Oecotroponucli : Mir ist ja bewußt nur bescheidene Optiken zu haben , und möglicherweise sind andere ja bedeutend besser . Von einer "richtigen" Konstruktion der Lagen von Blenden , Spiegeln gehe ich mal aus , bzw ist es hier unerheblich . Mir erscheint die optische Anpassung (Übersetzung ) der beiden Kondensorlinsen diffuses Streulicht erzeugend zu sein .

Mikrofibel 2.5.7 Abbildung : b , 2-linsiger Kondensor , Den habe ich .
Laut (nicht wirklich gelesener) Mikrofibel (köhlersche Beleuchtung) 2.5.5.2 :" Keine Reflexe : die Beleuchtung soll kein kontrastverminderndes Streulicht im Strahlengang erzeugen , welches das Bild flau und diffus macht . "

(Das entscheidende bei kritischer und köhlerscher Beleuchtung scheint mir die Transferoptik des Kollektors zu sein , die dem Licht die diffusen Richtungen nimmt und es richtet . Je gerichteter das Licht die Präparatebene durchdringt , desto kontrastreicher wird die Abbildung . ich sage es mal so , obwohl es sicher kritisiert wird , deshalb möchte ich es hier nicht zum Gegenstand machen . Aber zum Verständnis angemerkt .)
Wenn nun jeglich gerichtetes Licht im 2-linsigen Kondensor diffus verstreut wird , machen alle Versuche das Bild zu verbessern mit diesem Kondensor keinen Sinn , weil unmöglich .
Dies ist mein eigentliches Anliegen .

ich habe jetzt ein paar Versuche mit einem Fernglas-achromaten und wahlweise einer oder beiden Linsen ausgebaut unternommen (mit 10x-Opjektiv): bei den Linsen des Kondensors ist egal wie eine Nutzung nur bei stark geschlossener Blende möglich (von diffus nach zu dunkel/kontrast ). Mit nur Achromat wurde das Bild schon bei 30% Blende gut , bei stärker geschlossener Blende wieder etwas schlechter . Ohne kondensierende Linse tritt eine starke Doppelkante an Objektkanten auf (vergessen wie es heißt, Beugungslinien ? ).

Nun ja , dann habe ich wohl eine Kondensor-gurke ! Aber manch anderer auch .
gruß carypt

@ Mikrotux : der Aperturen-aspekt überschreitet etwas meinen mathematischen Horizont , aber ich vermute , die breite Streuung diffusen Lichtes für optimale Helligkeit in allen Lebenslagen sorgt , aber auch für ein flaues Bild . Es ist wohl ein Kompromiss .

edit @liftboy , danke für deine sehr klare Darstellung . So habe ich es jetzt verstanden .

microvisioneer · April 26, 2016, 10:28:54 VORMITTAG

@carypt: mit diffusem Licht kann man durchaus brauchbare Hellfeldaufnahmen erzeugen.
Ein Beispiel dafür ist dieser LED Kondensor, der einfach mit LEDs eine Streuscheibe beleuchtet.

http://www.tofrainc.net/RGB-LED-Illuminator.htm

carypt · April 26, 2016, 10:35:18 VORMITTAG

ich glaube , wenn die Led weiter weg ist , nicht mehr .? Aber danke für den Hinweis auf das interessante Konzept .
edit : Schade , daß man dabei nicht mehr mit der Blende rumkaspern kann .

carypt · April 26, 2016, 13:56:09 NACHMITTAGS

mit diffusem Licht : dann kann man mit unter den Objektträger gelegter Mattscheibe oder anderem diffus-streuendem Material gut abbilden ? Bei mir funktioniert es nicht sehr gut .
Die RGB-Led von der tofrainc.net ist vermutlich anders konstruiert .

Herbert Dietrich · April 26, 2016, 17:20:37 NACHMITTAGS

Zitat von carlrypt: dann kann man mit unter den Objektträger gelegter Mattscheibe oder anderem diffus-streuendem Material gut abbilden ?

so etwa funktioniert die Lucigen-Beleuchtung von Zeiss. http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/indexmag.html?http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/artfeb12/fs-Lucigen.html

Herzliche Grüße
Herbert

carypt · April 27, 2016, 08:57:01 VORMITTAG

Die Lucigenbeleuchtung bietet wie man sieht kontrastarme , flaue Bilder . Das diffuse Licht überstrahlt den kontrastierenden Schattenwurf einer Objektkante . Zu sehen beim plan 40x lucigen Bild gegenüber dem Vergleichsbild . Aber ja , danke für die (für mich neue) Information .

microvisioneer · Mai 01, 2016, 13:49:00 NACHMITTAGS

Der Artikel über Lucigen ist sehr interessant. Der Autor behauptet ja selbst keinen visuellen Unterschied erkennen zu können. In den Bildern jedoch ist wie carypt schon sagt ein deutlicher Unterschied zu erkennen. Allerdings war die Lucigen Beleuchtung bei ihm nur in einem Aufbau mit doppelseitigem Klebeband in Betrieb, vielleicht hat er die Aufnahme verwackelt.
Ich könnte mir vorstellen, dass die Lucigen Beleuchtung keinen Erfolg hatte weil sie nur für Hellfeld tauglich ist.