Stereomikroskop mit guter Leistung ab 100-150fach

[martin_hu]

Hallo Anne

noch zur Ergänzung der vielen Erkenntnisse,
was die Bildqualität betrifft ist das Bild in einem (in meinem Fall)
sehr guten Wild M8 nicht mit der Qualität eines guten Mikroskops
vergleichbar. (Ich habe aber kein Apo-objektiv)
Ich bin da etwas heikel und verwende daher das
Axioskop bei 100x bei einem Arbeitsabstand von ca. 5.5mm zur
Präparation von Diatomeen. Von Zeiss gibt es bis zum 50er Epiplan
grosse Arbeitsabstände die brauchbar sind.
Für das auswählen und Präparieren würde ich nicht auf 200x gehen
das Bildfeld ist dann schon sehr klein. Für die Beurteilung der Qualität
der bereits ausgewählten Diatomeen kann man ja dann punktuell
grösser Vergrössern. Ich sehe aber bei 100x mit dem Neofluar
jede noch so kleine Fehlerstelle.
Der Arbeitsabstand ist auch wichtig, da die Diatomeen die Tendenz
haben an jede statisch aufgeladene Fläche zu springen.
Mit einem inversen Mikroskop fallen die Probleme mit
dem Arbeitsabstand natürlich weg, haben aber andere Nachteile
wie die höhe der Arbeitsfläche.

Gruss

Martin

[anne]

Hallo Martin,


ja da bist Du nicht der einzige der etwas heikel ist,
danke für den Erfahrungsaustausch.
lg
anne

[Cerbert]

Hallo Anne,

Das hier besprochene hat mich zum Nachforschen angeregt und ich möchte dir noch ein paar Daten zum WH M5A nachreichen.

Habe nach der Methode der TU Darmstadt

http://www.physik.tu-darmstadt.de/media/fachbereich_physik/phys_studium/phys_studium_bachelor/phys_studium_bsc_praktika/phys_studium_bsc_praktika_gp/phys_studium_bsc_praktika_gp_optik/o2/o2neu.pdf

die numerische Apertur meines WH M5A mit 0.08 bestimmt. D.h. die förderliche Gesamt-Vergrösserung ist 40x bis 80x. Das Auflösungsvermögen beträgt ca. 3.5 µm.

Wenn ich es richtig verstehe, bestimmt die numerische Apertur des Objektives das Auflösungsvermögen. Das verwendete Okular wirkt sich nur dann auf die Abbildung aus, wenn die Gesamt-Vergrösserung das obere Limit der förderlichen Vergrösserung überschreitet.

Es kann also durchaus Sinn machen Okulare mit einer Vergrößerung > 12.5 zu verwenden.

Bei einer Gesamt-Vergrösserung von 75x (15x Okular x 5.0x Vergrösserungsstufe des Objektives) erhalte ich ein klares gestochen scharfes Bild.

Minerale separieren bei 100x Gesamt-Vergrösserung war kein Problem für mich. Die optische Leere wirkt sich in Form einer schwachen Unschärfe mit anderen Worten einer Trübung bei 100x aus. Diese Unschärfe ist naturgemäß bei 150x Vergrößerung deutlicher ausgeprägter, doch war Minerale (10-50 ym) separieren ohne weiteres möglich.

Viel Spaß beim Suchen und Finden!

MfG
Cerbert

[Cerbert]

Lieber Mikroman,

weshalb du tausende Foscherinnen und Forscher im Fachgebiet Erd-/Geowissenschaften aber auch anderen Wissenschaftsgebieten zu Semiprofis degradierst entzieht sich meiner Kenntnis.
Läßt aber tief Blicken ...
Sei's drum.

Ich selbst habe viele viele Stunden an einem Wild M5 verbracht und Minerale für chemische Analyse, Altersdatierung oder andere Untersuchungsmethoden erfolgreich separiert, und so an Publikationen, die in doppelt begutachteten Magazinen veröffentlicht wurden, mitgewirkt. Das WH M5A war ein sehr verbreitetes Stereomikroskop und ist an vielen Forschungseinrichtungen eingesetzt worden.

Ich bin vor einiger Zeit durch Zufall an ein, jetzt mein, WH M5A gekommen. Da war alles mögliche dabei, so ein Vorsatzobjektiv, 10x, 15x, 20x Okulare uam. Für wenig Geld. Hatte großes Glück. Da spiele ich mich natürlich mit. Ich habe keine 15-30 k€ für ein state of the art Stereomikroskop. Meines bereitet mir, obschon es ja nur von Semiprofis verwendet wird, große Freude.

Ich bin kein Wild Heerbrugg Fetischist! Hab' nur Spaß am Mikroskopieren von Mineralen. Und wollte ein paar Informationen geneigten Leserinnen und Lesern zukommen lassen.

MfG
Cerbert

[Stuessi]

Hallo Anne,

zum Präparieren ist ein Mikroskop wenig geeignet, da das Bild seitenverkehrt ist.
Stereomikroskope sind da sicher deutlich geeigneter.
Leider haben Stereomikroskope im unteren Preissegment, auch mein Wild M8 oder das oben erwähnte M5 keine Planapochromaten als Objektiv.
Beim Präparieren stört mich das nicht so, wohl aber beim Fotografieren.

Manche Stereomikroskope werden durch Verschieben des Objektivs zu einem Makroskop, z.B. M3S oder M7S von Wild. Dann kann man auch vernünftig fotografieren.

Hier mal Vergleichsfotos durch mein M8 bei 50-facher Vergrößerung und durch mein M7S mit 2x Vorsatz bei 2x31-facher Vergrößerung, die die Problematik allerdings überdeutlich zeigen, denn es sind 100% Ausschnitte aus 24 MPixel Bildern im APS-C Format.






Die Zahlen geben die Linienbreite in µm an.
Z.B. bedeutet 2 µ eine Auflösung von 500/2 Lp/mm  = 250 Lp/mm.

Viele Grüße,
Rolf

[the_playstation]

Hallo.
Mich wundern die vielen Beiträge. Stereomikroskope haben prinzipiell keine hohe N.A. Da hilft es auch nicht, viel Geld in die Hand zu nehmen. Eine hohe N.A. bedeutet in der Regel:
1.) Ein geringer Arbeitsabstand.
2.) Ein recht großer Linsendurchmesser im Vergleich zum Abstand. Durchmesser-Linse / Distanz Verhältnis.
3.) Die Tiefenschärfe ist gering.

Punkt 2 ist hier entscheidend da die N.A. von diesem Verhältnis abhängt.

Auch wenn einem der Durchmesser eines 40x Objektives winzig vorkommt. Im Verhältnis zum Abstand ist Er groß. Aufgrund der Tatsache, daß bei einem Stereomikroskop zwei Tuben in einem Winkel x aufeinandertreffen, ist es unmöglich einen großen Linsendurchmesser bei einem geringen Arbeitsabstand zu realisieren. Das würde nur funktionieren, wenn die beiden Tuben in einem größerem Winkel aufeinander treffen. Dann hat man aber das Problem, daß beide Schärfeebenen zueinander stark gekippt sind und nicht mehr zueinander passen.

Mathematisch: Winkel zwischen linkem und rechtem Tubus müßte mind. so groß sein wie der Winkel der gewünschten N.A. der sich aus Linsendurchmesser und Abstand ergiebt. Da hilft auch kein Plan-Apo. Die N.A. eines Plan-Apos ergibt sich nicht nur aus der Anzahl der Linsen, ... sondern aufgrund des besseren Durchmesser-Abstand-Verhältnisses.

Am besten sieht man das bei Teleskopen. Ein 5 Meter Teleskop hat eine wesentlich bessere N.A. als ein 10cm Teleskop. Auch wenn beide nur einen Spiegel als Objektiv besitzen. Dabei ist es egal, ob es ein "Planapo-Spiegel" (gibt es nicht) oder ein "Achromat-Spiegel" (gibt es nicht) ist.

Ergo kann es nicht funktionieren. Es kann kein Stereomikroskop mit hoher N.A. geben. Auch nicht für 1000000 Euro.

Liebe Grüße Jorrit.

[the_playstation]

Hallo.
Hier eine einfache Zeichnung. Proportionen passen natürlich nicht. Dazu müßten die Okularlinsen größer und die Tubuslänge größer sein. Bild 1 zeigt ein Mikroskop mit geringer N.A. Bild 2 ein Mikroskop mit hoher N.A. Bild 3 ein Stereo-Mikroskop mit (theoretisch aber nicht real herstellbarer) hoher N.A. Damit beide Tuben nebeneinander passen muß die N.A. verringert werden, bis beide Linsen sich nicht mehr überlappen! Völlig egal ob Planapo oder Achromat, ...


Liebe Grüße Jorrit.

[Stuessi]

Hallo Jorrit,

ich vermute, dass sich

...
Da hilft auch kein Plan-Apo. Die N.A. eines Plan-Apos ergibt sich nicht nur aus der Anzahl der Linsen, ... sondern aufgrund des besseren Durchmesser-Abstand-Verhältnisses...

auf meinen Satz

Leider haben Stereomikroskope im unteren Preissegment, auch mein Wild M8 oder das oben erwähnte M5 keine Planapochromaten als Objektiv.

bezieht.

Die beiden erwähnten Stereomikroskope sind aber vom Fernrohr-Typ. Da bei diesen der gekippte Strahlengang durch Ausnutzung der Randstrahlen des Objektivs erzeugt wird, würde die Verwendung eines Planapochromaten als Objektiv eine bedeutende Verbesserung des Bildes bedeuten.
Das erste Bild (mit M8) würde dann bezüglich der Farbfehler etwa so aussehen wie das zweite (mit M7S, bei dem das Objektiv verschoben war).
Die erreichte Auflösung beim 2. Bild mit über 400 Lp/mm erklärt sich aus der etwa doppelt so großen N.A. des M7 + 2x Vorsatzlinse gegenüber dem M8.

Gruß,
Rolf

Als Ergänzung:

M7: Zoomfaktor 0,6 bis 3,1 und Achromat 1x
M7S: das Objektiv kann unter eins der beiden Zoom-Fernrohre verschoben werden. Beobachtung ist dann aber nur durch ein Okular möglich.
M8: Zoomfaktor 0,6 bis 5,0 und Planachromat 1x
M10: Zoomfaktor 0,8 bis 8,0 und  Planapochromat 1x


M7 mit 2x Vorsatzlinse:

M7S mit 2x Vorsatzlinse und verschobenem Objektiv:

[Lupus]

Hallo,

Am besten sieht man das bei Teleskopen. Ein 5 Meter Teleskop hat eine wesentlich bessere N.A. als ein 10cm Teleskop.

Da verwechselst Du numerische Apertur mit Apertur.

In diesem Thread geht es zwischen Stereomikroskop und Makroskop ziemlich durcheinander. 

Hubert

[the_playstation]

Hallo Hubert.
Es geht ja prinzipiell um das Auflösungsvermögen. Und da ist der Objektivdurchmesser (in Kombination mit dem Arbeitsabstand), also einfach gesagt der Winkel von den Rändern der Linse zum Objekt, entscheidend. Und der ist bei Stereomikroskopen wegen der Notwendigkeit von zwei Tuben notwenigerweise gering.
Ausser bei Fernrohrtypen. Aber da gibt es div. andere Probleme wie die "Verkippung" der beider schiefen Tuben zum geraden Strahlengang Hauptobjektivlinse.

Hallo Rolf.
Ich habe es nur allgemein geschrieben. Wegen der generellen, systembedingten Problematik aller Stereomikroskope. Sie können nie die N.A. eines Makroskopes besitzen, da man bei einem Makroskop wesentlich größere Winkel und damit N.A. erzielen kann.

Liebe Grüße Jorrit.

[Cerbert]

Hallo Anne,

Wie du bemerkt haben wirst, habe ich mit regem Interesse diese Diskusion verfolgt und durfte dazu lernen. Besten Dank für deine Fragestellung.
An dieses Thema bin ich noch etwas zu naiv herangegangen.

In diesem Zusammenhang möchte ich dich auf ein Digital-Mikroskop aufmerksam machen, das vielleicht deinen Wünschen entgegen kommt.

Es wird von der Firma Dino-Lite hergestellt und umfaßt einen Vergrösserungsbereich wahlweise von 10x bis 140x beziehungsweise 20x-220x.

http://www.dino-lite.eu/index.php/de/component/k2/item/2883-am7515mzt

Liebe Freunde der Mikroskopie was haltet ihr von diesem Produkt? Kann so ein Digital-Mikroskop herkömmliche Stereomikroskope ersetzen?

MfG
Cerbert

[Lupus]

Hallo Jorrit,

Du musst die Zusammenhänge zwischen Auflösung und NA nicht erklären, ich hab Dich nur auf Deine falsche Verwendung des Begriffes NA bei astronomischen Teleskopen aufmerksam gemacht.

Ausser bei Fernrohrtypen. Aber da gibt es div. andere Probleme wie die "Verkippung" der beider schiefen Tuben zum geraden Strahlengang Hauptobjektivlinse.

Für den sog. "Fernrohrtyp" beim Stereomikroskop gelten keine anderen Beschränkungen der NA, die sind bei gleichem Stereowinkel im gleichen Maß durch den notwendigen Durchmesser der Optik (hier der der beiden teleskopischen Systeme nach dem zentralen Objektiv) begrenzt wie der Greenough-Typ.

Hubert

[Klaus Herrmann]

Hallo Christian, (Cerbert)

erst mal OT: ich hasse das, wenn ich erst nachschauen muss wer sich hinter einem wie auch immer lustigen Nickname verbirgt. Schön finde ich die altertümliche Form seine Beiträge mit einem Vornamen zu unterschreiben, dass man ihn auch vernünftig ansprechen kann - ich weiß, das das in vielen anderen Foren anders gemacht wird - ich finde die altertümliche Form sympatischer!

Zu dem von dir gefundenen Digi-Mikroskop kann ich nichts sagen. Keyence produziert solche Instrumente auch - Preisfaktor sicher 1000 zu diesem. Aber auch die können nicht zaubern. Verglichen mit einem Makroskop ist die Auflösung bescheiden. Und das würde ich ohne Test auch von diesem Mikroskop annehmen.

[the_playstation]

Hallo Cerbert/Christian.
Man muß bei solchen Produkten schauen, ob die Qualität des CCD und der(dem) Minilinse(nsystem) vor dem Chip brauchbar ist. In der Regel ist die Qualität nicht so berauschend. Ausserdem ist das Fokus/Zoom-System, indem man einfach die Linse vor dem CCD verschiebt, qualitatv nicht optimal. Die Linse/das Linsensystem kann ja nicht für alle Vergrößerungen optimiert sein. Bei derartigen Mikroskopen sind die Objektive in der Regel nicht so aufwendig, wie bei Kameraobjektiven oder richtige Mikroskopie-Objektiven, die aufwendig gerechnet sind.

Hallo Klaus.
Danke fürs nachschauen. Ich bin 100% deiner Meinung. Es wurde in die 5MPixel investiert. Aber weniger in die Optik.

Liebe Grüße Jorrit.

[anne]

Hallo Cerbert,

so ein Digitalmikroskop kann je nach Anwendung evtl. ausreichen, ob es für meine Anwendung reicht kann ich mangels praktischer Erfahrung mit einem Gerät dieser Art nicht beurteilen.
Ich bin auch sehr froh über die vielen Antworten, da ich bisher relativ wenig zu dieser Thematik im Forum gefunden habe(kann aber auch an mir liegen, evtl. habe ich es einfach nicht gefunden)und es nun zu einem ganz lehrreichen Faden wird.

@ Rolf: Insbesondere Dir vielen Dank für die erklärenden Bilder, die wie immer mehr sagen als tausend Worte.

lg
anne