Autor Thema: Achat-Dünnschliff mit Simultan-Fluoreszenz ( DL-DF + schiefe Auflicht UV-FLUO )  (Gelesen 591 mal)

Schrodt

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Hallo Mikrofreunde,

im vorigen Jahr habe ich mich mit der Simultan-Fluoreszenz mit einer 3 W UV LED-Taschenlampe bei Wacker Mikropräparaten von Pflanzen beschäftigt. Siehe nachstehender Link:


https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=32120.msg237657#msg237657


Zum Mikro-Start in das neue Jahr reizte es mich, dieses Verfahren auch bei einem dickeren Achat-Dünnschliff auszuprobieren. Ich war gespannt auf das Ergebnis !

Achat ist ja als begehrter Schmuck-und Heilstein bekannt. Das Verfahren ergibt schöne, farbenfrohe Einblicke in die innere Struktur des Achat-Schliffs. Man ist erstaunt, wie viele unterschiedliche Strukturen
in der nur ca. 0,08 mm dicken Achat-Schicht vorhanden sind. Das Verfahren ergibt keine wissenschaftlichen Erkenntnisse, regt mich jedoch ein bisschen zum Träumen an.

Nachstehend zwei Mikrofotos davon:








Viel Spaß beim Anschauen.

Mit herzlichen Mikrogrüßen

Jürgen aus Hemer

plaenerdd

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Re: Achat-Dünnschliff mit Simultan-Fluoreszenz ( DL-DF + schiefe Auflicht UV-FLUO )
« Antwort #1 am: Januar 08, 2019, 18:32:07 Nachmittag »
Hallo Jürgen,
sehr farbenfrohe Fotos! Mich würde trotzdem zum Vergleich ein Foto vom gleichen Objekt in normalem Licht interessieren, um zu sehen, was dazu gekommen ist.
Beste Grüße
Gerd
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Klaus Herrmann

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Re: Achat-Dünnschliff mit Simultan-Fluoreszenz ( DL-DF + schiefe Auflicht UV-FLUO )
« Antwort #2 am: Januar 08, 2019, 19:00:47 Nachmittag »
Hallo Jürgen, UV-LED bei welcher Wellenlänge? Mich wundert, dass das eher nach etwas bläulichem Licht aussieht. Und für Fluoreszenz hast du welche Sperrfilter eingesetzt?
Mit herzlichen Mikrogrüßen

 Klaus


ich ziehe das freundschaftliche "Du" vor! ∞ λ ¼


Vorstellung: hier klicken

bergarter

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Re: Achat-Dünnschliff mit Simultan-Fluoreszenz ( DL-DF + schiefe Auflicht UV-FLUO )
« Antwort #3 am: Januar 08, 2019, 19:44:25 Nachmittag »
grüß Dich Jürgen

Schön mal wieder Achat zu sehn.
Auch ich finde diese Einblicke wunderbar, vor allem beim zweiten Bild.
Wenn man überlegt, wieviel " Gestalt " verloren geht, weil man nur eine dünne Schnittebene sehen will.....
Kannst  Du zwischen mehreren Ebenen wechseln, also in tiefere Schichten " zoomen "?
Ich versteh´ja nichts von der " höheren " Mikroskopie, ( Floureszenz.... ), kenne nur das normale POL.

grüß Dich
Gerd

Schrodt

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Re: Achat-Dünnschliff mit Simultan-Fluoreszenz ( DL-DF + schiefe Auflicht UV-FLUO )
« Antwort #4 am: Januar 09, 2019, 16:33:29 Nachmittag »
Hallo Gerd (plaenerdd),

ich habe inzwischen Dunkelfeld-Aufnahmen nur mit Halogenlicht zum Vergleich gemacht. Leider kann ich die Mikrofotos zur Zeit nicht einstellen, da bei flickr eine Störung vorhanden ist.
" Böser, böser Panda ! Na los. Wir wollen Fotos. " Sobald die Störung behoben ist, stelle ich zum Vergleich zwei Dunkelfeld-Aufnahmen von ähnlichen Schliff-Bereichen ein.
Nach meiner Meinung zeigen die durch UV-Fluoreszenz optimierten Dunkelfeld-Bilder farbenfrohere und schärfere Strukturen mit sehr guter Auflösung.

Herzliche Grüße
Jürgen aus Hemer


Hallo Klaus,

ich habe wie vor für das Anregungslicht die 3 W UV LED-Taschenlampe mit UV-Wellenlänge 365 - 375 nm ohne den UV-Bandpassfilter SCHOTT UG 1/2 benutzt. Als Sperrfilter habe ich wieder den Leitz
Langpassfilter  K 430 verwendet. Siehe Link !

Herzliche Grüße
Jürgen aus Hemer


Hallo Gerd (bergarter),

es freut mich, dass auch du die farbenfrohen Einblicke in die inneren Strukturen vom Achat schön findest. Zwischen mehreren Ebenen kann ich hier nicht wechseln. Ich habe das Objektiv PL APO 6.3/0.20
benutzt, damit werden die Strukturen der ca. 0,08 mm dicken Achat-Schicht bei mittlerer Einstellung durch die Schärfentiefe weitgehend gleich scharf abgebildet.

Herzliche Grüße
Jürgen aus Hemer

Schrodt

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Re: Achat-Dünnschliff mit Simultan-Fluoreszenz ( DL-DF + schiefe Auflicht UV-FLUO )
« Antwort #5 am: Januar 09, 2019, 17:03:18 Nachmittag »
Eben bekam ich von flickr die Mitteilung:

UH oh ! you´ve reached the 1000 item upload limit.  Hole dir deinen Pro Account !
Das muss ich mir noch überlegen ! Man wird von mir erstmal keine Bilder mehr sehen !

Jürgen aus Hemer

Schrodt

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Re: Achat-Dünnschliff mit Simultan-Fluoreszenz ( DL-DF + schiefe Auflicht UV-FLUO )
« Antwort #6 am: Januar 09, 2019, 17:31:31 Nachmittag »
Hallo Mikrofreunde,

eben habe ich festgestellt, dass ich von früheren Arbeiten bei der Halogenbeleuchtung für das Dunkelfeld noch einen Filter K 485 im Strahlengang hatte ! Wahrscheinlich sind dadurch die interessanten Farben
mit beeinflusst worden.

Herzliche Grüße

Jürgen aus Hemer

bergarter

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Re: Achat-Dünnschliff mit Simultan-Fluoreszenz ( DL-DF + schiefe Auflicht UV-FLUO )
« Antwort #7 am: Januar 09, 2019, 20:29:32 Nachmittag »
hallo Jürgen

Begriffe wie Schärfentiefe u. S. W.  sind bei euch gebräuchlich,ich  kann und will ich aber gar nichts damit anfangen.
Nur wirken halt diese Bilder irgendwie durchsichtig und 3 D auf mich, deswegen mein Beitrag.

Andererseits, es gäbe die Möglichkeit den Objektträger in die Höhe zu verschieben, z. B. durch darunterliegende extrem flache Keile aus Glas. Die zueinander geschoben werden.
Die Objektiveinstellung wäre die gleiche, würde dann diese " Schärfenebene " nicht tiefer in einem durchsichtigen  Objekt liegen ?
Ich meine nur, weil die Achate so durchsichtig erscheinen.

 grüß Dich
Gerd

Schrodt

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Re: Achat-Dünnschliff mit Simultan-Fluoreszenz ( DL-DF + schiefe Auflicht UV-FLUO )
« Antwort #8 am: Januar 10, 2019, 17:37:15 Nachmittag »
Hallo Gerd,

wenn ich dich richtig verstehe, schlägst du vor, den Objektträger in der Höhe durch flache Keile zu verschieben, um die Schärfeebene in der Achat-Schicht zu verschieben.
Wäre es dann nicht einfacher den Tisch mit dem Feintrieb des Mikroskops in der Höhe zu verschieben ?

Um meine Vorgehensweise zu erläutern, muss ich allerdings doch vereinfachend etwas Allgemeines zur fotografischen Schärfentiefe sagen.

Ich bin bei dem durchsichtig erscheinenden Achat bei meinen Überlegungen, um einen pseudo Raumbildeffekt zu erzielen, davon ausgegangen, dass ich ungefähr in Achat-Schichtmitte fokussiere und die Gesamtschärfentiefe ausnutze, damit die Strukturen der gesamten Achat-Schicht einigermaßen scharf abgebildet werden.

Als Schärfentiefe wird der Bereich bezeichnet, innerhalb dessen alle Objekte angemessen scharf abgebildet werden, d.h. unser Auge keine Änderung der Bildschärfe wahrnimmt.

In der Fotografie kann streng genommen ein völlig scharfes Bild nur auf einer Objektebene, der Ebene optimaler Schärfe ( Fokus-oder Kernschärfenebene ! ) erzielt werden. Nur von dieser Ebene werden
sämtliche Punkte als absolut gleich große Bildpunkte wiedergegeben. Alle vor oder hinter dieser Ebene optimaler Schärfe liegenden Punkte erscheinen nicht mehr als Punkte, sondern als Scheiben, sogenannte Zerstreungsscheiben oder Unschärfekreise.

Um bequem beobachten zu können, rechnet man nach Michel mit 2 Bogenminuten als zulässigen Sehwinkel für den Unschärfekreis. Dem Sehwinkel von 2 Bogenminuten entspricht in der konventionellen Sehweite von 250 mm ein Unschärfekreis mit 0,15 mm auf dem endgültigen Bild. Das heißt, der menschliche Gesichtssinn nimmt einen Unschärfekreis von 0,15 mm noch als Punkt (scharf) und nicht als Fläche (unscharf) wahr.

Aus dieser Unschärfetoleranz (akzeptable Unschärfe !) entsteht ein Schärfenspielraum in der Objektebene, die sogenannte Gesamtschärfentiefe (depth of field) und ein Schärfenspielraum in der Bildebene
die sogenannte Abbildungstiefe oder Tiefenschärfe (depth of focus).

Vereinfachend kann man davon ausgehen, dass die Fokus-oder Kernschärfenebene in der Mitte der Gesamtschärfentiefe liegt.

Die fotografische Gesamtschärfentiefe ergibt sich aus zwei Anteilen, dem wellen-optischen Schärfentiefeanteil und dem geometrisch-optischen Schärfentiefeanteil. Der bei der visuellen Schärfentiefe zusätzlich vorhandene dritte Anteil aus der unterschiedlichen Akkomodationstiefe des Auges entfällt.

Die fotografische Gesamtschärfentiefe ist daher kleiner als die visuelle Schärfentiefe. Das führt beim ungeübten Bildbetrachter oft zu Enttäuschungen, weil er bestimmte feine Details, die er mit dem Mikroskop
gesehen hat, auf dem Bild nicht in der gleichen Schärfe sieht.

Als Faustregel für das Arbeiten mit der Schärfentiefe kann man Folgendes annehmen:

• Kleine Schärfentiefe bei hoher Apertur und großem Abbildungsmaßstab.

• Große Schärfentiefe bei niedriger Apertur und kleinem Abbildungsmaßstab.

Anmerkung: Gute Informationen über die Schärfentiefe bei der digitalen Fotografie findet man in dem Buch von Gerhard Zimmert + Beate Stipanits: Mikrofotografie !

Mit herzlichen Mikrogrüßen

Jürgen aus Hemer
« Letzte Änderung: Januar 13, 2019, 15:56:48 Nachmittag von Schrodt »

bergarter

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Re: Achat-Dünnschliff mit Simultan-Fluoreszenz ( DL-DF + schiefe Auflicht UV-FLUO )
« Antwort #9 am: Januar 10, 2019, 21:31:19 Nachmittag »
grüß Dich Jürgen

sehr interessante Aufklärung.
Ja, manchmal hat man schon " Eingebungen",
wenn man die Feintriebe nicht hätte , müßte man sich so was ausdenken.

grüß Dich
Gerd

Schrodt

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Re: Achat-Dünnschliff mit Simultan-Fluoreszenz ( DL-DF + schiefe Auflicht UV-FLUO )
« Antwort #10 am: Januar 13, 2019, 17:53:10 Nachmittag »
Ergänzung:

auf Grund der Beiträge von Gerd (bergarter) und einem konstruktiven Telefongespräch mit ihm, habe ich mich im speziellen Fall noch einmal mit der Schärfentiefe beschäftigt und die Schärfentiefe-Anteile
näherungsweise berechnet. Die Ergebnisse davon teile ich nachstehend mit.

Mikrofoto-Daten:

Mikroskop Leitz Orthoplan • Leitz PL APO 6.3/0.20 • TF 1,25 x • VW 1,25 x • M-Objektiv 6.3 x 1,25 • 1,25 = 9,84 : 1 • Leitz Dunkelfeld-Kondensor D 0.80 • Durchlicht Halogenlampe 12 V 100 W • Filter im
Durchlicht K485 • schiefes Auflicht  mit 3 W UV LED-Taschenlampe, 365 - 375 nm • Sperrfilter K 430 • digitale Kompaktkamera Canon PowerShot G11 mit Eigenbau-Adapter • Fotookular Leitz Periplan GW
6.3x/28 Brille roter Punkt • Okulare wie Fotookular • V-Mikroskop = V-M = 9,84 x 6,3 = 62 x • Objektfeld ø 2,9 mm.

Bei den Näherungsberechnungen wurden die günstigen Einflüsse der Brechungsindexe von Achat (1.53 - 1.54), Deckglas (1.523) und des Eindeckmittels (ca.1.45) wegen der kleinen Schichtdicken vernachlässigt. Es wurde vereinfachend nur der Brechungsindex von Luft (1.0) berücksichtigt.

Die benutzten Gleichungsansätze für die Schärfentiefe wurden im wesentlichen von Berek (Leitz) und Michel (Zeiss) entwickelt.


Wellen-optischer Schärfentiefe-Anteil:

Lichtwellenlänge LWL 0,00043 mm (in Anlehnung an den Sperrfilter K430). Diese Berechnung liegt auf der sicheren Seite, denn wenn man wie üblich mit LWL 0,00050 mm rechnet, werden die Schärfentiefe-
Anteile im Verhältnis größer. Der Filter lässt ja die Lichtwellen über 430 nm gut durch, so dass man auch mit 0,00050 mm rechnen könnte. Die Wellenlänge wirkt sich hier nur auf den kleinen wellen-optischen
Schärfentiefe-Anteil aus.

A = Apertur des Objektivs

t-w = LWL / (2 x A x A) = 0,00043 /( 2 x 0.2 x 0.2) = 0,0054 mm

Geometrisch-optischer Schärfentiefe-Anteil:

Unschärfekreis auf dem Bild ø 0,15 mm
t-g = (1 + 1 / V-M) x 0,15 / (A x V-M) = (1 + 1/62) x 0,15 / (0,2 x 62) = 0,0123 mm

Fotografische Schärfentiefe t-foto = 0,0054 + 0,0123 = 0,0177 = rd. 0,018 mm

Visueller Schärfentiefe-Anteil:

t-vis (4 dpt) = 250 / (V-M x V-M) = 250 / (62 x 62) = 0,0650 mm

Visuelle Gesamtschärfentiefe = ges.t-vis = 0,0054 + 0,0123 + 0,0650 = 0,0827 = rd. 0,08 mm


Kontrolle:

Die Kontrollrechnung mit einem Unschärfekreis ø 0,025 mm für KB und anderen Formelansätzen ergibt ges.t-vis = 0,0054 + 0,0120 + 0,065 = 0,0824 = rd. 0,08 mm


Fazit:

Mit der visuellen Gesamtschärfentiefe wird die gesamte Achat-Schicht von 0,08 mm erfasst, mit der fotografischen Schärfentiefe wird jedoch nur eine Achat-Schichtdicke von ca. 0,02 mm scharf abgebildet !
Bei der 0,08 mm dicken Achat-Schicht könnte das Fokussieren abweichend von der Mitte in andere Ebenen fotografisch neue Strukturen zeigen !


Nach der Faustregel " Große Schärfentiefe bei niedriger Apertur und kleinem Abbildungsmaßstab " wird jetzt versuchsweise für die Erzielung einer fotografischen Schärfentiefe größer als die Achat-Schichtdicke
folgende Kombination gewählt:

PL 2.5 / 0.08 • TF 1.0 x • VW 1.6 x • M-Objektiv = 4 : 1 • Okular 6.3 x / 28 • V-M = 2.5 x 1.6 x 6.3 = 25.2 x • Objektfeld ø 7,0 mm.

Damit ergeben sich folgende Schärfentiefe-Werte:

t-w = 0,00043 / (2 x 0.08 x 0.08) = 0,0336 mm

t-g = ( 1 + 1 / 25.2) x 0,15 / (0.08 x 25.2) = 0,0774 mm

t-foto = 0,0336 + 0,0774 = 0,11 mm > 0,08 mm !  Die gesamte Achat-Schicht wird scharf abgebildet 1


Die mit den vorstehenden Formeln ermittelten Schärfentiefen sind nach meinen Erfahrungen beim Makroskop Leitz/Wild M420 auch für die praktische Arbeit mit dem Mikroskop brauchbar.


Viel Spaß beim Durcharbeiten.

Mit herzlichen Mikrogrüßen

Jürgen aus Hemer
« Letzte Änderung: Januar 20, 2019, 09:44:29 Vormittag von Schrodt »

Schrodt

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Re: Achat-Dünnschliff mit Simultan-Fluoreszenz ( DL-DF + schiefe Auflicht UV-FLUO )
« Antwort #11 am: Januar 19, 2019, 11:50:25 Vormittag »
Hallo Gerd (plaenerdd),

nachstehend ein Mikrofoto von dem Achat-Dünnschliff mit Durchlicht-Dunkelfeld ohne UV - Auflicht - FLUO zum Vergleich.

Herzliche Grüße

Jürgen aus Hemer


« Letzte Änderung: Januar 20, 2019, 09:48:02 Vormittag von Schrodt »

plaenerdd

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Re: Achat-Dünnschliff mit Simultan-Fluoreszenz ( DL-DF + schiefe Auflicht UV-FLUO )
« Antwort #12 am: Januar 19, 2019, 19:50:13 Nachmittag »
Hallo Jürgen,
Danke für die Vergleichsaufnahme. Ist auch so schon recht farbenfroh Dein Achat , aber unter kurzwelligem Licht noch einmal ganz anders.
Beste Grüße
Gerd
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Schrodt

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Re: Achat-Dünnschliff mit Simultan-Fluoreszenz ( DL-DF + schiefe Auflicht UV-FLUO )
« Antwort #13 am: Januar 20, 2019, 09:53:55 Vormittag »
Hallo Mikrofreunde,

nachstehend zum Vergleich ein Mikrofoto von dem Achat-Schliff mit der vor beschriebenen Kombination PL 2.5/0.08, t - foto 0,11 mm > 0,08 mm, Objektfeld ø 7 mm.





Mit herzlichen Mikrogrüßen

Jürgen aus Hemer