Autor Thema: Auch ein Weg zu hochauflösendem Differentialinterferenzkontrast  (Gelesen 1017 mal)

Ole Riemann

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Auch ein Weg zu hochauflösendem Differentialinterferenzkontrast
« am: Juni 25, 2020, 21:42:26 Nachmittag »
Liebe Mikroskopie-Kollegen,

Martin Kreutz hat kürzlich in zwei wunderbaren Beiträgen im Forum seine Erfahrungen mit dem hochauflösenden DIC von Olympus („High resolution DIC“, HR-DIC) an einem Olympus BX50 mit Unendlichoptik geschildert (https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=37743.0, https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=37752.0). Diese Form des DIC benötigt speziell dafür ausgelegte Wollastonprismen, die im Gegensatz zum normalen DIC eine geringere Aufspaltung der Teilstrahlen bewirken, was sich positiv auf das Auflösungsvermögen des Systems auswirkt, die DIC-typische reliefartige Kontrastierung jedoch etwas zurücknimmt. Außerdem muss der Kondensor beim HR-DIC zur Nutzung der vollen Auflösung von hochaperturigen Objektiven immergiert sein. Die Kondensorimmersion kann ohne wesentliche Einschränkungen auch mit Wasser erfolgen, was die praktische Arbeit wesentlich erleichtert.

Ich möchte in diesem Beitrag einen alternativen Weg zu hochauflösendem DIC vorstellen, wie ich ihn an einem Zeiss Standard WL realisiere – wie vielleicht viele andere Zeiss-Mikroskopiker auch. Ausgangspunkt der Überlegungen ist, dass der für den DIC benötigte achromatisch-aplanatische Phasenkontrast-Interferenzkontrast-Kondensor IV Z (gemäß Teileliste zum Mikroskop-System Standard damalige Bestellnr. 465285) für Zeiss-Mikroskope mit 160 mm Tubuslänge (verschiedene Reihen der Standards, Standard WL, Phomi, Universal) eine Frontlinse mit der Apertur n.A. 1,4 hat und damit immergiert werden muss, wenn das Objektiv einen Lichtkegel mit größtmöglichem Einfallswinkel geliefert bekommen soll. Man kann diesen Kondensor in der Praxis auch trocken einsetzen, verzichtet dann aber auf die volle Auflösung des Objektivs, weil dessen hintere Brennebene nicht vollständig ausgeleuchtet wird.

Neben obigem Kondensor mit n.A. 1,4 gab es einen anderen achromatisch-aplanatischen Phasenkontrast-Interferenzkontrast-Kondensor mit n.A. 0,63, der auch andere DIC-Prismen benötigt als der 1,4er Kondensor. Um diesen Kondensor wie auch um die allererste Bauweise des Zeiss-DIC, die objektivseitig nur einen einzigen Schieber gekoppelt mit Analysator erfordert (Zeiss DIC „alt“), geht es im Folgenden nicht. 

Fasziniert von Martins Vortrag zum Olympus HR-DIC auf der diesjährigen Kornrade habe ich an meinem Zeiss Standard WL versucht, ebenfalls mit höchster Auflösung zu arbeiten und den Kondensor zu immergieren. Alle im Folgenden vorgestellten Bilder sind mit oben genanntem Kondensor n.A. 1,4 aufgenommen worden, mit immergierter Frontlinse (Wasser). Als Objektiv kam der Zeiss Plan Apo 63/1,4 Öl mit dem dafür vorgesehenen DIC-Schieber zum Einsatz. Sämtliche Bilder wurden geblitzt.

Mein Eindruck ist, dass Zeiss Wollaston-Prismen für das DIC-System eingesetzt hat, bei denen die Aufspaltung in Teilstrahlen („Scherabstand“/“Shear distance“) ähnlich gering ist wie beim Olympus HR-DIC, von dem Martin berichtet hat. Ich kann das nicht mit Zahlen oder Messwerten belegen, wie sie in Martins Beitrag für die unterschiedlichen Varianten des DIC von Olympus wiedergegeben werden, aber die von Martin genannten Bildeigenschaften – Nuancenreichtum, sehr fein differenzierter Kontrast, geringe Überstrahlung bei insgesamt hoher Auflösung – sind nach meinem Eindruck auch beim geschilderten Zeiss-DIC vorhanden.

Ich kann also alle Zeiss-Mikroskopiker nur ermutigen, auch einmal ihren Kondensor am Standard (WL) / Universal / Phomi bei der Nutzung von DIC zu immergieren. HR-DIC – zumindest etwas in erster Näherung Vergleichbares – hat nicht nur Olympus zu bieten!

Microgromia longisaepimen mit fein verästelten Filopodien am schwimmenden Deckglas:



Euglena acus mit Geißelansatz und fein abgestufter Differenzierung der inneren Organisation:



Euglena spirogyra mit bizarren Strukturen der Pellikula:



Synura spec., zarte kontraktile Vakuolen und optisch geschnittene Kieselschuppen um den Protoplasten:



Cryptomonas
spec. mit kontraktiler Vakuole und Ejektisomen:



Zwei unterschiedliche Schärfeebenen einer Arcella-Schalenamöbe am schwimmenden Deckglas:



Beste Grüße

Ole


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Vorstellung: http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=19707.msg149740#msg149740

Bob

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Re: Auch ein Weg zu hochauflösendem Differentialinterferenzkontrast
« Antwort #1 am: Juni 25, 2020, 23:16:12 Nachmittag »
Hallo Ole,
sehr interessanter Beitrag und absolut beeindruckende Fotos!
Ich verwende ja den alten (nicht uralten ;D) Zeiss-DIK mit nur einem großen Analysatorprisma. Da wird so weit ich erinnere generell das Immergieren des Kondensors empfohlen. Die Prismen sind bei dem System wohl etwas klein gewählt und beschränken die Kondensorapertur auch bei ganz geöffneter Blende. Mir fehlt der Vergleich, aber ich gehe davon aus, dass es sich dabei eher um einen kräftig kontrastierenden aber nicht so hochauflösenden DIK handelt. Da es so ziemlich das erste System überhaupt war, musste der richtige Mittelweg vielleicht erst noch gefunden werden.

Viele Grüße,

Bob

Jürgen Boschert

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Re: Auch ein Weg zu hochauflösendem Differentialinterferenzkontrast
« Antwort #2 am: Juni 25, 2020, 23:24:21 Nachmittag »
Hallo Bob,

ich habe den alten DIC von Zeiss-West (das ist der Ur-DIC) 2-fach hier. Ursprünglich war es ja nur für die Planachromaten 6,3 - 16 - 40 - 100 vorgesehen, aber liefert auch mit höherkorrigierten Objektiven z.T. einen erstklassigen DIC, z.B. auch mit dem Plan Neofluar 25 / 0,8 Imm. Bei diesem Objektiv ist der Kontrast sehr zart aber die Auflösung sehr hoch. Man muss da etwas spielen damit.
Beste Grüße !

JB

JB

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Re: Auch ein Weg zu hochauflösendem Differentialinterferenzkontrast
« Antwort #3 am: Juni 25, 2020, 23:51:04 Nachmittag »
Hallo Ole,

Danke fuer die beeindruckenden Bilder!

Mein Eindruck ist, dass Zeiss Wollaston-Prismen für das DIC-System eingesetzt hat, bei denen die Aufspaltung in Teilstrahlen („Scherabstand“/“Shear distance“) ähnlich gering ist wie beim Olympus HR-DIC, von dem Martin berichtet hat. Ich kann das nicht mit Zahlen oder Messwerten belegen, wie sie in Martins Beitrag für die unterschiedlichen Varianten des DIC von Olympus wiedergegeben werden, aber die von Martin genannten Bildeigenschaften – Nuancenreichtum, sehr fein differenzierter Kontrast, geringe Überstrahlung bei insgesamt hoher Auflösung – sind nach meinem Eindruck auch beim geschilderten Zeiss-DIC vorhanden.

Das entspricht auch der Darstellung von Herrn Zölffel https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=2567.msg14972#msg14972

Beste Gruesse,

Jon

Martin Kreutz

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Re: Auch ein Weg zu hochauflösendem Differentialinterferenzkontrast
« Antwort #4 am: Juni 29, 2020, 21:55:20 Nachmittag »
Hallo Ole,

vielen Dank für diesen Beitrag zum Zeiss DIK, der ziemlich sicher dem Olympus DIK-HR entspricht oder zumindest sehr ähnliche Resultate liefert. Dies hatten wir ja auch schon an den Aufnahmen gesehen, die wir per Mail untereinander ausgetauscht haben. Leider teilen die Hersteller die Daten zu den Scherabständen ihrer Prismen nicht mit. Dann wäre ein objektiver Vergleich besser möglich. Im nachhinein wird mir auch immer klarer, weshalb der Olympus DIK oft als knackiger beschrieben wurde als der Zeiss DIK. Ich denke, diesen Eindruck gewinnt man, wenn man den Zeiss DIK mit dem "normalen" DIK von Olympus vergleicht, der jedoch einen größeren Scherabstand hat und somit auch einen höheren Kontrast liefert. Das Olympus gleich drei verschiedene Arten von DIK angeboten hat, die sich nur im Scherabstand unterscheiden, empfinde ich als Vorteil, da man tatsächlich für seine typischen Objekte den geeignetsten aussuchen kann. Meines Wissens ist Zeiss diesen Weg nicht gegangen. Auf jeden Fall liefert der Zeiss DIK ausgewogene Kontraste und ist für Tümpler bestens geeignet, wie Deine Aufnahmen auch eindrucksvoll zeigen!

Martin

Ole Riemann

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Re: Auch ein Weg zu hochauflösendem Differentialinterferenzkontrast
« Antwort #5 am: Juni 30, 2020, 17:12:48 Nachmittag »
Liebe Interessenten,

vielen Dank für Eure Rückmeldungen.

@Bob: Ja, auf der Basis meiner beschränkten Erfahrungen mit dem DIC "alt" würde ich auch sagen, dass dieses System eher kontrastbetont arbeitet. Ich habe aber - als ich so ein System noch hatte - nie mit immergiertem Kondensor mikroskopiert.

@Martin: Ich wüsste auch nicht von verschiedenen Varianten des Zeiss-DIC. Ich bin auch nicht sicher, ob es in der Unendlich-Ära (Axio... ) DIC-Kondensoren gab oder gibt, die eine n.A. von 1,4 bringen. Ich kenne z.B. für das Axioplan nur den Revolverkondensor n.A. 0,9 trocken. Wenn es eine Frontlinse n.A. 1,4 gibt, müssten eigentlich auch andere DIC-Prismen dafür existieren.

Beste Grüße

Ole

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Peter V.

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Re: Auch ein Weg zu hochauflösendem Differentialinterferenzkontrast
« Antwort #6 am: Juni 30, 2020, 17:57:57 Nachmittag »
Lieber Ole,

interessant wäre ja ein Vergleich am identischen Objekt mit immergierter und mit nicht immergierter Kondensorfrontlinse.

Herzliche Grüße
Peter
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momotaro

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Re: Auch ein Weg zu hochauflösendem Differentialinterferenzkontrast
« Antwort #7 am: Juli 01, 2020, 13:13:13 Nachmittag »
Hi Ole,

einen DIC Kondensor mit nA 1.4 gibt es, laut Bedienungsanleitungen, nur für das/den Axio Imager. beim Axio Scope.A1 und Axioscope 5/7 gibt es nur den  achromatisch-aplanatischen 0.9 H D Ph DIC  Kondensor. Für einzelne Objektive gibt es HC (High Contrast) DIC Schieber, für dickere Objekte. Für das EC Plan Neofluar 100x/1.30 habe ich zwei Schieber, einen EC PN  40x/0.75 II, 100x/1.30 III und einen EC PN HC 100x/1.30 II.


Zeiss vermarktet die Axioscope ja bloß als Routinemikroskope und nicht als Forschungsmikroskope.

LG Helmut
« Letzte Änderung: Juli 02, 2020, 10:41:48 Vormittag von momotaro »

Ole Riemann

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Re: Auch ein Weg zu hochauflösendem Differentialinterferenzkontrast
« Antwort #8 am: Juli 01, 2020, 16:53:05 Nachmittag »
Hallo Helmut,

besten Dank für diese hilfreichen Informationen. Das war mir nicht bewusst. Weißt Du zufällig, wie die Situation bei den ersten Geräten der Axio-Reihe aussieht (diverse Axioskope, Axiophot und Axioplan)? Ich vermute, zumindest das Axiophot und -plan waren auch nach den strengen Maßstäben von Zeiss echte Forschungsmikroskope und nicht lediglich Routinemikroskope. Gab es für das Axiophot und Axioplan herstellerseitig Kondensoren mit der n.A. 1,4, die für DIC einsetzbar sind - und natürlich entsprechende Kondensorprismen?

Wie gut für uns Amateure, dass Zeiss vor 40 Jahren noch so ein universelles Gerät wie das Standard WL gebaut hat, das auch für Einsatzbereiche ausbaubar ist, für die heutzutage bei Zeiss ein Axio Imager notwendig ist.

Viele Grüße

Ole

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Vorstellung: http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=19707.msg149740#msg149740

Horst Wörmann

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Re: Auch ein Weg zu hochauflösendem Differentialinterferenzkontrast
« Antwort #9 am: Juli 01, 2020, 17:49:30 Nachmittag »
Hallo Ole,

selbstverständlich gab es einen Kondensor 1,4 für die Axioplan/Axiophot-Serie. Das waren schließlich DIE Forschungsmikroskope, da vermutest Du richtig. Axioskop war Routine.
Man braucht aber nur die einschraubbare Frontoptik, die paßt an alle Kondensoren.
Zeiss-Nummer 1,4/d=1,9: 44 53 57, besser die spannungsfreie für DIK und Pol:
1,4/d=1,9: 44 53 32
Dazu braucht man natürlich ein eigenes DIK-Prisma, 0,5-1,3/1,4 mit der Nummer 44 53 89. Kann man an die dafür vorgesehene Position im Kondensor einschrauben, paßt alles zusammen.

Hoffe, das hilft weiter,
viele Grüße aus Bonn
Horst