Vergleich von zwei endlich DIC Systemen

[Ralf Feller]

Liebe Kollegen,
seit langem habe ich den alten/alten Normarski Zeiss INKO/DIK am Standard WL, Beschreibung s.
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=2567.0
und seit Anfang des Jahres einen  Leitz (Smith) DIC am Orthoplan, von Peter gekauft und von Diana
perfekt justiert.
Nun wollte ich die Leistung beider Systeme einmal vergleichen, dazu habe ich auf ebay für 4E eine
Chlorella-Grünalgenkultur (Fischfutter) gekauft. Weil die Zellen nur einen Durchmesser von ca. 10µm
haben war ein Vergleich nur mit den 40x und 100x Objektiven sinnvoll, Tubusfaktor bei beiden
Geräten war 1,25.
Am Zeiss System kam zur Anwendung ein Zeiss 40/0,65 Planachromat und ein 100/1,25 Leitz NPL (beide160mm).
Am Orthoplan 170mm NPL 40/0,65 und NPL 100/1,30.
Kamera Eos700D mit Leitz Peripan 10x Okular und 40mm Pancake, Eos Utilities über Laptop.


1.   INKO Zeiss Plan 40/0,65


2.   Smith NPL 40/0,65


3.   INKO Zeiss mit Leitz NPL 100/1,25


4.   Smith NPL 100/1,3


5.   Smith NPL 100/1,3


6.   Smith NPL 100/1,3

Wie in Bild 5 und 6 zu sehen ist bestand die Kultur nicht nur aus der Grünalge,
vermutlich Chlorella, so stand es auf dem Etikett.
Was den Smith DIC auszeichnet ist dabei die einfache Handhabung und die fast völlige Gradientenfreiheit im Bild auch bei einem Sehfeld von 26mm gegenüber 20mm mit sichtbarem Gradienten bei Zeiss.

LG Ralf

Nachtrag: vielleicht kann ein Algenkenner sagen ob es sich überhaupt um Chlorella spp. handelt?
Da Flagellen vorhanden sind denke ich eher an Chlamydomonas.
s.a. https://sagdb.uni-goettingen.de/detailedList.php?str_number=276-1
https://sagdb.uni-goettingen.de/showstrains.php?allfields=&strain_number=&prev_name=Chlorella&genus=&division=&species=&class=&search=Show+strains
https://rvseducation.blogspot.com/2021/06/life-cycle-of-chlorella.html

[Jürgen Boschert]

Hallo Ralf,

m.E. stimmt da etwas beim Zeiss DIC nicht, das ist kenne ich so nicht.

[reblaus]

Hallo -

mir geht es genau so. Ich habe seinerzeit viele Objektiv-Prismen-Kombinationen beimZeiss-Ur-DIC ausprobiert. Er reagiert z.B. empfindlich, wenn ein PlanApo 40 des falschen Baujahrs verwendet wird!

Frohe Festtage!

Rolf

[Apochromat]

Hallo,
beim "alten" DIK gab es verschiedene Ausführungen der INKO- Kondensoren und bei den Objektiven Plan wurde zwischendrin die Lage der hinteren Brennebene geändert, woraus sich die korrekte Beobachtung von Rolf ergibt. Anhand der Bilder von Ralf kann ich sehen, dass hier die ausprobierten Kombinationen aus "falschem" Objektiv mit dem ZEISS INKO- Kondensor zu keinem DIC- Bild führen, da Objektivpupillenlage, das Prismendesign von Kondensor- und Hauptprisma (deren jeweilige Bildaufspaltung) dann zu keinem DIC- Bild führen.
Soll ich das einmal in einem gesonderten Thread erklären? Ich kann das ja auch an den alten DIK- Faden anhängen.

LG
Michael

[Thomas M]

Hallo Michael,

...
beim "alten" DIK gab es verschiedene Ausführungen der INKO- Kondensoren und bei den Objektiven Plan wurde zwischendrin die Lage der hinteren Brennebene geändert, woraus sich die korrekte Beobachtung von Rolf ergibt. Anhand der Bilder von Ralf kann ich sehen, dass hier die ausprobierten Kombinationen aus "falschem" Objektiv mit dem ZEISS INKO- Kondensor zu keinem DIC- Bild führen, da Objektivpupillenlage, das Prismendesign von Kondensor- und Hauptprisma (deren jeweilige Bildaufspaltung) dann zu keinem DIC- Bild führen.
Soll ich das einmal in einem gesonderten Thread erklären? Ich kann das ja auch an den alten DIK- Faden anhängen.

... das würde ich sehr begrüßen und würde mich freuen!

Ich empfand schon den alten DIK-Faden als sehr hilfreich (ich vermute, dass Du diesen meinst?):

https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=2567.0

Herzliche Grüße
Thomas

[Peter V.]

Lieber Michael,

ich würde es sehr begrüßen, wenn Du noch weitere Informationen zum Zeiss DIK lieferst, gerne auch als weiteren Beitrag in Deinem früheren DIK-Thread. Schon dieserist in meinen Augen einer der wichtigsten Therads hier im  Forum und nur mit dessen Hilfe ist es mir gelungen, das System so zu durchdringen, dass ich mir auch einen vernünftiges "alt"-DIK von Zeiss zusammenstellen konnte. Zuvor hatte ich keinen Überblick darüber, elche Schieber wozu dient, welchen Zwischentubus man benötigt etc., wozu welche Kondensorprismen dienen etc.

Herzliche Grüße
Peter

[Apochromat]

Wenn ich es nur schaffen würde, Bilder einzubinden, in den Text einzubinden. Ich bekomme da immer eine Fehlermeldung. Vielleicht habe ich ja auch eine digitale Inselbehinderung?

[Peter V.]

Lieber Michael,

eigentlich ist es ganz einfach. Du fügst in den Text den HTML-Befehl (IMG-Befehl) ein, indem Du auf das Bild-einfügen-Symbol (das links neben der Weltkugel) klickst. Dann kopierst Du zwischen die eckigen Klammern die Bildadresse: ]Bildadresse[. Du musst das Bild natürlich vorher irgendwo hochgeladen haben, entweder auf einen Bilderhoster oder irgendeinen Webspace, der Dir zur Verfügung steht. Zum Beispiel auf IMGBB.de
Leider ist es nicht möglich, Bilder auf unseren Webspace hochzuladen UND in den Text anzufügen, Du kannst direkt im Forum nur die Bilder unten anhängen.
Du kannst mir im Zweifelfalle aber auch Text und Bilder per Mail senden, ich lade die Bilder dann hoch, formatiere es für Dich und schicke Dir den Text dann mit den eingefügten Bilderlinks zurück.

Herzliche Grüße
Peter

[Apochromat]

Lieber Peter,

es hat funktioniert. Ich kann dann etwas schreiben.

LG und Guten Rutsch an Alle

Michael

[Ralf Feller]

Liebe DIC/DIK/ INKO Experten,
nachdem mich Jürgen und Rolf auf ein Problem mit dem alten Zeiss DIK/INKO
aufmerksam gemacht haben, hier ein erneuter Versuch mit einer anderen Einstellung
am Zentralschieber. Ich hatte dieses System schon einige Jahre nicht benutzt,
aber es ist das selbe System mit dem vor Jahre diese Aufnahmen entstanden sin.
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=25030.0

Da ich wirklich nur Gelegenheitstümpler bin und das Zeiss-System nach Gebrauch
gleich wieder abbaue (beim Orthoplan sind Wechsel und Bedienung wesentlich einfacher),
habe ich in diesem Fall der Einfachheit wegen nur die CP990 aufgesetzt.


40/0,65 Zeiss Planachromat, CP min.  optischer Zoom ohne Vignettierung


40/0,65 Zeiss Planachromat, CP max. optischer Zoom


100/0,65 Leitz NPL 100/1,25, CP min.  optischer Zoom ohne Vignettierung


100/0,65 Leitz NPL 100/1,25, CP max..  optischer Zoom




Eigenkonstruktion um den wackligen Kabelauslöser zu umgehen.

Kritik ist mir immer willkommen.
LG Ralf

[Apochromat]

Hallo,

eigentlich kann man die Frage, warum manche Inko- Kondensoren für den sog. ,,alten" ZEISS, West Germany DIK nicht mit allen ZEISS, West Germany 160 mm Objektiven funktionieren, recht einfach beantworten. Um es vorwegzunehmen, liegt das an den nicht zueinander passenden kristallografischen Eigenschaften der in zwei fast baugleichen Kondensoren eingesetzten, verschiedenartigen DIK- Prismen und den im Laufe der Zeit geänderten optischen Eigenschaften (hier: Lage der hinteren Brennebene) einiger Objektivtypen (z.B. Plan 40/ 0,65). Da diese Eigenschaften weder bei den Kondensoren, noch den Objektiven von außen einfach feststellbar sind, kommt es zu dem Problem, dass manche Kondensor- Objektiv- Kombinationen dann kein DIK- Bild ergeben.

Aber ich fange einmal etwas anders an, da ja jetzt noch ein paar freie Tage sind und der eine oder die andere vielleicht auch Interesse an den Einzelheiten hat: Wenn man schon lange hinter einer passenden Original- DIK- Einrichtung für das alte STANDARD WL, UNIVERSAL, Phomi II oder ULRAPHOT II her ist, oder einfach nur den alten ZEISS DIK schön findet, muss man sich meist alle passenden Einzelteile, also den ,,Inko"- Kondensor, das Hauptprisma II oder III und die Objektive einzeln beschaffen. Komplette Einrichtungen ,,im schlichten Eschenholzkasten aus dem Odenwald" sind in gutem Zustand selten geworden.





Dann stellt man nach dem Kauf oft enttäuscht fest, dass der Kondensor X sich komplett anders verhält, als der äußerlich fast gleich aussehende Kondensor Y eines befreundeten Mikroskopikers/ Mikroskopikerin. Insbesondere die 160 mm Objektive Plan 40/ 0,65 scheinen mal zu funktionieren, mal nicht. Wenn man dann genau hinschaut, fällt einem der Unterschied zweier sonst baugleich aussehender ,,Inko"- Kondensoren auch auf: Der eine ist auf der schwarz lackierten Revolverscheibe mit I- III, der andere mit I- IIII graviert.

Wie war das also mit den alten INKO- Kondensoren? Dazu musste ich ziemlich lange in unseren alten Konstruktions- Unterlagen suchen, bis ich schließlich auf eine jetzt 60 Jahre alte, wunderschön auf Pergament gezeichnete und farbig ausgelegte Stückliste stieß, in der die allerersten ,,Inko"- Kondensoren beschrieben waren. Diese hatten die Bestellnummer 46 52 79:



Einer der Väter des Durchlicht- DIKs, Prof. Horst Piller erzählte mir vor Jahren, dass es beim alten DIK zunächst viele Anlaufschwierigkeiten gab. DIK- Prismen zu fertigen, ist nämlich -bis heute- eine der anspruchsvollsten und herausforderndsten Fertigungsschritte, die es in der klassischen Lichtmikroskopie gibt. Der DIK sollte eigentlich bereits im Oktober 1964 auf den Markt kommen. ZEISS konnte aber erst einmal nur wenige dieser bis heute recht fertigungsintensiven Einrichtungen bauen, die dann zunächst zu Kunden in aller Welt zum Anwendungstest gingen (vor allem zu Hans- Henning Heunert an das Institut für den wissenschaftlichen Film IWF in Göttingen und in die USA zu den Drs. R.D. Allen und G.B. David). Josef Gahm und Prof. Horst Piller bei Carl Zeiss, Oberkochen haben damals das Projekt betreut und die gesamte Kristallografie der DIK- Prismen applikativ optimiert. Georges Nomarski musste dann für ZEISS immer ,,nachrechnen". Der Name "DIK" ist übrigens auch von diesen beiden Wissenschaftlern erfunden worden.  Das Ganze dauerte bis Anfang 1967.







Der erste Inko- Kondensor war nur für das STANDARD RA bzw. WL und das UNIVERSAL/ PHOMI II/ ULTRAPHOT II vorgesehen. Er hatte die Bestellnummer 46 52 79. Diese war aber nirgends aufgraviert. Auf der Kondensorscheibe waren 3 Kondensor- DIK- Prismen enthalten: I für den niedrigst möglichen Objektivabbildungsmaßstab (offiziell 16 mit Plan 16/0,35 und Neofluar 16/0,45), II für die mittleren Objektivabbildungsmaßstäbe (Plan 40/ 0,65 und Neofluar 40/0,75) und III für die Ölimmersionen (Plan 100/1,25 und Apo 100/ 1,32). Für das STANDARD WL gab es zwei abbildungsseitige Schieber: I und III (I war für einen alten, niedriger bauenden Zwischentubus für die ersten, schwarzen WL- Stative, meist gibt es den Schieber III). Schieber II war für die Tubuskopfgeräte UNIVERSAL/ Phomi/ ULTRAPHOT. Schieber II und III enthalten das gleiche Prisma, nur um 180° gedreht eingesetzt (das Prisma II kann also auch im dann um 180° gedrehten Zwischentubus an einem STANDARD- Mikroskop verwendet werden, Schieber III funktioniert an den Tubuskopfgeräten nicht). Schieber I hat eine andere Kristallografie, da sein Abstand zur Anschraubfläche der Objektive und damit zu deren Lage der hinteren Brennebene ein anderer ist. Er passt nur an den ganz alten, niedriger bauenden Zwischentubus für Analysatoraufnahme (die Schieberdicke ist aber bei allen drei Ausführungen I, II und III gleich).





Später wollten Biologen am inversen Mikroskop (Planktonmikroskop nach Utermöhl, Zellkultur- Mikroskopie) DIK machen. Auch mit dem für die Planktonmikroskopie beliebten Objektiv Plan 6,3. Der eigentliche Zweck des DIK/ DIC ist es jedoch, optische Schnitte zu machen. Daher ist ein Prisma für ganz niedrige Objektivaperturen (mit den sehr hohen Abbildungstiefen) eigentlich sinnlos. Die Kunden erfreuten sich damals aber an den hübschen, reliefartigen Bildern, die ja ganz neu waren. Deshalb wurde das dann gemacht.





Damit kam die zweite Version des Kondensors auf den Markt. Dessen ebenfalls nicht aufgravierte Bestellnummer war 46 52 84. Dieser Kondensor hatte jetzt eine DIK- Position mehr (I – IIII). Prisma I war für das Plan oder NEOFLUAR 6,3 (in Verbindung mit der Kondensorfrontoptik 0,63 Pol), II für das Plan 16 oder NEOFLUAR 16, III für das Plan 40/0,65 oder NEOFLUAR 40/0,75 und IIII für die Objektive 100, alle für die Frontoptik 1,4. Es gab vom Kondensor 46 52 84 auch häufig Ausführungen, bei denen die alte Logik I, II, III beibehalten und die Position IIII für das Plan 6,3 reserviert war. Das merkt man aber beim Ausprobieren sofort. In der Zwischenzeit hatte man auch die Pupillenlagen einiger Objektive ändern müssen und damit die kristallografischen Eigenschaften der Kondensor- DIK- Prismen! Man hätte auch neue Hauptprismenschieber II/ III rechnen können, wollte dies aber nicht, um die Sache nicht allzu unübersichtlich werden zu lassen.  Dann wurde es plötzlich wichtig, bei einer DIK- Nachrüstung mit dem neuen Kondensor 46 52 84 an vorhandene Geräte die Seriennummern der dort verwendeten Objektive anzugeben. Die waren aber zu dem damaligen Zeitpunkt nicht mehr unbedingt aufgraviert und später eben nur auf den kleinen Zetteln mit dem gezackten Briefmarkenrand in den Objektivkapseln zu finden. Entsprechend kamen dann ggf. noch die alten Prismen von 46 52 79 in den neuen Kondensor 46 52 84 zusammen mit dem neuen Prisma 6,3. Das sind die INKO- Kondensoren, die meistens nicht funktionieren, zumindest nicht mit den neueren 160 mm- Objektiven. Später legte man den Kondensoren 46 52 84 diese in Folie verpackten ,,Hinweiszettel" bei:



Der spätere ,,alte DIK" Kondensor 46 52 84 funktionierte sehr gut mit den Plan, NEOFLUAR und Apo- Objektiven, sowie dem Planapo 25/ 0,65. Besonders die wenig beachteten Apochromate (nicht Planapo) Apo 40/1,0 m.J. Oil und Apo 100/1,32 Oil sind fantastisch mit diesem alten DIK. Auch das E. LEITZ Wetzlar 160 mm NPL- FLUOTAR 40/1,30 Oil Fluoreszenz (Best. Nr. 519 811) ist sehr gut. Aber dann nicht parfokal.



Ursprünglich sollte die Position 4 als "IV" graviert werden. Davon gibt es auch ein paar Kondensoren. Das "V" auf der lackierten Revolverscheibe zu gravieren, war aber zu aufwendig, weshalb man dann zum vierten Strich überging und es dann bei "IIII" beließ. Noch später wurde die Kondensor-Ringschwalbe dann so gekerbt, dass man diesen Kondensor einfacher sowohl am aufrechten als auch am inversen Mikroskop einsetzen konnte. Das Plankton- Mikroskop n. Utermöhl wurde dann auch noch modifiziert (Invertoscop D) und mit einer Aufnahme für das DIK- Hauptprisma versehen. Später konnte hier der Analysator für den ,,neuen" 160 mm DIK eingeschoben werden. Das war aber eine etwas wackelige Angelegenheit und der Siegeszug des IM 35 (1974 von Victor Schwarzmann entwickelt) machte dann dieses STANDARD- Stativ zu einem Exoten für die Gewässerökologie.



Die jetzt noch interessante Frage ist doch, warum bestimmte Objektive mit dem einen Kondensortyp funktionieren und andere wiederum nicht. Dazu müsste man sich etwas mit der Wirkungsweise/ Kristallografie des DIK befassen. Ich will es hier aber ganz kurz machen und nur die Ergebnisse solcher Betrachtungen zusammenfassen: Im DIK werden zwei nur geringfügig seitlich gegeneinander verschobene, gleich scharfe Zwillingsbilder erzeugt. Das DIK- Bild zeigt nur dann einen starken Kantenkontrast wenn einer der beiden Zwillingslichtstrahlen durch eine optisch verschiedene Zone im Objekt läuft. Daraus entsteht eine Phasendifferenz innerhalb eines Zwillingslichtpaares, die auch bei sehr hohen Beleuchtungsaperturen diesen starken Kantenkontrast bewirkt. Je nach Lage der hinteren Objektiv- Brennebene haben die Wellenfronten der beiden DIK- Zwillingslichtstrahlen unterschiedliche Laufwege von der hinteren Brennebene bis zur Unterseite des abbildungsseitigen DIK- Prismas. Die Wiedervereinigung dieser Wellenfronten kann aber immer nur für bestimmte Auftreffwinkel und einen bestimmten Abstand der Wellenfronten zueinander auf der Prismenunterseite korrekt erfolgen. Dazu muss dann ggf. die Kristallografie des Hauptprismas (z.B. im DIK- Schieber bei ZEISS) oder das Kondensorprisma (z.B. bei OLYMPUS) angepasst werden. Die untenstehende Zeichnung fasst alles mit perspektivisch richtig gezeichneten Wellenfronten schön zusammen.





Man kann DIK/DIC- Einrichtungen nach Nomarski ganz verschieden konzipieren:

1.   Ein abbildungsseitiges Hauptprisma (evtl. verschiedene Ausführungen mit unterschiedlichen DIK- Bild- Eigenschaften für hohen oder normalen Kontrast und hohe Auflösung mit geringerem Kantenkontrast). Dazu passend eine recht große Anzahl von Kondensor- Prismen, die dann aber nicht alle auf einer Revolverscheibe Platz finden können und so auch die Kombination mit Phasenkontrast erschweren (OLYMPUS).



2.   Ein abbildungsseitiges Hauptprisma für mittleren Kantenkontrast mit 4 Kondensorprismen (ZEISS 160 mm DIK alt; ähnlich beim Inko- System vom ERGAVAL/ AMPLIVAL). Der Kompromiss liegt hier in der dann meist recht großen Bildaufspaltung, die es normalen Nutzern häufig erschwert, so einen DIK richtig einzustellen, um noch sehr feine cytologische Details detektieren zu können.

3.   Zahlreiche objektivspezifische DIK- Schieber (wobei die kristallografischen ,,Inhaltstoffe" für unterschiedliche Objektive gleich sein können, trotz unterschiedlicher Bezeichnung, z.B. Plan 6,3 und Plan- NEOFLUAR 25/ 0,8 Imm Korr) und jeweils zwei dazugehörige kondensorseitige DIK- Prismen (ZEISS 160 mm DIK neu) für die Kondensor- Frontoptiken achr. Apl. 0,63 oder 1,4.



4.   Zahlreiche objektivspezifische nicht verschiebbare DIK- Prismen in eigenen Zwischenringen (wobei die kristallografischen ,,Inhaltstoffe" für unterschiedliche Objektive gleich sein können, trotz unterschiedlicher Bezeichnung, z.B. DIK 12,5x Apo) mit 4 kondensorseitigen DIK- Prismen 12,5, 25, 40/50 und 100 cond. 0,9 (JENAVAL, JENALUMAR) und de Senarmont Polarisator. Nachteil ist die hier auch etwas große Bildaufspaltung und die Farbumschläge der Lambda/4- Platte von Blaugrau nach Braungrau statt Reingrau.




Alle Einrichtungen sind jeweils kristallografisch immer für genau definierte Lagen der hinteren Brennebene des jeweiligen Objektivs bei definiertem Abbildungsmaßstab bzw. Vergrößerung mit Tubuslinse ausgelegt. Muss ein Objektiv neu berechnet werden (meist, weil sich die Glassorten ändern), kann es leicht vorkommen, dass sich jetzt auch die hintere Brennebene des neuen Objektivs geändert hat. Dies war zum Beispiel häufiger bei dem Objektiv Plan 40/ 0,65 der Fall. Dann kann das Ergebnis sein, dass ein vorher funktionierendes Kondensorprisma nicht mehr mit dem neuen Objektivdesign einen brauchbaren DIK ergibt. Entsprechendes gilt auch für die Benutzung von Fremdobjektiven. Beim DIK nach Pluta (PZO) konnte, um dies in gewissen Grenzen auszugleichen, das objektivseitige DIK- Prisma in der Höhe verstellt werden, dafür war aber die Farbkorrektur des dazu gehörigen nur aplanatischen DIK- Kondensors sehr bescheiden.


Als Faustregel kann man aber sagen: Habe ich einen ,,alten" DIK- Kondensor 46 52 84 bestückt mit den Prismen I, II, III und III, funktionieren neuere (meist strichchrompoliert/ nicht hochglanzvernickelt) ZEISS
160 mm- Objektive vom Typ ,,Plan", bei denen die Bestellnummer (nicht Seriennummer) aufgraviert ist, nahezu immer. Es sei denn, man hat einen Übergangs- Kondensor (alte Prismen I, II, III und neues Prisma III für 6,3 in Kondensor 46 52 84) erwischt. Die sind aber Gott sei Dank selten.






LG

Michael

[A. Büschlen]

Hallo Michael,

vielen, vielen Dank für diese wertvollen Erläuterungen zum Zeiss DIK alt. Sie sind sehr gut verständlich und zielführend.

Viele Grüsse

Arnold

[Thomas M]

Lieber Michael,

herzlichen Dank für die sehr gut nachvollziehbare Ergänzung zu Deiner früheren Beschreibung und auch für den Einblick in die "Geburtswehen" des Zeiss'schen DIK.

Ein ursprünglich perfekt aufeinander abgestimmtes DIK-Set wurde wohl im Laufe der Zeit fast immer zerrupft und in Einzelteilen angeboten. Ähnliches beobachtet man ja leider auch bei dem noch viel seltener angebotenen Pol-Interferenz-Kontrast nach Jamin-Lebedeff. Daher sind Deine Erläuterungen wie auch z.B. die Hinweise von Stephan Hiller bzgl. der Zwischentuben äußerst wertvoll und hilfreich.

Alles Gute für das Neue Jahr sowie
Herzliche Grüße
Thomas

[Ole Riemann]

Lieber Michael,

ganz herzlichen Dank für die Mühen mit dieser Zusammenstellung - echtes Insiderwissen, das sonst wohl niemand beitragen könnte. Ich werde sie sicherlich noch das eine oder andere Mal erneut lesen.

Beste Grüße

Ole

[Jürgen Boschert]

Lieber Michael,

herzlichen Dank für diese herausragende Zusammenstellung. Darf ich noch eine Bitte äußern? Gäbe das evtl. auch als pdf ?