Gradient bei Blitzeinrichtung / Strahlengang des Zeiss Jenaval

[Peter V.]

Hallo,

ich bin verzweifelt auf der Suche nach der Ursache eines seltsamen Phänomens. An einem Jenaval habe ich eine Blitzeinrichtung mit Strahlenteilerplatte. Der Blitz wird seitlich eingespiegelt, das Pilotlicht kommt orthograd von hinen. Mit dem Pilotlicht ist alles gleichmäßig ausgleuchtet, der Blitz hingegen erzeugt einen massiven Gradienten. Am Blitzgerät selbst oder dessen Ausrichtung liegt es nicht, das habe ich überprüft. Dass die Strahlenteilerplatte im korrekten Winkel eingebaut ist, davon gehe ich aus, denn die Einrichtung wurde von jemandem mit sehr viel Erfahrung in dem Bereich gebaut.

Wenn ich probeweise die ganze Blitzeinrichtung vom Mikroskop löse und sukzessive schräger stelle, bekomme ich bei einem bestimmten Winkel ein relativ homogenes Bild. Das ist mir ein Räsel....

Hat irgendejemand eine Idee?

Bild 1) Die Blitzeinrichtung von der Seite in einer Position, die ein gradientenfreies Bild erzeugt. Der graue Kasten ist der Spiegelkasten mit Strahlenteiler, im Vordegrund der Blitz, der weiße Kasten links ist das Lampenhaus.

Bild 2) Blick von oben auf die Einrichtung

Bild 3) Geblitztes Bild mit montierter Blitzeinrichtung

Bild 4) Geblitztes Bild mit schräg gestellter Blitzeinrichtung









Hezrliche Grüße
Peter

[Lupus]

Hallo Peter,

Am Blitzgerät selbst oder dessen Ausrichtung liegt es nicht, das habe ich überprüft

wie hast Du das denn überprüft? Blitze haben üblicherweise eine vorgeschaltete Streuscheibe, und einen rückwärtigen Reflektor. Beides richtet eine Teil des Lichts aus. Da entsteht fast unvermeidlich eine Asymmetrie der Hauptlichtrichtung.
Außerdem ist die Ausleuchtung insgesamt ziemlich inhomogen, auch bei "optimierter" Blitzstellung. Das zeigt eine insgesamt nicht gute Adaption an den Beleuchtungsstrahlengang.



Hubert

[Peter V.]

Hallo Hubert,

Du hast sicher recht, dass auch die Ausleuchtung generell nicht optimal ist. Das Jenaval ist auf LED umgebaut und bietet wenig Zentriermöglichkeiten für die LED, zudem ist sie sicher auch durch den zwischengeschalteten Spiegelkasten nicht optimal.
 
Ich habe jetzt auf die Schnelle noch einmal drei Bilder geknipst, allerdings ohne jeweiligen Weißabgleich und Belichtungskorrektur. Es soll ja hier nur um den Gradienten bzw. die Ausleuchtung generell gehen.

Bild 1) LED orthograd, Strahlenteilerplatte ausgeschwenkt
Bild 2) LED orthograd, Strahlenteilerplatte im Strahlengang
Bild 3) Blitz seitlich eingespiegelt

Sicher sind alle Bilder von optimaler Ausleuchtung (Homogenität) weit entfernt, aber beim Blitz ist es eben besonders übel.

Zur Frage, wie ich geprüft habe, ob es am Blitz liegt: Der Gradient ist gleich (also horizontal), unabhägig davon, ob ich den Blitz waagerecht oder senkrecht vor die Kollektorlinse gelegt habe. Käme der Grdaient vom Blitz selbst, würde ich ihn mal horizontal, mal vertikal erwarten.

Herzliche Grüße
Peter

[Lupus]

Hallo Peter,

wenn der Strahlenteilerspiegel in diesem Kasten den richtigen Winkel hat, und keine weitere Zusatzoptik darin vorhanden ist - was soll es sonst sein. Du kannst doch den Blitz auch ohne Strahlenteilerkasten im etwa gleichen Abstand wie mit Kasten an das Mikroskop halten. Wie sieht es dann aus?

Unabhängig von der einseitigen Asymmetrie: Ein Blitz ohne sehr guten Diffusor wäre für mich ein Grauen am Mikroskop. So ein Gerät produziert vereinfacht gesagt zwei Beleuchtungsstrahlengänge: Die Blitzröhre als Lichtquelle im Nahbereich, und überlagert dazu das Licht das durch den rückseitigen Reflektor im günstigsten Fall aus dem Unendlichen kommt.

Übrigens bringt es außer Nachteile nichts, wenn ein Präparat zur Beurteilung der Ausleuchtung eingelegt ist. 

Hubert

[junio]

Lieber Peter, mir fällt dazu auch nur ein, die Spiegelstellung einmal zu überprüfen.

Als Hinweis für Huberts weitere Uberlegungen: der Blitz leuchtet in eine asphärische Kollektoroptik mit ca. 25 mm Brennweite bei einem Durchmesser von 40 mm. Der Spiegelkasten hat leichte Gießschrägen von ca. 2-3 Grad in den seitlichen Wänden. Damit leuchtet der Blitz nicht im Winkel von exakt 90 Grad in den Beleuchtungsstrahlengang des Mikroskops, was aber wohl keine Rolle spielt, solange die Justage exakt ist.

Beste Grüße von Jürgen
 

[Siegfried]

Hallo Peter,
ich hatte auch ein ähnliches Problem. Ich habe seit kurzem die Seiten gewechselt, Blitz von hinten.
Die Ausleuchtung mit Blitz ist jetzt bedeutend besser, habe auch mehr Licht. Von der Seite hatte ich mit dem 100er etwas schwaches Licht. Wenn ich LED von der Seite benutze alles OK, da kann ich aufdrehen. Da ich erst umgebaut habe muß ich hinten den Blitz noch einhausen. Habe aber festgestellt, den Blitz etwas entfernen von Eingang. Das angehängte Bild habe ich jetzt auf die Schnelle gemacht, muß gleich wieder weg, vor Weihnachten bin ich als Rentner mit Anhang immer sehr gefragt.
  Gruß von Siegfried

[Lupus]

Hallo Jürgen,

der Blitz leuchtet in eine asphärische Kollektoroptik mit ca. 25 mm Brennweite bei einem Durchmesser von 40 mm

ist das so zu verstehen, dass die Kollektoroptik sich direkt am seitlichen Lichteintritt des Strahlenteilerkastens, also unmittelbar vor dem Blitz befindet?
Entsprechend hat die LED am anderen Lichteintritt eine ähnliche Kollektoroptik, das Mikroskop ist für  "parallelen" Beleuchtungsstrahlengang vor dem Lichteintritt ausgelegt?

Bei einer so kurzbrennweitigen Kollektoroptik muss aber auch die Blitzröhre ausreichend seitlich auf der Achse justiert sein falls sie nicht großflächiger mittels Diffusor abstrahlt.

Hubert

[junio]

Hallo Hubert,
ja, die Blitzröhre kann unmittelbar direkt vor der Kollektoroptik platziert werden. Die Blitzhalterung erlaubt eine stabile Zentrierung aber auch ein Abstandsoptimierung zur Kollektoroptik, wobei die Schnittweite des Kollektors 15 mm beträgt.

Beste Grüße von Jürgen

[Peter V.]

Hallo Hunbert und Jürgen,

Übrigens bringt es außer Nachteile nichts, wenn ein Präparat zur Beurteilung der Ausleuchtung eingelegt ist. 

Das Hubert natürlich recht und das war mir auch klar. Ich hatte nur deshalb ein Präparat genommen, weil ich einmal sehen wollte, wie sehr dieser Gradient auch auffällt, wenn man nicht nur eine leere Fläche betrachtet,

In der Tat habe ich die Kollektorlinse "verschwiegen". Ich habe aber noch ein paar "Versuche" angestellt. Mit der Streuscheibe des Blitzes, mit einem weißen Blatt Papier als Diffusor, mit weiterer Entfernung des Blitzes von der Kollektorlinse - der Gradient bleibt.

Ich möchte nicht des grauen Kasten zerlegen, die Einrichtung wurde von Jürgen recht aufwändig gebaut. Dass sich Jürgen massiv beim Winkel verhauen hätte, kann ich mir nicht vorstellen. Danach sieht es auch - soweit man das durch das Lichtaustrittsloch erkennen kann, auch nicht aus. Ich weiß auch nicht, wieviel Grad Abweichung vom 45-Grad-ideal überhaupt zu einem so deutlichen Gradienten führen können.

wenn der Strahlenteilerspiegel in diesem Kasten den richtigen Winkel hat, und keine weitere Zusatzoptik darin vorhanden ist - was soll es sonst sein.

Das genau ist mir ja nicht klar! Aber manchmal steht man ja selbst auf der Leitung und einem anderen fällt etwas auf.

Wenn das Jenaval nicht so ein Trumm wäre, hätte ich ja schon längst einmal in Hagen vorbeigeschaut. 

Ich habe einmal "mit Wumms" seitlich in den Kasten geblitzt, wobei zuvor Strahlenteiler aus dem Strahlengang geschwenkt wurde. Das hat natürlich nichts mehr mit einer auch nur ansatzweise korrekten Beleuchtung zu tun, das ich mir völlig klar, als bitte nicht gleich den Knüppel herausholen    Aber: Neben allen anderen Fehlern bei dieser "Beleuchtung" - der eindeutige horizontale Gradient ist s o nicht mehr ekennbar, meine ich zumindest.

Woarus ich schließe, dass der Strahlenteiler die Ursache sein muss,

Bild 1) Mit Strahlenteiler
Bild 2) Ohne Strahlenteiler "in den Kasten geblitzt"







Hezrliche Grüße
Peter

[GerhardL]

Hallo Peter,
eine Zusatzfrage, weil du darüber nichts geschrieben hast. In welcher Stellung ist eigentlich der Zoomreflektor des Blitzes. In Tele oder WW Stellung.
LG
Gerhard

[junio]

Lieber Peter, um die Justage des Spiegels zu überprüfen, brauchst Du nicht das Jenaval nach Hagen zu schleppen.
Variierst Du bei Deinen Ausleuchtungs-Versuchen auch die Blitzposition horizontal und vertikal?
Harmonieren die Kondensor- und Objektivaperturen einigermaßen?
Auch Gerhards Hinweis ist berechtigt.

Gruß Jürgen

[Peter V.]

Hallo,

bezüglich des Problems ist es gleichgültig, ob der Blitz auf 105 mm oder 34 mm steht. Ich habe es ausprobiert.

Und @ Jürgen: Klar habe ich auch das schon ausprobiert (Blitz vertikal und horizontal positioniert).

Herzliche Grüße
Peter

[Lupus]

Hallo Peter,

manche Deiner Beschreibungen sind mir etwas unklar, was heißt "seitlich in den Kasten geblitzt, wobei zuvor Strahlenteiler aus dem Strahlengang geschwenkt wurde". Wo geht denn da das Licht hin, auf die gegenüberliegende geschlossene Seite des Kastens?
Wichtig wäre zuerst einmal zu klären, wie homogen sieht die "normale" Ausleuchtung aus, also mit LED?

Hubert

[Peter V.]

Hallo Hubert,

ja, so war es gemeint. Strahlenteiler hochgeklappt und einfach so hineingeblitzt. Mir ist völlig klar, dass das etwas absurd klingt und völlig "Quatsch" ist und Dir die Haare zu Berge stehen lässt. Es solle eben nur "irgendwie" Licht herauskommen, ohne dass der Strahlenteiler beteiligt ist. Meines Erachtens zeigt dieser unwissenschaftliche "Versuch" aber doch etwas, nämlich dass das aus dem Lichtaustritt des Kasten kommende Licht ohne Strahlenteiler zumindest nicht den horizontalen Gradienten bewirkt.
Das kann ich natürlich auch mit der LED, die hinten angebracht ist, testen, aber die ist sicher auch nicht in jeder Beziehung optimal zentriert. Das Jenaval l bietet hierzu wenig Möglichkeiten, zudem hat eine LED ja nie exakt die gleiche Geometrie wie das vorgesehene und exakt zentrierte Leuchtmittel. Dann kommt hinzu, dass der Blitzasten ja nicht von den Konstrukteuren des Mikroskops mit eingerechnet wurde. All das bewirkt in meinen Augen, dass gelegentlich eine nachträglich eingebaute LED (nicht nur an diesem Mikroskop) nicht immer so gut und homogen ausleuchtet wie das Original-Leuchtmittel im Mikroskop ohne weitere Umbauten.
Ich zeige später gerne nochmal ein Bild (ohne Präparat) nur mit der LED.

Herzliche Grüße
Peter

[Lupus]

Hallo Peter,

... zudem hat eine LED ja nie exakt die gleiche Geometrie wie das vorgesehene und exakt zentrierte Leuchtmittel. Dann kommt hinzu, dass der Blitzasten ja nicht von den Konstrukteuren des Mikroskops mit eingerechnet wurde. All das bewirkt in meinen Augen, dass gelegentlich eine nachträglich eingebaute LED (nicht nur an diesem Mikroskop) nicht immer so gut und homogen ausleuchtet wie das Original-Leuchtmittel im Mikroskop ohne weitere Umbauten.

das ist ja das Kernproblem, wenn die Adaption insgesamt nicht richtig ist können solche speziellen Probleme wie das mit dem Blitz noch stärker hervor treten.
 
Ich kenne das Jenaval nicht. Ist die verwendete Lichteintrittsöffnung am Mikroskopgehäuse die normale Öffnung um externe Lichtquellen anzuschließen?
Bei größeren Labormikroskopen mit großem Abstand zwischen Lichtquelle und Lichtaustritt im Stativfuß unterhalb des Kondensors wird ja immer die klassische Köhlerbeleuchtung modifiziert indem ein abschnittsweises paralleles Lichtbündel im Stativfuß erzeugt wird um die große Entfernung zu überbrücken. Dadurch wirkt sich aber auch eine falsche Zentrierung der Optik (z.B. des Systems Lichtquelle-Kollektor) stark aus, weil eine Winkelabweichung auf die Länge bewirkt dass die Leuchtfeldblende nicht mehr symmetrisch ausgeleuchtet wird. Die sichtbare Asymmetrie steigt bei verwendeter geringer Objektivvergrößerung an (weil ein größerer Durchmesser der Leuchtfeldblende ausgenutzt wird).

Die angesprochene nicht homogene Ausleuchtung durch einen nachträglichen LED-Umbau ist ein anderes, verwandtes Problem. Das besteht nämlich darin dass eine Glühlampe ziemlich gleichmäßig rundum abstrahlt und damit auch die Kollektorlinse homogen ausleuchtet. LEDs sind aber sog. Lambert-Strahler mit einer cosinusförmigen Verteilung der Abstrahlintensität, also einem natürlichen Intensitätsabfall zum Rand der Kollektorlinse hin. Wenn man dann noch eine LED mit reduziertem Abstrahlwinkel einbaut (mit aufgeklebter Linse auf dem Chip um die zentrale Lichtintensität zu erhöhen) verstärkt sich dieser Effekt erheblich.

Hubert