Erzmikroskopie - Xenon Test

[Stefan_O]

Hallo Zusammen,

hier mal die ersten Ergebnisse meiner Basteleien mit folgendem Set-Up:

- Orthoplan-Pol Auflicht
- NPL P 20x
- 300 W Cermax Xenon, betrieben mit 14 A (nominal 21 A)
- Netzteil PerkinElmer PS300-13 (30 kV/200V/4-24A)
- Melles-Griot Interferenzfilter mit 10 nm Breite
- immer noch die Probe aus Kaveltorp/Schweden

Die Xenon-Kurzbogenlampe ist selbst zusammengebastelt und stand beim ersten Test nur auf einem Stapel Bücher. Wie man mehr oder weniger sieht, ist das Bild nicht gleichmässig ausgeleuchtet. Die Bilder sind bis auf die Grössenänderung unbearbeitet, eine Flatfield-Korrektur erfolgte nicht, da es nur ein Test war. Die Belichtungszeit bei 400 nm war 3 s, was gegenüber der Halogenlampe 10-20 fach kürzer ist und noch besser wird, wenn die Lampe auf ihren Nennwerten arbeitet, also bei 21 A.

Sphalerit, Cubanit, Chalcopyrit bei 400 nm:


Sphalerit, Cubanit, Chalcopyrit bei bei 520 nm


und der Screenshot der Datenbank:

(die Daten stammen aus Criddle/Stanley: Quantitative Data File for Ore Minerals, Chapman&Hall, 1993)

Man sieht also schön, dass die Bilder mit den Punkten auf den Kurven übereinstimmen. Es fehlt im Augenblick noch der Adapter des Lampenaufbaus ans Orthoplan inkl. sauberer Ausrichtung und ein besserer Lüfter zur Kühlung der Lampe. Das Netzteil hat noch den "Konstruktionsfehler", dass der Lüfter nur eingeschaltet wird, wenn die Lampe brennt. Ein Nachlauf scheint mir sinnvoll. Von der Grösse her sind Höhe und Breite beinahe identisch mit dem 307er Halogenlampenhaus, nur die Länge ist 1.5x höher.

Für die "Tümpler"  : das Ganze hat den Hintersinn, zusätzliche Informationen zur Diagnostik der Erzproben zu bekommen. Mit dem Aufbau ist es möglich, die Reflexion spezifisch innerhalb der Wellenlängenbereiche zu messen und Kurven, wie in der Datenbank gezeigt, aufzunehmen. Ganze Kurven aufzunehmen ist bei diesem Aufbau allerdings sehr umständlich, da für jeden Filter zwischen Probe und Standard gewechselt werden muss. Wie man aber sieht, können schon Aufnahmen bei zwei Wellenlängen sehr aufschlussreich sein.

Die Daten in der Datenbank wurden fast alle in 12nm breiten Bändern aufgenommen, sind also durchaus vergleichbar. Die relationale Datenbank erlaubt das Suchen mit jeder Angabe, selbst soetwas wie "heller als Sphalerit bei 460 nm" ist möglich und erlaubt eine gute Einschränkung der Kandidaten. Zudem läuft sie auch auf dem iPad, was sehr stylisch ist  , im Gegensatz zum Lampenaufbau!

Gruss,
Stefan

[Holger Adelmann]

Sehr interessant, Stefan,
ich freue mich auf mehr Erzbilder von Dir.
Dieses Gebiet war im Forum bisher etwas unterbelichtet weil halt recht speziell.

Kannst Du etwas freie Literatur aus dem web zum Einlesen empfehlen? - Grundkenntnisse bitte nur 

Herzliche Grüsse
Holger

[Stefan_O]

Hallo Holger,

online gibt es nicht viel gescheites. Höchstens http://www.smenet.org/opaque-ore/, die Fotos dort sind allerdings qualitativ schlecht - wenigstens einen Weissabgleich hätten sie machen können. Wenn es dich interessiert, kann ich als Buch

Mücke: Anleitung zur Erzmikroskopie. Enke, 1989

empfehlen. Ist kurz und knapp, enthält aber alle wichtigen Informationen übersichtlich aufbereitet. Danach kommt Craig/Vaughan: Ore Microscopy and Ore Petrography, gefolgt vom Altmeister: Ramdohr: die Erzmineralien und ihre Verwachsungen. Daten zu Mineralien gibts im oben erwähnten Criddle, Fotos dazu in Pracejus: Ore Minerals under the Microscope. Bei letzterem sollte man sich erst setzen, dann nach dem Preis schauen.

Gruss,
Stefan

[TPL]

Hallo Stefan,
Glückwunsch zu Deiner neuen Beleuchtung.

@ Holger:
Es gibt ein sehr gut illustriertes Buch von Baumann & Leeder: "Einführung in die Auflichtmikroskopie", Dt. Verl. für Grundstoffindustrie, 1991, ISBN 3342005017, 1. Aufl. 408 S. : zahlr. Ill., graph. Darst. , 24 cm Gewebe

Das findest Du (zum total überzogenen Preis!) bei ZVAB oder über Amazon, zu angemessenen Preisen, z.B. bei einem Forumsmitglied in Deiner Nähe . Mir gefällt das Buch wesentlich besser als der Mücke, weil die Abbildungen im "Baumann/Leeder" auf sehr durchdachte Art schwarz-weiß idealisiert sind.

Herzliche Grüße, Thomas

[Stefan_O]

Hallo Zusammen,

nach einigen erfolglosen Versuchen, ein Gehäuse zu basteln, die Optik anzupassen und einem Unterbruch durch Urlaub habe ich jetzt eine funktionierende Lösung zusammengebaut, die ich Euch kurz vorstellen möchte:

Der Gesamtaufbau:


Auf dem Netzteil liegt zum Grössenvergleich das normale Leitz Halogenlampenhaus 307. Höhe und Gewicht sind in etwas gleich, das Xenon-Lampenhaus ist aber dopelt so lang.

Das zusammengebastelte Lampenhaus:


Passt zum MacBook (), ist allerdings noch mehr Schein als Sein: die Lochbleche sind nur hineingeklemmt und fallen gerne wieder heraus. Aber heutzutage zählt eben Design mehr als die Funktion. Der hinten angesetzte Lüfter gibt dem Ganzen noch einen postindustriellen Touch.

..und der Blick hinein:


Die Linse stammt aus einem für wenig Geld ersteigerten 6x6 Diaprojektor, der eine wesentlich grössere Optik als ein Kb-Projektor hat. Ist übrigends auch eine gute Quelle für grosse Wärmeschutzfilter. Damit die Ausleuchtung passt, muss die Klapplinse vom Orthoplan eingeklappt, also aus dem Strahlengang herausgenommen, werden. Die Lampe ist, wie schon geschrieben, eine 300 W Cermax Kurzbogen-Lampe, die mit samt ihrem Kühlkörper im blauen Plastikgehäuse steckt. Im Gegensatz zu den Glasvarianten haben die Cermax-Lampen keine Explosionsneigung.

Der Antrieb:


Netzteil ist etwas untertrieben, Antrieb passt besser: PerkinElmer PS300-13 (30 kV Zündung -> 200V Booster -> 4-24A Konstantstrom). Die 300 W Lampe lässt sich im Bereich 175 W bis 320 W betreiben, hat also einen recht grossen Betriebsbereich. Da die passenden Stecker beim besten Willen nicht aufzutreiben waren, habe ich es fest verdrahtet und die hochspannungsfesten Kabel in einen Gewebeschlauch gesteckt. Ursprünglich sitzt dort eine Buchse für eine externe Lüfterstromversorgung.

Blaulicht mit 420 nm:


Das Bild hat keine grosse Aussage, ist aber ganz hübsch. Blaulicht! Die Belichtungszeit der Videokamera liegt bei 400 nm bei 500 - 800 ms.

Filter:


Die Interferenzfilter stecken zusammen mit einem zweite Wärmeschutzfilter im Andockstutzen. Damit man sie wieder herausbekommt, habe ich einen kleinen Magneten mit Kunststoffummantellung aufgeklebt. Der Filter lässt sich dann mit einem Stabmagneten herausziehen. Nicht ganz elegant (da der Stabmagnet das Gehäuse lieber mag als den Filter), aber funktionell.

Die Ausleuchtung des Bildes (der Video-Kamera) entspricht ungefähr der Qualität, die auch die Halogen-Beleuchtung erreicht.

Liebe Grüsse,
Stefan