Mikroskopie in der Papierindustrie

Walter Kammermann

• Verlag: Books on Demand
• Jahr: 2012
• ISBN drucken:
  9783848218967
• eBook-ISBN:
  9783842391956
• Auflage: 1
• Thema: Technology & Engineering
• Thema: Technology & Engineering Research & Skills

"Mikroskopie in der Papierindustrie" dient als Hilfsmittel in der Papieranalytik und bei nasschemischen Untersuchungen. Das Nachschlagewerk vermittelt Basiswissen, Arbeitstechniken und praxisbezogene Beispiele, welche Fachkräfte bei der täglichen Arbeit unterstützen. Die Sammlung erprobter Chemikalien-Rezepturen und Prüflösungen erleichtert das Arbeiten bei Faseranalysen und bei der Untersuchung von Störungen im Betrieb. Die Anleitungen und Arbeitsabläufe sind einfach und verständlich beschrieben, so dass auch Auszubildende wenig Mühe haben, es zu verstehen. Mit vielen farbigen Bildern und Grafiken ausgestattet, ist das Buch eine unverzichtbare Hilfe für Fachkräfte in der Papierbranche.

1 Mikroskope

1.1 Das Stereomikroskop

1.1.1 Aufbau

Abb. 9 Stereomikroskop

1.1.1.1 Stativ (1)

Am Stativ mit der Zahnstange sind die Bauteile des Mikroskops befestigt. Im Stativkörper ist in der Regel die Durchlicht-Beleuchtung, ein Schiebersystem mit Linsen und Glasplatten (klar oder opak) und/oder ein Polarisator eingebaut. Am Stativ ist ebenfalls der Objekttisch montiert.

1.1.1.2 Mikroskopträger (2)

Der Mikroskopträger ist am Fokussiertrieb befestigt.

1.1.1.3 Fokussiertrieb (3)

Der Fokussiertrieb dient zur auf und ab Bewegung des ganzen Mechanismus. Bei Stereomikroskopen wird im Gegensatz zu den meisten Forschungsmikroskopen nicht der Objekttisch, sondern der ganze Aufbau zur Scharfstellung bewegt. Der Fokussiertrieb besteht aus einem Grobtrieb und einem Feintrieb. Der Fokussiertrieb kann motorisiert sein.

1.1.1.4 Objekttisch (4)

Der Objekttisch dient zur Positionierung und Befestigung der Probe. Es gibt verschiedenste Varianten solcher Objekttische mit unterschiedlichen Einspannmechanismen für Ihre Objekte. Weiter sind Objekttische für Dunkelfeldbeleuchtungen oder zur Polarisierung des eingestrahlten Lichts erhältlich.

1.1.1.5 Objektiv (5)

Das Objektiv ist am Optikträger befestigt. In der Regel sind die Objektive in verschiedenen Vergrösserungen (bis 20x) austauschbar erhältlich. Im Unterschied zu Forschungsmikroskopen gibt es bei Stereomikroskopen keinen Objektivrevolver (siehe auch 1.2.1.4), was bedeutet, dass jeweils nur ein Objektiv zum Arbeiten am Mikroskop verfügbar ist.

1.1.1.6 Optikträger (6)

Der Optikträger (auch als Mikroskop-Body bekannt) ist das Verbindungsstück zwischen dem Objektiv und dem Tubus. Es gibt Mikroskope (z.B. Greenough-Mikroskope) bei welchen Objektiv, Optikträger und Tubus ein Element sind. Im Optikträger befindet sich der Vergrösserungswechsler. Dies ist eine Linsengruppe, welche Teleskop ähnlich angeordnet ist und die Vergrösserung bis etwa 15mal erhöht.

1.1.1.7 Tubus (7)

Der Tubus übernimmt das Bild des Optikträgers und gibt es über verschiedene Linsen und Prismen umgeleitet an die Okulare weiter. Oft sind die Tuben multifunktionell ausgestattet. Der Lichtweg kann variiert werden. Es ist so möglich über Schieber die Lichtmenge entweder auf das Okular oder auf den Fotoadapter zu leiten oder aber beide 50:50 zu belichten. Insbesondere bei Fototuben (Tuben mit Foto-/Videoadapter) kann dies Vorteile bringen, um Streulichter, die durch das Okular in den Tubus eintreten können, auf dem Foto oder Video zu vermeiden. Bei Fototuben ist zu beachten, dass diese auf die jeweiligen eingesetzten Bildmedien passen. Dazu gibt es verschiedenste Adapter (C-mount, B-mount, F-mount mit jeweils unterschiedlicher Vergrösserung).

1.1.1.8 Okulare (8)

Die Okulare bilden den Übergang vom Mikroskop zum menschlichen Auge. Das Bild vom Tubus wird nochmals bis zu 30fach vergrössert. In der Regel sind die Okulare mit einer Dioptriekorrektur für Fehlsichtige und mit einem rückklappbaren Blendschutz ausgestattet (wichtig für Brillenträger). Der Augenabstand der Okulare kann stufenlos eingestellt werden. Ins Okular können Strichplatten eingelegt werden. Diese dienen als Messhilfe oder um das Bild einzuteilen.

1.1.1.9 Beleuchtungssystem Durchlicht (9)

Das Durchlicht wird im Stativ durch eine Halogenlampe erzeugt. Es kann sich direkt unter dem Objekttisch befinden oder wird von einem Lampenhaus im hinteren Teil des Mikroskops eingestrahlt und durch einen Spiegel unter dem Objekttisch umgeleitet. Im Durchlicht kann, je nach Ausstattung des Mikroskops, das Licht polarisiert und Fluoreszenz- oder Dunkelfeldbeleuchtungen durchgeführt werden.

1.1.1.10 Beleuchtungssystem Auflicht (10)

In der Regel kommt das Auflicht von einer externen Kaltlichtquelle. In einem separaten Gehäuse befindet sich eine Halogen- oder LED-Lampe. Über flexible Glasfaserlichtleiter wird das Licht zum Mikroskop geführt. Oft gibt es am Stativ Befestigungsmechanismen für die Lichtleiter. Eine Probe lässt sich mit diesen flexiblen Systemen aus allen erdenklichen Richtungen beleuchten. Nachteilig kann sein, dass die Probe nicht so gleichmässig ausgeleuchtet wird (Schattenbildung, Lichtspitzen). In diesem Fall kann ein Ringlicht helfen. Dies sind Leuchtkörper, welche ringförmig um das Objektiv Licht abgeben. Sie sind am Objektiv befestigt und werden mit der selben Kaltlichtquelle wie die flexiblen Lichtleiter betrieben. Optional können variantenreiche LED-Lampen-Systeme ergänzt werden. Weiter sind Fluoreszenzringlampen erhältlich. Das Licht aus den Kaltlichtquellen lässt sich mit entsprechenden Filtern polarisieren.

1.1.1.11 Schiebersystem (11)

Die meisten Stereomikroskope haben ein Schiebersystem, um Linsen, Glasplatten (klare, opake) oder Filter in den Durchlichtstrahl einzuschieben.

1.1.1.12 Zubehör

Da die meisten Hersteller Stereomikroskope als Baukastensysteme anbieten, ist vielfältiges Erweiterungsmaterial und Zubehör erhältlich. Hier ein kleiner Auszug von Möglichkeiten:

• Controlpanel zur Mikroskopsteuerung
• Kameraadapter
• Bildbearbeitungssysteme
• Befestigungsmechanismen (z.B. für Lichtleiter)
• Verschiedenste Objektive und Okulare
• Objekttische
• Filtersysteme

1.1.2 Betrachtungsverfahren

Das Stereomikroskop hat einen linken und einen rechten Strahlengang. Der dadurch entstehende Stereoeffekt bietet eine hervorragende Tiefenschärfe.

Abb. 10 Strahlengang Stereomikroskop

Die Gesamtvergrösserung des Stereomikroskops multipliziert sich aus den jeweiligen Vergrösserungen von Objektiv, Optikträger (Teleskopsystem) und dem Okular. So ergibt ein Objektiv (1.5 fach), ein Optikträger (10 fach) und ein Okular (10 fach) eine 150 fache Gesamtvergrösserung. Das Teleskopsystem erlaubt eine stufenlose Vergrösserung bis etwa 15 fach, das Objektiv und das Okular haben einen fixen Vergrösserungsfaktor (Objektiv bis ca. 20 fach, Okular bis ca. 30 fach).

Ein grosser Vorteil von Stereomikroskopen ist der grosse Arbeitsabstand (Distanz vom Objektiv zur Probe).

1.1.2.1 Polarisierung im Auflicht

Licht besteht aus elektromagnetischen Wellen. Beim Polarisieren des Lichts wird die Schwingungsrichtung der Wellen parallel gerichtet. In der Regel benötigt man dazu spezielle Kunststofffolien, deren Moleküle durch ziehen bei der Herstellung in eine bestimmte Richtung ausgerichtet wurden. Nur Licht welches senkrecht zur Molekülrichtung schwingt, kann den Filter passieren.

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Inhaltsverzeichnis

• Titelseite
• Vorwort
• Inhaltsverzeichnis
• Einleitung
• 1 Mikroskope
• 2 Arbeitsvorbereitung
• 3 Fasermikroskopie
• 4 Nasschemische Analytik
• 5 Weitere Verfahren
• Abkürzungen / Begriffe
• Sicherheitshinweis
• Quellenangaben
• Dank
• Impressum