Anfang 1972 kam ich über den Umweg der Astronomie zur Mikroskopie. Zunächst bestand nur die Aufgabe, die
Intensität der Sterne auf Filmaufnahmen mit einem Mikrofotometer zu messen. Auf einem Will-Stativ wurde
ein Aufsatz mit Blenden, Strahlenteiler, einiger Zusatzoptik, Fotodiode und Elektronik gebaut, und schon war
die Schwärzung und der Durchmesser der kleinen schwarzen Pünktchen "Sterne" nicht nur zu schätzen, sondern
zu messen und auszuwerten.
Aber das Mikroskop konnte auch mehr!
So war bald das Will Vm150 zu klein und ein Olympus BH-2 mit reichlich
Zubehör mußte her.
Leider erlaubte der Beruf immer weniger Zeit für das Hobby und so verschwand das Mikroskop in einem Schrank.
Nach vielen Jahren der mikroskopischen Abstinenz ist nun wieder Zeit dafür vorhanden.
Das alte BH-2 Stativ wurde nun nochmal kräftig aufgerüstet und mit neuer Technik gekoppelt. So ist der Vorstoß
in den Grenzbereich der Auflösung unter 200 nm eine Herausvorderung geworden. Was liegt näher als Diatomeen mit
ihren unterschiedlichsten Formen zu untersuchen.
Neu :
15. 9.2009 - ein Ausflug in die Makroskopie
30. 6.2009 - neues Einschlußmedium - Mountex - gemessen
1. 12.2008 - Radiolarien und Diatomeen - Rosettenbilder im 4 MPixel Format
25.11.2008 - Fluoreszenzfarben einiger Einschlußmedien (siehe Einschlußmedien )
29.10.2008 - Änderungen in den Links
29. 9.2008 - neue Aufnahmen von Radiolarien aus Barbados
16. 8.2008 - neue Interferenzfilter ( siehe Messungen an Farbfiltern )
13. 8.2008 - Fluoreszenzmikroskopie ( Link am Ende der Seite)
11.7.2008 - ein altes Möller Diatomeenpräparat aus der Zeit um 1880 !, Aufnahmen nach 125 Jahren.
Gerätetechnik
Eigenbauzusatz für POL und DIC
Durch Zufall passen die DIC Prismen in Durchmesser und Dicke und der optischen Eigenschaften in den
Phasenkontrastkondensor des BH-2.
Eigenbau Fototubus für Canon 10D
Noch fehlte der Trinotubus und so wurde eine DSLR über einen Eigenbautubus mit Olympus Projektiv
NFK 1,67x oder 2,5x und einen 50/50 Strahlenteiler mit Einstellfernrohr selbst gebaut.
Revolver mit Leitz NPL und PL Fluotaren
Die Olympus SPlan Objektive sind bestimmt ausgezeichnet korrigiert, zeigen aber in kritischen Fällen
blaue Farbsäume. So begann der Zukauf von Fluotaren und eine langsame Umrüstung.
Trino mit Adaption einer 1/2" C-Mount Kamera
Um kleine Filme aufzunehmen oder ohne jede Erschütterung Fotos zu machen war nach längerer Suche
die Wahl auf die DBK41AU02 von ImagingSource gefallen. Eine ausgezeichnetet 1,3 MPixel Kamera.
kleine monochrome Kamera von Lumenera für Aufnahmen im Bereich 350nm - 1000nm.
Im Zusammenspiel mit einer 2x Barlowlinse wird die höchst mögliche Auflösung erreicht.
Diatomeen : Amphipleura pellucida - ein Versuchsobjekt
Amphipleura-pellucida, höchste Auflösung! Abstand der Poren 170nm.
Leitz APO 90/1,4 Öl, Nichia UV-Power-LED 240mW @ 365nm, schiefe Beleuchtung.
Amphipleura-pellucida mit einem Trockenobjektiv
Amphipleura-pellucida Gesamtansicht in voller Auflösunf
8 Formen Testplatte von K.D. Kemp (UK) mit Amphipleura pellucida
Amphipleura-pellucida im FESEM
Amphipleura-pellucida im FESEM
Amphipleura pellucida Kützing 1844
Schalen schmal, spindelförmig linear-lanzettlich mit spitz gerundeten Enden, Länge 80-140µm, Breite 7-9µm,
Raphenäste sehr kurz, auf die Schalenenden begrenzt und 15-20µm lang, gerade proximale und distale im LM ohne
erkennbare Anhänge, parallel zur Raphe auf der Schaleninnenseite zwei Axialrippen, die sich an den proximalen
Enden der Raphenäste zu einer einzigen, in der Mittellinie der Schale liegenden Kieselrippe vereinigen.
REM Bilder Aufnahmen der Schaleninnen- und Außenseite und Detailaufnahme in Schrägansicht.
Diese Bilder konnten an einem Field Emission Scanning Electron Microscope S-4800 von Hitachi im Oktober 2007
durchgeführt werden. Der besondere Vorteil war, dass die Proben nicht mit Gold besputtert werden mußten.
Ein Diatomeen-Testpräparat aus der Zeit um 1880 von I.D. Möller Wedel.
I.D. Möller Test-Diatomaece
Amphipleura pellucida
Übersicht - die Jahre haben einige Spuren hinterlassen.
Bildausschnitt mit sehr vielen gut erhaltenen Diatomeen
Amphipleura-pellucida im UV-Licht mit einem CZJ-Apo-Objektiv
Aufn. mit Trockenobjektiv
bester Versuch die "Poren" etwas darzustellen.
Ein glücklicher Zufall und ich konnte dieses sehr gut erhaltenen alte Präparat von Johann Diedrich Möller (1844-1907) erwerben.
Vermutlich stammt es aus der Zeit um 1880 ! Vereinzelt sind Auskristallisationen zu erkennen, aber der Großteil
der Exemplare ist noch gut erhalten. Als Einschlußmedium wurde vermutlich Styrax verwendet. Jedenfalls ist
das Medium farblos und hell. Der geringe Bildkontrast läßt die Vermutung auf Styrax mit einem Brechwert
von nur 1,58 - 1,62 zu. Zusätzlich konnte auch die Deckglasdicke zu 0,195 - 0,206mm gemessen werden. Ein Hinweis,
warum die Aufnahmen keine gewohnte Auflösung zeigen.
Tabellaria mit Gesamt- und Detailansicht. Aufnahme mit Leitz Apo 90/1,4 Öl und UV-LED@365nm ,
Kamera SKYnyx (SW) Mosaiktechnik aus 4 Bilder. Bild mit Detailansicht aus 3 Bilder gestapelt.
Einbettung in ZRAX, ein Medium mit höchstem Brechungsindex und noch guter Transparenz bei 365nm.
Hantzschia amphioxys in Gesamtansicht mit CZJ Apo 40/0,95 und weißer LED Beleuchtung. Detail
mit einem Leitz NPL Fluotar 63/0,9 und schiefer UV-Beleuchtung @ 365nm. Der Gewinn an Auflösung durch die
kurze Wellenlänge ist deutlich erkennbar.
Fragilaria , Aufnahme mit Leitz Apo 90/1,4 Öl und UV-LED@365nm ,
Kamera SKYnyx (SW) 5 Bilder mit CombineZM gestapelt. Porenabstand 180nm +/-5nm.
Einbettung in ZRAX, ein Medium mit höchstem Brechungsindex und noch guter Transparenz bei 365nm.
Triceratium , Detailaufnahme mit Leitz Apo 90/1,4 Öl , Kondensor immergiert , UV-LED von Nichia @ 365nm ,
schiefe Beleuchtung. Amphiprora , Süsswasser Newburyport Massachusets USA , Präp. von Herrn Ullrich.
Jeweils 10 Einzelbilder wurden mit CombineZM gestapelt um die räumliche Ausdehnung zu erfassen.
Gomphonema acuminatum , einzellig, meist auf einfachen oder verzeigten Gallertstielen
festsitzende Kieselalge. Vorkommen: meist an Substrate angeheftet in stehenden oder schwach fließenden Gewässern.
Synedra capitata breitküpfige Stabkieselalge, einzeln sehr groß 125 - 500 µm lang,
7 - 10 µm breit. Vorkommen in eutrophen Gewässer (hoher Phosphorgehalt), vor allem in flachen Seen, am Ufer.
Cymatopleura elliptica Sohlenkieselalge, Schalen in Aufsicht breit elliptisch, quer über die Schalenfläche
verlaufen 4 bis 6 "Wellenberge" und 5 bis 7 "Wellentäler". Vorkommen in Uferregionen von Seen, Teichen,
Bächen, Gräben.
Mastogloia binotata eine Meereskieselalge aus Gran Canaria, auch im Mittelmeer anzutreffen. Aufnahmen mit
Leitz Apo 90/1,4 Öl, immergiertem Kondensor und schiefer UV-Beleuchtung @ 365nm.
Navicula radiosa Die Aufnahme entstand bei meinen Versuchen mit Gold schräg zu sputtern um den Kontrast zu erhöhen.
Objektiv CZJ Apo 100/1,32 Öl mit Kond. 1,4 immergiert , RoyalBlue-LED 3 Watt , Hellfeld ,
keine schiefe Bel. !, Mosaikbild aus 3 Aufnahmen
Aus einer Probe von Gran Canaria (Maspalomas) mit sehr viel Sand konnte noch diese gut
erhaltene Meereskieselalge isoliert werden. Erst im UV-Licht und mit einiger Bildtechnik konnte
ein Einblick in das Innenleben verschaft werde.
nach einer Info : is probably the pseudoraphe valve of the same species;
this valve is rather more variable in appearance than the raphe valve.
Aus einer kleinen Schlammprobe von Teneriffa Puerto de la Cruz konnte nach üblicher Aufbereitung
in heißer Säure und mehr, endlich eine reiche Auswahl an marinen Diatomeen betrachtet werden.
Es ist erst der Anfang einer kleinen Serie und viel Arbeit steckt noch in Aufnahmen und der Bestimmung.
Algen allgemein
Dinobryon
Fundort: Dechsendorfer Weiher bei Erlangen 3/2008
Synura uvella
Fundort: Dechsendorfer Weiher bei Erlangen 3/2008
Radiolarien fossil (ca. 40 - 60 Millionen Jahre alt) , Insel Barbados
Radiolarien aus Barbados
Aus einem Kreispräparat von E.Raap Sangerhausen
Radiolarien
Ausschnitt Kreispräparat
Einzelaufnahme
Einzelaufnahme
Radiolarien aus Barbados
Lychnocanium
Radiolarien
vermutlich Dendrospyris
Radiolarien
Calocyclas
fossile Radiolarien
Radiolarien Heliodiscus
Radiolarien Heliodiscus, DIC-Aufnahme zur besseren
Darstellung der Galsstruktur
Die Aufnahmen entstanden von einem sog. Kreispräparat von Herrn E.Raap und wurden wegen der großen
räumlichen Tiefe der Gebilde mit Stacktechnik aufgenommen. Jeweils 20 - 25 Einzelbilder aus verschiedenen
Höhenschichten (Schärfeebenen) wurden mit CombineZM gestapelt. Dann Nachbearbeitung mit PaintShopPro.
Objektive Leitz PL Fluotar 16/0,45 und Leitz NPL Fluotar 25/0,55 , Kamera DBK41AU02 von Imaging Source.
Die 2. Reihe der Aufnahmen wurde in anderer Beleuchtungstechnik aufgenommen. Diese Aufnahmen entstanden
aus gereinigtem "Rohmaterial" aus Barbados. Im letzten Bild wurde versucht die Glasstruktur durch
eine DIC-Aufnahme (Differential Interferenz Contrast) besser hervorzuheben.
Mikroaufnahmen und Experimente
Thioharnstoff , Polaufnahme
Thioharnstoff , Polaufnahme
Thioharnstoff , Polaufnahme
Silberbäumchen, Rheinberger-Beleuchtung
Silberbäumchen, Auflicht-Dunkelfeld
Eulenbild
Rosette aus 25 Diatomeen altes Kreispräparat
Radiolarien Rosette
per Software "gelegt"
Diatomeen Rosette
per Software "gelegt"
Diatomeen Rosette
per Software "gelegt"
Rosette aus 100 Diatomeen
Arbeit von Klaus Kemp
Die Polaufnahmen zeigen nach der Kristallisation einer wässrigen Lösung mit Thioharnstoff
durch die optische Aktivität, je nach Einstellung der Poleinrichtung leuchtende Farbbilder.
Legt man in wenige Tropfen einer wässrigen Silbernitratlösung einen dünnen Kupferstreifen, so wachsen langsam
wunderschöne Silberbäumchen (Metallreduktion)
K.D. Kemp aus England ist für seine Diatomeenbilder und
Präparate weltweit bekannt. Zu finden unter :
http://www.diatoms.co.uk/
Per Software gelegte Rosetten . Hierzu wurden Einzelaufnahmen angefertigt und über ein Bildbearbeitungsprogramm
die Teilbilder zu Rosetten gefügt. Um auch bei ausgedehnten Diatomeen / Radiolarien die Schärfe zu sichern, sind
je Einzelobjekt bis zu 20 Aufnahmen mit CombineZM gestackt worden. Die Originalbilder sind jeweils 25 MPixel groß und haben
Dateigrößen von (unkomprimiert) 75 MB.
Die Makroskopie steht in der Abbildung zwischen der Technik mit
Nah- und Lupenaufnahmen und der Mikroskopie. In der Fototechnik werden Makroobjektive bis
zu einem Maßstab von 1:1 benutzt. Zusammen mit einem Balgengerät sind Maßstäbe bis 10:1 ohne
weiteres möglich.
Das größte Problem bei solchen Abbildungen stellt die geringe Schärfentiefe da. Blendet man zu
weit ab, so entstehen durch die Beugungserscheinungen unscharfe Bilder. Die moderne Technik
mit Stacking-Software erlaubt es aber aus vielen Einzelbilder mit unterschiedlichen Schärfezonen
ein bis in die Tiefe scharf gezeichnetes Bild zu generieren. Alle gezeigten Aufnahmen sind so
entstanden. Programme dazu wie Combine Z oder Picolay sind freeware , Helicon Focus ist
ein kostenpflichtiges Programm
diverse Messungen und Nebenschauplatz Fluoreszenz-Mikroskopie
Erste Versuche zur Fluoreszenz-Mikroskopie mit Auflicht- und Durchlicht-Anregung, sowie Kombination
mit einfachem Durchlicht zur besseren Erkennbarkeit der Struktur.
Im Mikrokosmos 1984 Heft 7 Seite 214 wurde eine Methode zur Messung des Brechwertes flüssiger Medien beschrieben.
"Hochbrechende Beobachtungs- und Einschlußmedien" Teil 1 Bestimmung der Brechungsindizes von Dr. Georg Rosenfeldt.
Der Aufbau und das Verfahren sind so einfach, dass es gelang, ohne großen Aufwand den R.I. von einigen
Einbettmedien zu messen.
Zur Steigerung der Auflösung kann man heute recht preiswerte UV-LEDs einsetzen. Es wurden 3 Leuchtdioden
untersucht und die spektrale Intensitätsverteilung ermittelt.
Einschußmedien für Diatomeen werden meist nur unter dem Aspekt des Brechwertes beurteilt. Nicht falsch,
aber für Aufnahmen im UV-Bereich zur Steigerung der Auflösung sind auch andere Parameter wichtig. Mehrere Einschlußmedien
konnten auf Transmission im Bereich von 300nm - 500nm und ihren Brechungsindex untersucht werden. Hinzugekommen sind Beispiele
der Eigenfluoreszenz verschiedener Medien bei Anregung durch Blau- oder UV-Licht.
Transmissionsmessungen an Glasfarb- und Interferenzfilter. Manche Filter für den
astronomischen Bereich lassen sich ausgezeinet auch in der Mikroskopie einsetzen. Die Filter zeichen
sich durch gute optische Qualität aus und sind meist schnell lieferbar und preislich durch hohe Stückzahlen
recht günstig.
The Diatoms
F.E. Round , R.M. Crawford , D.G. Mann
Biologgy & Morphology of the Genera ; Cambridge University Press , Reprint 2000
750 Seiten mit über 2500 REM-Aufnahmen , Preis ca. 54.-€
