Lichtmikroskopische Hochauflösung mit UV-LEDs
Die Möglichkeiten zur Steigerung des Auflösungsvermögens in der Lichtmikroskopie sind wie bekannt nur durch eine Erhöhung der numerischen Apertur von Objektiv und Kondensor und durch Verkleinerung der Wellenläng erreichbar. Auch die schiefe Beleuchtung trägt noch zur Steigerung bis zu einer Grenze bei. Mit einer Apertur von 1,40, sowohl bei Objektiven, wie auch bei modernen Kondensoren ist das Maximum erreicht Von Sonderfällen für die Forschung abgesehen.
Es bleibt also dem Amateur nur die Wahl, die Wellenlänge soweit als möglich nach unten zu drücken. Was früher nur durch leistungsstarke Hg-Brenner zu erzielen war, kann Dank der neusten Technologie jetzt auch mit UV-LEDs erreicht werden.

3 ausgewählte UV-LEDs
Je nach Geldbeutel und Forderung, steht ein reiches Angebot an UV-LEDs bei den Firmen zur Verfügung.

UV-LED Fa.Conrad, kleine leicht zu beschaffende LED. Best.Nr. 16 00 00-15 Preis ca. 3.-€
UV-LED Fa.Roithner Wien, bereits kräftige und preiswerte UV-LED. Bis 350mA Betriebsstrom.
UV-LED Fa.Nichia, eine extreme LED ! Bei 365nm 240mW ! Leider nicht ganz billig und muß durch die deutsche Vertretung in Japan bestellt werden. Vorsicht : entspricht Laserklasse 3B.

Wie weit man die Wellenlänge in den kürzeren Bereich "schieben" kann hängt nicht nur vom Geldbeutel oder den lieferbaren LEDs ab, sondern auch von :

1. Transmission des optischen Systems (Beleuchtungsoptik, Kondensor, Objektiv, Tubuslinse, Okular usw.) im Mikroskop
2. von der Transmission des Präparats incl. Einschlußmedium
3. Empfänger (das Auge scheidet aus) CCD-Kamera incl. Optik ab.

Nach vielen Versuchen liegt die untere Grenze wohl bei 365nm. Die kleine UV-LED von Conrad ist recht schwach und bringt nicht den ersehnten Erfolg. Die Nichia LED kann nur bei ausgewählten Objektiven und günstigen Einschlußmedien genutzt werden, zudem ist sie recht teuer >100.-€ und muß mit einiger Vorsicht betrieben werden.

So bleibt als günstige Lösung die UV-LED von Roithner mit ~10.-€ und einem deutlich unter 400nm liegenden Maximum.
Beispiel: Beleuchtung mit Roithner UV-LED @ 385nm

Die Auflösungsgrenze ist erreicht.
Beispiel: Beleuchtung mit Nichia UV-LED @ 365nm und FESEM-Bilder


Empfänger :
Das Auge scheidet für Wellenlängen unter 400nm aus. Nicht nur, weil es gefährlich ist mit hohen Intensitäten im Blau- oder UV-Bereich das Auge zu belasten, sondern weil kaum noch eine Wahrnehmbarkeit besteht. Also kommen reine monochrome CCD-Kameras zum Einsatz. Hier ist das Feld groß, denn selbst WebCams mit umgebautem Chip (von Farbe -> Schwarz-weiß) funktionieren noch bei Wellenlängen bis 350nm. Ideal sind CCD-Kameras mit Chips von Sony, wie z.B.:
Sony ICX 424 AL (640x480 Pixel), oder Sony ICX 205AL (1280x960 Pixel)
Alle Farbkameras leiden durch die Farbmaske (Bayermaske) vor dem Chip in der Auflösung und reduzieren auch die Empfindlichkeit sehr stark. Ob die UV-Tauglichkeit noch genutzt werden kann muß der Versuch zeigen und kann nicht pauschal beantwortet werden.
Monochrome Kameras liefern z.B.: ImagingSource (Bremen) oder FRAMOS (München).

UV-Filter :

UV-Filter, Fa. Baader in Mammendorf 		Will man sicherstellen, dass kein sichtbares Licht mehr zum Empfänger gelangt, so kann man auch UV-Filter einsetzen. Damit reduziert sich die Gefahr, dass sichtbares Licht auf den Chip trifft und den Kontrast verschlechtert, oder auch die Bildschärfe negativ beeinflußt. Je nach Objektivkonstruktion werden sich die Einflüsse mehr oder weniger stark auswirken.

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Peter Höbel . März 2010