Stereomikroskope für räumliche Analysen
Stereomikroskope gehören zu den Lichtmikroskopen. Oft wird im falschen Zusammenhang
von Stereomikroskopen gesprochen. Nicht der doppelte Einblick macht das Mikroskop
zu dem, was es ist, sondern die beiden Strahlengänge, die zwei unterschiedliche Bilder an das Auge liefern.
Durch diese versetzten Bilder sehen wir das zu betrachtende Objekt räumlich, also in 3D.
In der Medizin, der Forschung, bei der Analytik im Labor, in der Kriminalistik und selbst in der Archäologie
sind Stereomikroskope nicht mehr wegzudenken. Durch die räumliche Betrachtung, die diese liefern,
wird das Objektbild ermöglicht, das trotz Vergrößerung die verschiedenen Teile und Facetten
deutlich macht, die das Objekt mit sich bringt.
Der Strahlengang
Der Strahlengang bei Stereomikroskopen ist das Spezifische dieser Geräte. Die beiden
Okulare, durch die hindurch geblickt wird, werden über zwei getrennte Strahlengänge gespeist.
Sie besitzen also zwei Objektive, die das Bild an unsere Augen schicken. Es wird mit jedem Auge ein
einzelnes Bild erkannt, dadurch wird das Objekt von uns dreidimensional betrachtet und erkannt. Im
Unterschied dazu haben binokulare Mikroskope zwar ebenfalls zwei Okulare, aber nur ein Objektiv. Der
Strahlengang ist nur einfach vorhanden und das Bild, das wir sehen, ist lediglich gesplittet. Wir bekommen
so keinen räumlichen Einblick vom Objekt.
Linsensysteme
Im Strahlengang des Mikroskops befindet sich das Herzstück, das Linsensystem. Es macht letztlich die
Vergrößerung aus und ist von entscheidender Wichtigkeit für die Qualität der Vergrößerung.
Das Objektiv ist dem Objekt zugewandt, das Okular dem Auge. Es gibt hier entscheidende Unterschiede.
Vor allem beim Objektiv ist es wichtig, einige Parameter zu beachten. Das Okular sorgt für die nötige Vergrößerung.
Das Objektiv
Das Objektiv ist für die Abbildung des Objektes auf dem Objektträger zuständig. Bei den
Zusatz-Objektiven wird sehr viel Wert darauf gelegt,
Fehler, die durch die Linsenabbildung entstehen können, auszugleichen und zu beheben. Es gibt unterschiedliche
Objektivklassen. Je nach eigener Anwendung sollte man die passende Klasse auswählen, um die Kosten und
den Nutzen in einem ausgewogenen Maß zu halten.
Achromate
Diese Art der Objektive besitzt eine Bildfeldwölbung. Diese wird nicht ausgeglichen. Die Schärfe ist
nicht über den gesamten Objektraum gleich einstellbar. Entweder sind die Ränder scharf zu erkennen
oder das Zentrum des Objektes. Zusätzlich ist das Farbfeld nicht korrigiert. Es kann zu bläulichen oder
rötlichen Ränderungen kommen. Beim herkömmlichen Gebrauch von Stereomikroskopen, beispielsweise
bei allgemeinen Anwendungen im Labor, ist ein solches Objektiv allerdings ausreichend. Besonders im
Bereich der Ausbildung werden diese Objektive oft eingesetzt, da die Fehler bei der Abbildung keine
wesentliche Rolle spielen. Die Kosten für solche Objektive sind relativ gering, wodurch die Mikroskope
kostengünstig zu erhalten sind.
Planachromate
Damit Sie jeden Bereich des Objektes gleich scharf sehen können, verwenden Sie am besten
Objektive der Klasse Planachromate. Mit solchen Objektiven können Sie das gesamte Objekt gleichzeitig
in einer guten Qualität betrachten. Sinnvoll ist es, diese Objektive durch Weitblickokulare zu ergänzen,
um auch das gesamte Objektfeld im Sichtfeld zu haben. Eine Farbkorrektur wird durch diese Objektive
allerdings nicht vorgenommen. Hier geht es im Wesentlichen um die detailgenaue Gesamtbetrachtung.
Apochromate
Diese Objektivklasse ist heutzutage nicht mehr so weit verbreitet, da sie eher eine Zwischenstufe
darstellt. Dabei wird eine Farbkorrektur durchgeführt, allerdings auf die Bildfeldwölbungsfehlerkorrektur
verzichtet. Man erhält zwar ein kontrastreiches Bild, dieses ist jedoch nicht in allen Bereich gleichzeitig
scharf einstellbar.
Planapochromate
Diese Objektivklasse ist das Nonplusultra. Dabei werden kaum noch Fehler ausgewiesen. Die
Fehlerkorrektur ist soweit fortgeschritten, das sowohl die Farbsäume und Farbverfälschungen als auch die
Bildfeldwölbungen unterbleiben. Ein kontrastreiches und überaus scharfes Bild entsteht, das jedes kleine
Detail sichtbar macht. In Medizin und Forschung werden Stereomikroskope mit diesen Objektiven verwendet.
Auch für die Dokumentation per Foto sind diese Objektive ideal.
Spezialobjektive
Diese vier genannten Objektivarten stellen die wichtigsten Grundarten dar, es gibt noch eine ganze
Reihe von Spezialobjektiven, die ja nach Anwendung, zum speziellen Einsatz kommen.
Das Okular
Als weiterer Baustein des Linsensystems ist das Okular
zu nennen. Dadurch wird das entstandene Bild, das vom Objektiv bereits vergrößert wurde, nochmals
vergrößert. Das Okular ist nichts Anderes als eine leistungsstarke Lupe. Wichtig ist es, darauf zu achten,
dass das Okular auch für Brillenträger geeignet ist, da es sonst dazu kommt, dass diese Anwender nicht
mehr das komplette Sehfeld zur Verfügung haben und nicht mit aufgesetzter Brille mikroskopieren können.
Es kommt dann unweigerlich zu Einschränkungen.
Sehfeld
Das Sehfeld bezeichnet, wie groß der Ausschnitt ist, den man vom erzeugten Bild sehen kann.
Je größer der Durchmesser des Sehfeldes, desto mehr kann der Betrachter sehen und beobachten.
Der Bildausschnitt ist bei größerem Durchschnitt auch deutlich größer.
Um eine fotografische Dokumentation vornehmen zu können, ist es unumgänglich, spezielle Okulare zu
verwenden, die es ermöglichen, eine Fotomaske vorzuschalten.
Es ist immer empfehlenswert darauf zu achten, das entsprechende Okular passend zum Objektiv zu wählen.
Nicht nur im Bereich der Hersteller gibt es da enorme Unterschiede. Nutzt man beispielsweise
Planapochromate Objektive, sollten auch Weitfeldokulare im Einsatz sein.
Vergrößerung
Stereomikroskope mit einer optischen Vergrößerung über einhundertfach sind nicht sinnvoll. Die
Vergrößerung ist aber durchaus ausreichend, daher werden Stereomikroskope trotz dieser Begrenzung
gern und häufig in den verschiedensten Bereichen eingesetzt und sind dort auch nicht weg zu denken.
Die angegebene Vergrößerung ist das Produkt aus der Vergrößerung des Objektives und der
Vergrößerung, die das Okular erzeugt. Der Abbildungsmaßstab sagt aus, um wie viel das Objekt
vergrößert wird.
Berücksichtigen Sie Ihr Anwendungsgebiet bei der Auswahl. Geht es darum, Mineralien zu untersuchen,
ist eine Vergrößerung um das Zwanzigfache häufig bereits ausreichend. Eine Untersuchung von
Gewebezellen stellt sich da schon schwieriger dar und bedarf einer weitaus höheren Vergrößerung.
Stereomikroskope bieten teilweise die Möglichkeit, die Vergrößerung durch
Vorsatzlinsen nochmals zu steigern.
Hierbei handelt es sich um optionales Zubehör.
Licht
Neben dem Linsensystem ist das Licht absolut wichtig für eine gute Sicht auf das Objekt. Ohne die
entsprechende Beleuchtung funktioniert die Mikroskopie nicht. Tageslicht bringt nicht den gewünschten
Erfolg. Künstliche Lichtquellen sind nötig. Hierbei gibt es in Bezug auf den Lichteinfall große Unterschiede.
Verschiedene Beleuchtungssysteme werden bei unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt, um ein gutes
Ergebnis in der Mikroskopie zu erhalten.
Durchlicht
Diese Beleuchtung des Objektes ist vor allem in der Medizin und in der Biologie gebräuchlich.
Dabei wird ein transparentes Medium von unten durchleuchtet, das Bild wird so zum Objektiv
übertragen und von da aus in Richtung des menschlichen Auges transportiert. Das Licht wird mit
Hilfe einer unterhalb angebrachten Durchlichtlampe
durch das Objekt geleitet, daher auch der Begriff Durchlicht.
Auflicht
Sollen undurchsichtige Objekte mikroskopisch untersucht werden, verwendet man die
Auflichtmethode. Hierbei trifft das Licht von
oben auf das Objekt und wird von diesem reflektiert und so an das Objektiv weitergegeben.
Kombination
Günstig ist es, wenn Sie mit Ihrem Mikroskop die Durchlicht- und Auflichtmethode kombinieren
können. So wird Schatten vermieden, wenn beispielsweise ein Insekt mit transparenten Flügeln
untersucht werden soll. Das Auflicht würde einen Schatten unter die Flügel werfen, durch ein
zusätzliches Einspielen von Licht von unten werden diese minimiert und Sie erhalten ein klares Bild.
Dunkelfeldmikroskopie
Wenn es darum geht, Objekte zu mikroskopisch zu betrachten, die im Wesentlichen ohne
Kontraste, also deutliche Farbunterschiede, vorhanden sind, greift man auf die Dunkelfeldmikroskopie zurück.
Achten Sie beim Kauf darauf, dass das Mikroskop diese Variante unterstützt, damit Sie beispielsweise rote
Blutkörperchen untersuchen können. Hierbei wird das Licht durch eine
Dunkelfeldeinheit schräg durch das
Objekt geleitet. Der eigentliche Lichtstrahl geht am Objektiv vorbei und nur das vom Objekt gebrochene Licht
fällt in das Objektiv ein, so erhalten Sie ein helles Bild auf dunklem Hintergrund. Umrisse werden erkennbar,
innere Strukturen leider nicht.
Zoom - ja oder nein?
Das Zoom bei Stereomikroskopen bringt eine Reihe von Vorteilen. Beim Vergrößerungswechsel bleibt das
Objekt dauerhaft für den Betrachter sichtbar, ein gleichmäßiger Vergrößerungswechsel ist möglich
und der Arbeitsabstand bleibt bei allen Vergrößerungen der gleiche. Das Fazit lautet also ganz einfach,
wählen Sie nach Möglichkeit ein Stereomikroskop, das über Zoom verfügt.
Trinokular
Auch bei einem trinokularen Mikroskop wird das Objekt mit beiden Augen betrachtet. Allerdings bietet es
den Vorteil, dass ein drittes Okular angebracht ist, das es ermöglicht, über einen Kameraadapter eine
Digitalkamera anzuschließen, die das im Moment gesehene Bild dokumentiert. Sie können so ganz
entspannt arbeiten, ohne einen ständigen Wechsel vornehmen zu müssen, sondern haben immer
und zu jeder Zeit die Möglichkeit, ein Bild dauerhaft zu fixieren.
Kreuztisch
Der Kreuztisch wird auch XY-Tisch genannt. Er dient dazu, das Objekt
genau unter dem Objektiv zu positionieren. Das Objekt kann dabei ohne Ruckeln genau in den Zielbereich
der Betrachtung gebracht werden. Skalen links und rechts am Kreuztisch helfen Ihnen später dabei, die
Position einer beobachteten Stelle genau zu definieren und in der Probe wieder zu finden.
Zubehör
Um die Probe und das Objekt optimal präparieren zu können, ist es nötig, dass Sie über ein gutes
Mikroskopierbesteck verfügen. Objektträger und
Deckgläser, Vorsatzlinsen und
Stereomikroskop-Adapter sowie zusätzliche
Lichteinheiten sorgen, wenn Sie
es passend zu Ihrem Mikroskop auswählen, für jede Menge erweiterter Funktionalitäten.