Aeskulap-Stab
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 Phasenkontrasts
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Herstellerseitig könnte Relief-Phasenkontrast auf einfache Weise in handlsübliche Systeme implementiert werden, wenn die Ringblenden auf den Revolberscheiben konventioneller Universalkondensoren durch segmentale oder punktuelle Lichtblenden ersetzt würden. In diesem Fall müsste die Aperturblende des Kondensors voll geöffnet bleiben. Dieses Szenarium entspricht einem Einsatz des in Abb. 5b gezeigten Prototyps und einer Justierung gemäß Abb. 4.

Alternativ könnten auch modifizierte Revolverscheiben mit atypisch justierten Ringblenden entwickelt werden; diese Ringblenden wären jeweils so zu plazieren, dass sich sich bei Einrasten in ihrer vorgesehenen Position mit dem korrespondierenden Phasenring des jeweiligen Objektivs randständig überlappen (vgl. Justierungen in Abb. 3 c und d bzw. e und f). Bei dieser Ausführungsvariante kann je nach objektseitigen und optischen Gegebenheiten ggf. eine noch höhere Tiefen- und Konturschärfe erreicht werden, da die Aperturblende moderat geschlossen werden muss.

Auch halb- oder vollkreisförmige Lichtblenden nach Art der in Abb. 5 d und e gezeigten Prototypen könnten in modizifierte Revolverscheiben von Universalkondensoren integriert werden. Bei geeigneter Justierung ergibt sich bei hinreichend geschlossener Aperturblende Relief-Phasenkontrast, bei weiter geöffneter Aperturblende Hellfeldbeleuchtung.

Anstelle von Lichtblenden konstanter Formgebung könnten auch spezielle Kondensoren für Relief-Phasenkontrast mit variabelen Lichtblenden konstruiert  werden. Dies würde ggf. eine noch weitergehend optimierte Anpassung der beleuchtenden Strahlen an das Objekt und die Auslegung des jeweiligen Phasenkontrast-Objektivs ermöglichen.

So könnten z.B. zwei Schieber mit geeignet ausgeformten Lichtblenden unmittelbar übereinander positioniert in die vordere Brennebene des Kondensors eingeführt werden. Diese Lichtblenden wären so gegeneinander zu  verschieben, dass ein geeignet konfigurierter Lichtdurchlass in optischer Kongruenz zum Phasenring freigegeben würde.

In ähnlicher Weise könnten veränderliche Lichtdurchlässe auch mittels zweier exzentrisch angeordneter, gegeneinander verdrehbarer Scheiben erzeugt werden. Eine Scheibe wäre mit einem Lichtdurchlass geeigneter Formgebung zu versehen; die andere Scheibe würde als lichtundurchlässiges Abdeckelement fungieren und die frei bleibende Fläche des Lichtdurchlasses begrenzen. Je nach Stellung beider Scheiben zueinander würden auf Grund ihrer  exzentzrischen  Anordnung schmale Lichtdurchlässe von variabler Länge und Breite resultieren.

In die vordere Brennebene des Kondensors könnte anstelle zweier übereinanderliegender Scheiben auch ein Doppelblendensystem integriert werden, bestehend aus zwei unabhängig voneinander verstell- und justierbaren Irisblenden (Abb. 11). Wenn beide Irisblenden konzentrisch zur optischen Achse justiert sind, kann eine konventionelle Hellfeldbeleuchtung erreicht werden; in diesem Fall fungiert das Doppleblendensystem bei bedarfsweisem Schließen als konventionelle Aperturblende. Andererseits können bei einer solchen Konstruktion beide Blenden so zueinander verschoben justiert und geschlossen werden, dass die Ränder beider Irisblenden ein sektoral begrenztes Strahlenbündel einschließen, welches optisch kongruent zur Ringblende verläuft. Indem Durchmesser und Positionen beider Irisblenden frei variabel eingestellt werden, können auch mit dieser Variante Lichtsegmente unterschiedlicher Größe erzeugt werden.
 


Abb. 11:
Schema eines Doppelblenden-Systems, geeignet für einen speziellen Relief-Phasenkontrast-Kondensor, bestehend aus zwei separaten Irisblenden (1 and 2), welche einen punktuellen Lichtdurchlass variabler Größe (3) bilden.
Die Irisblenden können innerhalb des Kondensors in den Pfeilrichtungen verschoben werden 


 

Sollte das Mikroskop als “high end-Gerät” mit elektronischen Steuerungen und frei programmierbaren Voreinstellungen (Presets) ausgestattet sein, könnten bei Bedarf verschiedene Einstellungen als vorprogrammierbare Funktionen in Zuordnung zu bestimmten Objektiven und Beobachtungssitiatonen vom Nutzer frei wählbar abgespeichert werden. In diesem Fall könnte bei einer erneuten Untersuchung die zuvor verwendete Einstellung ohne erneuten Justieraufwand wiederhergestellt werden.

Sofern das Mikroskop über einen Drehtisch verfügt, kann die Ausrichtung des Objektes an die Einfallsrichtung des beleuchtenden Strahlenbündels weitergehend gepasst werden. Dies kann je nach Ausrichtung und Oberflächenrelief des Objektes eine weitere Intensivierung von 3D-Effekten bewirken. Anstelle eines Drehtisches lassen sich ein vergleichbaree Effekte auch erreichen, wenn der Kondensor um seine optische Achse drehbar montiert wird.

Eine intensivierte Dreidimensionalität wäre auch zu erreichen, wenn ein inverses (umgekehrtes) Mikroskop verwendet wird, welches mit speziell gerechneten Phasenkontrast-Objektiven für lange Arbeitsabstände und hohe Glasdicken bestückt ist. In diesem Fall passiert das schräg einfallende beleuchtende Strahlenbündel zunächst das Deckglas, trifft anschließend in schrägem Winkel auf die Objektoberfläche und verläuft erst hernach durch den Objektträger. Durch diese Umkehrung der Beleuchtungsrichtung können bei geeignet konfigurierten Objekten Schattenwürfe auf der Oberfläche des Objektträgers entstehen; dies kann zu einer weiteren Betonung räumlicher Strukturen beitragen. Wenn der Einfallswinkel der beleuchtenden Strahlen bekannt ist, kann durch Vermessung der regionalen Schattenlänge auch auf die lokale Schichtdicke des Objektes rückgeschlossen werden; die entsprechende Methodik wurde vom Autor an anderer Stelle für Reflexionskontrast in Schrägbeleuchtung beschrieben (6, 7).

Intensivierte 3D-Effekte ließen sich auch erreichen, wenn der Beleuchtungsapparat moderat aus der optischen Achse gekippt würde, so dass die einfallenden Strahlen in noch schrägerem Winkel auf das Objekt treffen (Abb. 12).
 


 

 

 

Abb. 12:
Vorschlag einer modifizierten Beleuchtungsanordnung mit moderat verkipptem Beleuchtungsapparat für intensivierte 3D-Effekte
1 = Lichtquelle
2 = modifizierte Lichtblende
3 = Kondensor
4 = Objekt
5 = Hintergrundstrahlen
6 = Abbildende Strahlen (vom Objekt gebeugt)
7 = Phasenring
8  = Okular mit Zwischenbild
9 = Auge

 

 

 

Copyright: Joerg Piper, Bad Bertrich, Germany, 2007

 

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