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Foldscope – ein Mikroskop aus Papier

Egal ob ein Mikroskop fürs Labor, für eine Produktionsumgebung oder sogar für den mobilen Einsatz konzipiert ist, Papier als Konstruktionsmaterial macht kaum Sinn; zusammen mit einer empfindlichen Optik noch viel weniger – für Ausbildung und Lehre in bestimmten Situationen und auch einige Hobbyanwendungen ist es aber vielleicht doch der richtige Weg?

Das dachten sich Manu Prakash und Jim Cybulski von der Universität Stanford und machten sich an die Konzeption des Foldscopes.

Manu Prakash: A 50-cent microscope that folds like origami

Wer sich noch genauer für das Papiermikroskop interessiert erfährt in dieser Veröffentlichung noch weitere technische Details, inklusive einer Bauanleitung.  Tutorials und Videos zur Verwendung des Foldscopes gibt es hier.

Exponatec Köln 2017

Auch dieses Jahr sind wir bei der Fachmesse für Restaurierung Exponatec vertreten. Die Veranstaltung findet vom 22. bis zum 24. November 2017 in Köln statt; Sie finden uns in Halle 3.2 an Stand D079.

Falls Sie ein bestimmtes System vor Ort testen möchten, stellen wir gerne sicher, die passende Konfiguration dabei zu haben. Bei Interesse kotaktieren Sie uns bitte per Telefon oder Email.

PL Dokucam Service CD 2017-2 mit neuer Kamerasoftware PL Measure

Das neue Softwarepaket Dokucam 2017-2 finden Sie hier zum Download.

Unsere erprobte Kamerasoftware PL Capture hat ein kleines Update erhalten, die Änderungen betreffen vor allem die Benutzeroberfläche und sorgen für weniger Fehler und eine angenehmere Bedienung; so gibt es nun z.B. einen Fehler mit eindeutiger Rückmeldung, wenn es Probleme mit der Kameraverbindung gibt.

Außerdem präsentieren wir eine weitere Windows-Anwendung, die einfache Messoperationen im Livebild genauso wie bei bereits aufgenommen Aufnahmen ermöglicht: PL Measure.

In einigen Fällen muss der passende Kameratreiber neu installiert werden, aber alle Neuerungen kommen auch den älteren Varianten unserer Dokucam zugute.

 

 

PL Measure umfasst weitestgehend die gleichen Funktionen, wie bereits PL Capture, bietet darüber hinaus allerdings auch noch Funktionen um verschiedene Skalierungen zu verwalten sowie einfache Messoperationen an.

Für präzise Messergebniss im Kamerabild müssen zunächst die verwendeten Skalierungen/Vergrößerungen des Mikroskops erfasst werden. Hierfür gibt es den Kalibrierungswizard mit dem Sie für jedes Objektiv bzw. jede Zoom Einstellung ihres Stereomikroskops eine Skalierung in der Form „Pixel pro Maßeinheit“ speichern können.

Ist die richtige Skalierung ausgewählt, können Sie mit Hilfe der Menüleiste ‚Messen‘ die Messfunktionen aufrufen. Die Daten werden je nach Einstellungen für das Erscheinungsbild direkt im Bild eingeblendet und können auch als .CSV-Datei exportiert werden.

folgende Messfunktionen sind verfügbar:

  • Linie (2-Punkt)
  • Linie (Mehrpunkt)
  • Vieleck
  • Kreis (2-Punkt)
  • Winkel (3-Punkt)

 

Außerdem können Pfeile, Textanmerkungen und ein Maßstabsbalken eingeblendet werden und es gibt Einstellungen um geometrische Verzerrungen (Tonne- bzw. Kissenverzerrung) oder Vignettierung zu korrigieren – was bei hochwertigen Mikroskopen und -Optiken nicht wirklich notwendig ist – die Funktion ‚CRACorrection‘ im Menü ‚Filter‘ ist allerdings immer nützlich, wenn die Ausleuchtung ungleichmäßig ist oder sich Verschmutzungen auf bzw. in der Optik befinden.  Sie nimmt bei Kalibrierung ein Bild der Ausleuchtung und von Verschmutzungen in der Optik bzw. auf dem Sensor auf und benutzt es dazu ungleichmäßige Ausleuchtung und Verschmutzungen aus dem Kamerabild herauszurechnen:

 

Außerdem gibt es die Möglichkeit mit .lua-Skripten die Darstellung und Einblendung verschiedener Elemente und Daten im Livebild zu steuern, diese finden Sie im Menü ‚Zeichnen‘:

 

Das neue Softwarepaket Dokucam 2017-2 finden Sie hier zum Download.

Neues Produkt: Schwanenhals-LED-Doppelspot zu Zeiss Stativ K und M

Hochwertige LED-Beleuchtung zum Nachrüsten

Hochwertige LED-Spot-Beleuchtung zum Nachrüsten

 

Zur Stativserie K bzw. M von Zeiss gibt es einen Einzelspot, ein Ringlicht und auch einen Doppelspot als Zubehör. Gerade die Zeiss Doppelspotvariante überzeugt jedoch nicht restlos für alle Anwendungen; deshalb haben wir neben unserer Senkrechtbeleuchtung eine weitere neue Beleuchtung für die aktuelle Zeiss-Stativserie entwickelt.

Zum Einsatz kommt eine Hochleistungs-Doppelspot-LED-Beleuchtung, bekannt und bewährt aus unseren MikstaLED-Tischstativen. In der Leistung je Spot vergleichbar mit einer Schott KL 1600 Kaltlichtquelle, die Farbtemperatur beträgt 6000°K; jeweils an einem 40cm langen Schwanenhals-Tragarm – Dies sollte für die meisten Stative und Anwendungen die optimale Entfernung dafür sein, dass die Befestigung der Beleuchtung auf der Rückseite des Stativs erfolgt. Und zwar mit einer Schraube, an der Stelle, an der der zum Zeiss-Stativ gehörende Innensechskantschlüssel verstaut wird – für diesen bietet die Grundplatte der Beleuchtung eine neue Aufnahme zur Aufbewahrung.

Die Stromversorgung wird über eine IVI-Buchse (RJ11) des Stativs sichergestellt, es ist also kein weiteres Netzteil nötig und die Intensität lässt sich auch über die Stativ-Regler einstellen. Dies bedeutet allerdings auch, dass Stativvarianten ohne Stromversorgung/Beleuchtung nicht kompatibel mit der neuen Beleuchtung sind.

Zur Anbringung von Filtern hat jeder LED-Spot, wie auch die der MikstaLED-Stative ein M27 Feingewinde.

Hier finden Sie die Schwanenhals-LED-Beleuchtung zum Nachrüsten in unserem Onlineshop

Polarisationskontrast in der (Stereo-)Mikroskopie

Im Alltag sind wir meist vielen Lichtquellen gleichzeitig und Licht verschiedenster Polarisationen ausgesetzt. Die Schwingungen der elektromagnetischen Lichtwellen besitzen eine Ausrichtung, senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lichts. Bei ‚unpolarisiertem‘ Licht überlagern sich viele verschiedene Ausrichtungen bzw. Polarisationsebenen (Siehe Abb 1). Polarisiertes Licht zeichnet sich dadurch aus, dass es nur aus Lichtwellen mit einer einzelnen Ausrichtung senkrecht  zur Ausbreitungsrichtung besteht.

Abbildung 1 - von wikipedia.org, wire-grid polarizer by Bob Mellish (CC BY-SA 3.0)

Abbildung 1 – wire-grid polarizer von Bob Mellish (CC BY-SA 3.0)

 

Um polarisiertes Licht zu erzeugen lässt sich unpolarisiertes Licht durch einen (Gitter-)Polarisationsfilter mit bestimmter Ausrichtung so filtern, dass nur Lichtwellen mit der Ausrichtung parallel zu der des Filters durchgelassen werden – Lichtwellen deren Ausrichtung 90° zur Ausrichtung des Filters gedreht sind, werden komplett ausgelöscht, andere Winkel dazwischen sorgen für eine Abschwächung, Siehe Abbildung 2. Diese zeigt die Drehung eines Linearen Polarisationsfilters vor einem LCD-Bildschirm (der immer polarisiertes Licht aussendet) um 90°.

Abbildung 2

Abbildung 2 – Drehung zweier Gitter-Polfilter zueinander

 

Dies verdeutlicht, dass selbst ein einzelner Polarisationsfilter immer auch einen gewissen Lichtverlust bedeutet, aber zwei Polarisationsfilter hintereinander platziert, 90° zueinander verdreht blockieren sämtliche Lichtwellen komplett. Auch hier sorgen Winkel dazwischen für eine Abschwächung  der Lichtintensität. Richtig eingesetzt sorgt genau dieser Effekt für nützliche und spannende Anwendungen.

Bei doppelbrechenden (optisch anisotropen) Materialien offenbaren Polarisationsfilter zum Beispiel die sogenannte Spannungsoptik im Material und können zu farbenprächtigen Effekten führen, wie beispielsweise in diesem Video zu sehen. Dieser Effekt kann aber nicht nur beeindruckend aussehen, er stellt auch die Basis vieler Untersuchungen von Kristallen und Gesteins-Dünnschliffen dar.

Abbildung 3 - Spannungsdoppelbrechung an Anspritzstelle eines Spritzgussteils (von Rainer Ziel)

Abbildung 3 – Spannungsdoppelbrechung an Anspritzstelle eines Spritzgussteils (von Rainer Ziel)

Oft wird bei optischen System unabhängig vom Zweck der Anwendung der erste Polarisationsfilter den das Licht passiert als Polarisator bezeichnet, der zweite Filter hingegen als Analysator, obwohl es sich beide Male gleichermaßen um einen linearen Gitter-Polarisatonsfilter handelt. In der Mikroskopie ist dies so üblich, in der Fotografie hingegen werden oft teurere zirkular polarisierte Filter eingesetzt, diese bestehen aus einem linearen Polfilter und einer Verzögerungsplatte dahinter. Der Grund dafür ist, dass lineare Polarisation bei Spiegelreflexkameras (der verbaute Spiegel polarisiert einfallendes Licht) die automatische Messung der Belichtungszeit verfälschen kann. Man möchte sich jedoch zunutze machen, dass fast jede glatte spiegelnde Oberfläche reflexiertes Licht polarisiert. Deshalb reicht bereits ein einzelner drehbarer Polarisationsfilter um Reflexionen auf Fensterscheiben und anderen Gegenständen in einer Fotografie fast ganz zu beseitigen.

In der Mikroskopie wird dieser Effekt vor allem eingesetzt um metallische Oberflächen gleichmäßiger und heller Beleuchten zu können, ohne dass Spiegelungen andere feine Strukturen überdecken (siehe Abbildung 4 und 5). Damit eignet sich der Einsatz besonders für die Restaurierung von Skulpturen und Gemälden ebenso wie zur Qualitätssicherung bei metallischen und spiegelnden Oberflächen. In den beiden folgenden Beispielaufnahmen können Sie selbst direkt den Unterschied von normaler Beleuchtung zu Polarisationskontrast vergleichen; zum einen an einer vergoldeten Skulptur, zum anderen an einem Metallkontakt auf einer Platine.

 

 

 

Bereits bei frei beweglichen Lichtquellen lässt sich dieser Effekt mit zwei einfachen Gitter-Polarisationsfiltern ausnutzen; für eine Anpassung und Regulierbarkeit des Effekts muss aber zumindest einer der beiden Filter drehbar sein und sobald mehrere Lichtquellen im Spiel sind, wird es schwieriger die Wirkung der Polarisationsfilter genau vorherzusagen. Um dieses Problem zu vermeiden, versucht man meist, sämtliches Licht das auf die Probe trifft möglichst gleichartig zu polarisieren und verhindert jeglichen weiteren Lichteinfall – dann kann man mit der richtigen Stellung des drehbaren Polfilters einen Großteil der Reflexionen der Lichtquelle beseitigen.

Abbildung 6 zeigt, wie auch die vorherigen Beispiele, eine Mischbeleuchtung aus polarisiertem und unpolarisiertem Licht, dennoch ist deutlich zu erkennen, wie sich mit Polfilter Beschädigungen der Kontaktfläche hell auf dunklem Hintergrund deutlich abheben. Bei der Aufnahme ohne Polfilter machen es die Reflexionen auf der Metalloberfläche beinahe unmöglich die Beschädigungen präzise zu erkennen.

 

 

Nachfolgend einige Beispiele für Polarisationsfilter aus unserem Onlineshop: