Dezember 2023
Das Fluoreszenzmikroskop
Wie funktioniert das Fluoreszenzmikroskop?
Die Fluoreszenzmikroskopie ist eine spezielle Form der Lichtmikroskopie. Sie beruht auf dem physikalischen Effekt der Fluoreszenz, bei dem Fluoreszenzfarbstoffe (Fluorochrome), mit Licht einer Wellenlänge angeregt werden und dadurch wenige Nanosekunden später Licht einer anderen Wellenlänge abstrahlen. Durch spezielle Filter wird sichergestellt, dass nur das abgestrahlte Licht beobachtet wird. Die Fluoreszenzmikroskopie wird vor allem in der Biologie, Biochemie, Biophysik und Medizin für morphologische Untersuchungen sowie dynamische Analysen auf molekularer Ebene eingesetzt.
Wer mehr über die Fluoreszenzmikroskopie erfahren möchte, dem empfehle ich den sehr umfangreichen und informativen Eintrag zur Fluoreszenzmikroskopie auf der Wikipedia-Seite. Info
Der Strahlteiler.
Bei der Fluoreszenz im Auflicht sorgt ein Stahlteiler für die optimale Lichtführung. Kurzwellige Strahlung wird reflektiert – langwellige Strahlung kann dieses Bauelement dagegen nahezu ungehindert passieren. Hierdurch wird einerseits das Anregungslicht zum Präparat hin „umgelenkt“, andererseits wirkt der Strahlteiler auch als zusätzliche Sperre für kurzwelliges, bei der Bildentstehung störendes Licht in Richtung mikroskopisches Endbild.
2016 hatte ich bei einem Mikro-Treffen in Bad Buchau am Federsee die Gelegenheit, einen Fluoreszenz-Auflichtkondensor an meinem Zeiss Standard 18 Mikroskop zu adaptieren und damit meine ersten Gehversuche in der Fluoreszenzmikroskopie zu unternehmen. Damals war die Belichtungseinheit noch eine HBO-Lampe mit Quecksilberhochdrucklampe.
Die Quecksilberhochdrucklampe ist in einem eigenen Lampengehäuse am Fluoreszenz-Auflichtkondensor angebracht. Zusätzlich wird für den Betrieb der HBO-Lampe noch ein spezielles Vorschaltgerät benötigt. Die Warnhinweise zur HBO-Lampe haben mir einen großen Respekt vor der Beleuchtungseinrichtung abverlangt. Die ersten Ergebnisse in Form von Fotos, waren durchweg gut, bis spektakulär!
Im Dezember 2023 konnte ich einen Auflichtkondensor für die Fluoreszenzmikroskopie erwerben. Ausschlaggebend für den Kauf war, dass der Auflichtkondensor nicht mehr wie zuvor mit der Quecksilberhochdrucklampe betrieben werden muss. Eine gute Alternative zur Quecksilberhochdrucklampe bietet die Royal Blue LED mit einer Wellenlänge von 465 nm. Dadurch entfallen fast alle Sicherheitsregeln im Zusammenhang mit einer Quecksilberhochdrucklampe, und es ist besonders zu erwähnen, dass die LED-Lampe deutlich einfacher zu handhaben ist. Der gleiche Filtersatz wie bei der Quecksilberhochdrucklampe wird verwendet, nämlich der Hochleistungs-Breitband-Interferenz-Filtersatz 09 von Zeiss. Und, was soll ich sagen, ich bin begeistert von der Auflichteinrichtung, es funktioniert mit der LED hervorragend.
Der Auflichtkondensor ist ausgestattet mit der Royal Blue LED mit einer Wellenlänge von 465 nm und dem Hochleistungs-Breitband-Interferenz-Filtersatz 09 von Zeiss. Der Filtereinsatz ist bestückt mit den Filtern für Anregung BP 450-490 und FT 510 Emission sowie den LP 515 Strahlenteiler.
Hier ein paar Beispiele.
Ein Schnitt durch den Stiel einer Begonie bei 100-facher Vergrößerung.
Schnitt durch den Stiel eines Efeublattes bei 250-facher Vergrößerung.
November 2021
Netzunabhängig über viele Stunden.
Mit dieser Einrichtung gelingt es sehr gut über viele Stunden netzunabhängig mit dem Zeiss Standard 18 und einem an der Kamera angeschlossenen Monitor zu mikroskopieren. Verwendet wird die erprobte 3 Watt LED-Beleuchtung und ein 12 Volt HDMI VGA 11 Zoll Monitor, der mit einem Lithium Ionen Akku aus dem Modellbau betrieben wird.
Der Akku mit einer Nennkapazität von 6,6Ah in der selbstgebauten Power Box stammt aus dem Modellbau.
Dieser Akku hat keinen Memoryeffekt und eine extrem geringe Selbstentladung. Das integrierte Batteriemanagementsystem hat neben der effizienten Balancerschaltung einen Tiefentlade- sowie Überladeschutz integriert, welche die extrem lange Lebensdauer des Akkus gewährleisten.
Die 3 Watt LED Lampe wird stationär mit einem Netzteil betrieben.
Für den netzunabhängigen Betrieb kommt ein Batteriepack, dass mit 2 mal 4 Mignon Batterien bestückt ist zum Einsatz. Es könnten aber auch Mignon-Akkus eingesetzt werden.
Juli 2020
Das Zeiss DIC-Verfahren ist ein anspruchsvoller Bereich der Lichtmikroskopie, die Präparate werden im Differentialinterferenzkontrast vergrößert. Entwickelt wurde dieses Verfahren in den 1950er Jahren von Georges Nomarski.
Eine neue Herausforderung/Erweiterung ist die Adaption einer Zeiss DIC-Einrichtung an mein Zeiss GFL-Mikroskop.
Durch erfreuliche Umstände konnte ich ein größeres Konvolut Mikroskope mit reichlich Zubehör sehr günstig kaufen (es waren 3 Mikroskope u.v.m.).
Dazu gehörten auch die beinah vollständigen Komponenten der Zeiss DIC-Einrichtung. Es fehlte lediglich die Frontlinse achr.apl. 1,4 am Kondensor. Verbaut war die Frontlinse achr.apl. 0,63.
Der DIC-Kondensor hat 6 Filterstellungen, 4 davon sind bestückt mit den Wollaston Prismen I – IIII, Platz 5 und 6 sind belegt mit den Ringblenden Phase 2 sowie Phase 3.
Der DIC-Analysatorschieber III passt von der Ausrichtung her zum hier gezeigten DIC-Revolverkondensor mit der Frontlinse 1,4. Diese 1,4er Frontlinse habe ich bei einem bekannten online Auktionshandel gekauft. Leider habe ich die 1,4er spannungsfreie Pol-Frontlinse nicht bekommen. Ich denke, es macht aber keinen Unterschied in der DIC-Abbildung, wenn ich an Stelle der Pol-Frontlinse die gekaufte Frontlinse mit weißer Beschriftung nehme.
Meine ersten Ergebnisse sind gar nicht so übel, aber es ist sicherlich noch einiges zu verbessern und somit noch deutlich Luft nach oben ;-/.
Beim Einstellen der Komponenten zueinander ist viel Fingerspitzengefühl gefragt. Auch die Wahl der Objektive ist ein aufwändiges Probieren, bis endlich die passende Objektiv-Serie gefunden ist.
Wenn dann am Ende alle DIC-Komponenten zueinander passend eingestellt sind, erhält man sehr schöne reliefartige Strukturen in der Abbildung des Präparats, so wie hier bei dem Diatomeen-Streupräparat zu sehen ist.
Hier sind alle erforderlichen DIC-Komponenten an das GFL-Mikroskop adaptiert.
Das ist Süßwasser-Diatomeen aus dem Plöner See. 400 fach vergrößert und reliefartig abgebildet durch den Differentialinterferenzkontrast.
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Mai 2019
Das Zeiss Reisemikroskop ist klein, kompakt und kompatibel mit leistungsstarken Komponenten aus der Zeiss-Standard Serie.
Praktisch zu tragen mit dem Schulterriemen.
Mein neues Mikroskop ist ein Zeiss Junior Reisemikroskop, von dem es heute nur noch sehr wenige Exemplar gibt. Gebaut wurde das Reisemikroskop in den 1950er Jahren. In meinem Reisemikroskop-Koffer war das 8er Okular noch in der Originalverpackung mit aufgedrucktem Datum von 1957 eingepackt.
Das Mikroskop befindet sich in einem sehr guten Zustand. Es sieht aus, als wäre es nach dem Kauf 1957 nur wenige Male aus dem Koffer herausgenommen worden.
Ich habe das Mikroskop gekauft mit der Originalausstattung im Holzkoffer. Es waren alle dazugehörenden Teile dabei, auch die 6 Volt Lampe, die ich aber nicht weiterverwenden werde. Der Schulterriemen war noch nie gebraucht und das Leder etwas steif geworden. Nach mehrmaligem Einreiben mit Lederfett wurde der Schulterriemen geschmeidiger.
Aufgrund der langen Liegezeit waren die Triebe deutlich verharzt. Der Grobtrieb war schwergängig und der Feintrieb hatte keinen Vortrieb mehr. Nach der Demontage des Triebkastens und einer gründlichen Reinigung mit Waschbenzin, wurden die Teile mit dem geeigneten Haftöl neu eingeölt. Jetzt laufen Fein- und Grobtrieb wieder geschmeidig mit dem erforderlich sanften Widerstand.
Nach der Reinigung aller Teile habe ich dem Mikroskop einige neue Komponenten hinzugefügt und es damit deutlich aufgewertet. Angefangen habe ich mit dem Binokular und den KF 10×18 Okularen. Bei den Objektiven kann ich entsprechend der Anforderung auf Plan- und Neofluar-Objektive zurückgreifen. Den Standard Zeiss Klapplinsenkondensor habe ich gegen einen Leitz Berek-Kondensor getauscht. Zusammen mit der LED-Beleuchtungseinrichtung kann das kleine Schwarze jetzt locker mit dem großen Zeiss-Standard oder dem WL-Mikroskop mithalten. Der Berek Zweiblendenkondensor macht es möglich, die Beleuchtungseinrichtung nach August Köhler einzustellen. Dabei fungiert die untere Blende des Berek Kondensors als Leuchtfeldblende.
Mit dem Powerpack, das bestückt ist mit 2 x 4 Batterien, kann ich mit der LED-Beleuchtung über viele Stunden netzunabhängig am Mikroskop arbeiten.
Januar 2018
Die Panasonic G9
Die Panasonic G9 ist mein neues Flaggschiff. Die Kamera im MFT-Format vereint Innovation und Bildqualität auf höchstem Niveau mit einer atemberaubenden Geschwindigkeit.
Mit der Panasonic G9 kommt neuer Schwung und neue Herausforderung in meine Fotografie. Mit der Lumix G9 fotografiere ich ohne Spiegelschlag in absoluter Profi-Bildqualität.
Hier eine Übersicht sinnvoller Objektive, mit denen ich für meinen fotografischen Alltag bestens ausgestattet bin.
Ein kleines Beispiel im Modus Zeitraffer mit der Lumix G9. Priemel im Zeitraffer
Oben zu sehen ist das Immerdrauf-Objektiv Panasonic Leica Vario-Elmar 12-60mm f2,8-4. Mit dem Cropfaktor 2 entspricht es einer Brennweite von 24-120mm, die für viele Bereiche meiner Fotografie bestens ausreicht. Optisch und mechanisch ist das Objektiv ganz oben in der Qualitätsskala angesiedelt.
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Das lichtstarke Superweitwinkel-Zoom Panasonic Leica Vario-Elmarit 8-18mm f2,8-4 eignet sich sehr gut für Landschaftsfotos. Außerdem verwende ich es gerne im Nahbereich, wo es bei der Brennweite 8mm und Blende f11 eine große Tiefenschärfe abbildet. Ein Foto als Beispiel dazu:
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Für den Makrobereich eignet sich das Olympus 30mm f3,5 mit einer 1,25fachen Vergrößerung ganz hervorragend. Weil bei dieser Vergrößerung die Tiefenschärfe sehr gering ausfällt, kommt jetzt die Panasonic-Funktion Focus-Stacking ins Spiel. Die Funktion Focus-Stacking ermöglicht eine Tiefenschärfe über das gesamte Bild. Ein Beispiel dazu: Wildblumensamen mit Blätter einer Minze.
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Für den Mikro-Foto Bereich habe ich das Sigma 30mm f2,8 Objektiv gefunden. Die Brennweite eignet sich sehr gut und passt mit der Abbildungsqualität bestens zu der Zeiss Mikroskop Optik. Zum Adaptieren der Lumix an das Mikroskop habe ich den Mikroskop-Adapter in das 46mm Sigma Filtergewinde geschraubt. Damit wird die Kamera ins Trinokular am Mikroskop eingesteckt. Unten zu sehen ist das Objektiv mit eingeschraubtem Mikroskop-Adapter. Abbildung: Diatomeen Legepräparat im Dunkelfeld bei 160facher Vergrößerung.
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Ganz neu in meinem Sortiment, habe ich ein Objektiv mit sehr hoher Lichtstärke. Erstaunlich ist der Blendenbereich von f1,1 bis Blende f16 bei 50mm Brennweite zu einem unglaublich günstigen Preis von 170 EUR. Das Objektiv ist von der Firma KamLan (habe vorher noch nie etwas davon gehört). Das Objektiv macht einen sehr wertigen Eindruck, ist komplett aus Metall gefertigt und passt super an die Lumix G9. Fokussiert wird manuell, was aber mit der Lumix Funktion Focus Peaking treffsicher gelingt. Fotos und ein kurzer Testbericht werden folgen.
Über zwei Wochen habe ich einige Fotos mit dem Objektiv KamLan 50mm f1,1 belichtet. Das Objektiv hat seinen ganz besonderen Charme. Der komplett aus Metall gefertigte Tubus fühlt sich hochwertig und gut an. Das Objektivbajonett lässt sich butterweich und passgenau in die Kamera eindrehen. Die große Blendenöffnung und die fotografische Herausforderung, die das Objektiv beim Fotografieren mit der Öffnung f1,1 mitsichbringt, machen richtig Spaß. Die Abbildungsleistung der Optik ist nicht so einfach zu beschreiben. Sie liegt zwischen Begeisterung und Kopfschütteln. Wobei ich aber sagen muss, dass die Begeisterung weit über 90 Prozent ausmacht.
Meine Kritikpunkte: Zwischen der Blendenöffnung f1,1 und Blende 2 ist das Objektiv ziemlich flau, David Hamilton lässt grüßen ;- Ab Blende 2 ist es aber knackscharf, so wie es sich für eine Festbrennweite gehört! Bei offener Blende bis Blende 5,6 ist ein deutlicher Schärfeabfall zum Rand hin zu sehen. Noch eine Kleinigkeit: es wäre hilfreich, wenn der Blendenring beim Verändern der Blendenöffnung eine Rasterung hätte und sich etwas geschmeidiger drehen ließe.
Meinen Qualitätsvergleich mit dem KamLan 50mm f1,1 habe ich mit einem Olympus OM-Zuiko 50mm f1,4 Objektiv gemacht. Das Olympus-Objektiv habe ich mit einem Objektivadapter der Firma FOTAGA OM-M4/3 an meine Lumix adaptiert. Damit waren beide Objektive ausschließlich manuell zu fokussieren. Am Ende hatte das Olympus OM-Zuiko 50mm f1,4 Objektiv leichte Vorteile in meinen Tests und ich habe mich dazu entschlossen, das KamLan Objektiv zu verkaufen. Ich bin gespannt, was von der Firma KamLan in nächster Zeit Neues geboten wird…
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Mikroskopieren unterm Kirschbaum
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Hier etwas Nostalgie aus meiner Foto-Vitrine. Es sind Kameras aus der Zeit, als es noch zu entscheiden galt: Den Fujichrome Velvia oder besser den Kodak Ektachrome belichten? In den 1990er Jahren habe ich am liebsten mit dem farbenfrohen Fujichrome Velvia Film fotografiert.
