DE3802535A1 - Vorrichtung zur betrachtung insbesondere von rohedelsteinen in einer immersionsfluessigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Be­ trachtung von Rohedelsteinen und ähnlich kleinen Objekten, mit einer Anordnung zur Dunkelfeldbeleuchtung und einer Einrichtung zur Immersionsbetrachtung mit einem die Immer­ sionsflüssigkeit enthaltenden Behälter, nach Patent P 37 38 041.9 (Patentanmeldung P 37 38 041.9-52).

Zur Betrachtung bestimmter Objekte wie z.B. von Rohedel­ steinen, die abgerollt und ohne definierte Kristallflächen sind, ist es erforderlich, diese Objekte in einer Immer­ sionsflüssigkeit zu betrachten. Die von den unterschied­ lichen Brechungsindizes von Luft und Objekt herrührenden Brechungs- und Totalreflexionsphänome können auf diese Weise je nach den vorliegenden Brechungsindizes zumindest stark herabgesetzt werden.

Die Anordnung von Immersionsflüssigkeit enthaltenden Be­ hältern im vertikalen Strahlengang von Mikroskopen hat sich aus verschiedenen Gründen als nachteilig erwiesen. Es wurden zunächst kleine Glasbecher von etwa 2 cm Höhe ver­ wendet, die auf die Beleuchtungsöffnung des Objekttisches aufgesetzt wurden. Bei Bewegung dieses Glasbechers konnte es vorkommen, daß die chemisch außerordentlich aggressive Immersionsflüssigkeit ausfloß und zu Korrosion und Ver­ schmutzung der Optik führte. Ein weiterer Nachteil derar­ tiger Immersionsanordnungen besteht darin, daß aufgrund der bewegten Flüssigkeit bzw. Flüssigkeitsoberfläche ein un­ scharfes Bild entsteht.

Aus diesem Grunde sind zur Betrachtung von Objekten in Immersionsflüssigkeit Mikroskopanordnungen entwickelt worden, bei denen der Strahlengang horizontal durch die Immersionsflüssigkeit verläuft. Bei diesem sogenannten deutschen System wirkt sich eine Bewegung der Flüssig­ keitsoberfläche nicht störend aus.

Häufig ist es jedoch zu aufwendig, je ein Mikroskop oder eine entsprechende Anordnung für die Betrachtung mit und ohne Immersionsflüssigkeit vorzusehen, so daß es wünschens­ wert ist, auch mit einem gewöhnlichem Mikroskop mit verti­ kalem Strahlengang Objekte in Immersionsflüssigkeit mit ausreichender optischer Qualität betrachten zu können. Dies soll auch bei einer Vorrichtung möglich sein, wie sie im Stammpatent P 37 38 041 (Stammpatentanmeldung P 37 38 041.9-52) beschrieben ist, auf dessen Offenbarung Bezug genommen wird und die zum Gegenstand dieser Anmeldung gemacht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Betrachtung von Objekten in einer Immersionsflüssigkeit zu schaffen, die eine Betrachtung in einem vertikalen Strahlengang beispielsweise eines Mikroskopes ermöglicht.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die durch einen Dämpfungs­ behälter mit einem planen Boden und offenem, oberem Ende aus transparentem Material gekennzeichnet ist, der bei Betriebsposition der Vorrichtung in die Immersionsflüs­ sigkeit eingetaucht ist und in dieser schwimmt, wobei der Boden des Dämpfungsbehälters eine Fläche mindestens so groß wie das zu betrachtende Objekt aufweist. Vorteilhafte Wei­ tergestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Als Dunkelfeldbeleuchtung wird zweckmäßig eine Anordnung verwendet, die als Lichtquelle eine Kaltlichtquelle mit Glasfaserbündel sowie Polarisationsfilter umfaßt. Auf diese Weise können ungewünschte Blendeffekte vorteilhaft ausge­ schaltet werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist außerordentlich ein­ fach aufgebaut. Es werden lediglich zwei Behälter benötigt, nämlich ein Behälter für die Immersionsflüssigkeit und ein weiterer Behälter, nämlich der Dämpfungsbehälter, der einen planen, transparenten Boden aufweist und aus geeignetem Material besteht. Der Dämpfungsbehälter wird nach Einlegen des betrachteten Objektes in die Immersionsflüssigkeit auf die Flüssigkeit aufgesetzt und sinkt entsprechend den Dichteverhältnissen in die Immersionsflüssigkeit ein und schwimmt anschließend in dieser. Die Abmessungen des Dämpfungsbehälters sind dabei so bemessen, daß der Boden eine ausreichend große Fläche zur Betrachtung des Objektes aufweist und das Verhältnis der Bodenfläche zur Innenfläche des die Immersionsflüssigkeit enthaltenden Behälters aus­ reichend groß ist, um tatsächlich eine Beruhigung der Flüssigkeitsoberfläche zu erzielen.

Als besonders günstiges Material für den Dämpfungsbehälter hat sich Plexiglas (n = 1,5; Dichte 1,18 g/cm³) erwiesen. Die Beständigkeit von Plexiglas gegen Immersionsflüssig­ keiten wurde untersucht, indem dieses einen Monat lang in die jeweilige Immersionsflüssigkeit eingebettet und an­ schließend auf eine Gewichtsabnahme oder Maßänderung über­ prüft wurde. Anders als beispielsweise im Fall von Poly­ styrol ergaben die Untersuchungen, daß Plexiglas z.B. hin­ reichend beständig gegen Benzylbenzoat, d.h. Benzoesäure­ benzylester (n=1,57; Dichte 1,12 g/cm³)) und beständig gegen Bromnaphtalin (n = 1,66; Dichte 1,48 g/cm³) ist, bei denen es sich um gängige Immersionsflüssigkeiten handelt.

Eine besonders einfache Form des Dämpfungsbehälters, wobei jedoch andere Formen selbstverständlich möglich sind, er­ gibt sich, wenn dieser zylindrisch ausgebildet ist. Es kann dann einfach ein zylindrisches Rohr verwendet werden, das mit einem Boden abgeschlossen wird. Der Boden kann entweder aufgeklebt sein oder mit dem zylindrischen Rohr einstückig ausgebildet sein.

Um ein Schrägstellen oder Verkanten des Dämpfungsbehälters in dem die Immersionsflüssigkeit enthaltenden Behälter zu vermeiden, weist der Dämpfungsbehälter vorteilhaft seitlich Distanzstücke auf, zweckmäßig an mindenstens drei Umfangs­ punkten. Als zweckmäßig haben sich (z.B. drei) vertikale Leisten erwiesen, die sich über den gesamten axialen Be­ reich oder Teile von diesem erstrecken. Die Distanzstücke können ggf. einfach an der Behälterwand angeklebt oder auch einstückig mit dieser ausgebildet sein.

Zweckmäßig wird der die Immersionsflüssigkeit enthaltende Behälter auf einem Auflagebehälter mit größerem Durchmesser und ggf. transparentem Boden angeordnet. Bei diesem Auf­ lagebehälter kann es sich beispielsweise in der einfachsten Ausführung um eine handelsübliche Petrischalenhälfte, bei­ spielsweise mit einem Durchmesser von 10 cm, handeln. Als Behälter für die Immersionsflüssigkeit kann ebenfalls ein handelsübliches Gefäß verwendet werden, z.B. eine Kristal­ lisierschale, etwa mit einem Durchmesser von etwa 60 mm und einer Höhe von etwa 35 mm.

Zweckmäßige Abmessungen für den Dämpfungsbehälter sind entsprechend im Falle eines Plexiglasrohrs beispielsweise ein Außendurchmesser von etwa 50 mm, ein Innendurchmesser von etwa 46 mm, eine Höhe von etwa 17 mm und eine Dicke der den Boden bildenden Plexiglasscheibe von etwa 1 mm. Bei diesen Abmessungen hat es sich zum Beispiel als praktisch erwiesen, die Kristallisierschale zu zwei Drittel mit der Immersionsflüssigkeit zu füllen.

Durch das Aufeinanderstellen der verschiedenen Behälter ergeben sich keine optischen Probleme, d.h. es sind keine optisch präzisen Oberflächen erforderlich, da normale Un­ ebenheiten nicht stören. Es müssen lediglich auf der Außenseite verzerrungsfreie Materialien verwendet werden, d.h. die letzte zum Objektiv hin gewandte Fläche, die der Luft zugewandte Fläche, muß optisch plan sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs­ beispiels und der Zeichnung weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur eine teilweise Schnitt­ ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In der Figur ist die Mikroskopanordnung lediglich ange­ deutet worden und in diesem Zusammenhang wird auf die Stammanmeldung verwiesen. Zur besseren Veranschaulichung ist im wesentlichen nur die Vorrichtung zur Immersionsbe­ trachtung ohne die optischen Einrichtungen etc. darge­ stellt. Ein Objekttisch 10 ist auf einer mit der Mikroskop­ halterung verbundenen Trägerplatte 24 höhenverstellbar an­ geordnet. Mit Abstand oberhalb des Objekttisches befindet sich die Okkularanordnung 8. Auf dem Objekttisch 10 ist ein die Immersionsflüssigkeit 82 enthaltender Behälter 80 frei verschiebbar angeordnet. Etwa in der Mitte des Behälters 80 ist auf seinem Boden ein zu betrachtendes Objekt 70 ange­ ordnet, im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Rohedelstein.

In die Immersionsflüssigkeit 82 eingetaucht ist ein Dämpfungsbehälter 84, der im gezeigten Ausführungsbeispiel aus Plexiglas ist. Der Dämpfungsbehälter 84 besteht aus einem zylindrischen Rohrstück 86 und einem aufgeklebten Boden 88. An der Außenseite des Dämpfungsbehälters sind vier Distanzleisten 90 angeklebt, von denen zwei darge­ stellt sind.

Diese Anordnung ist außerordentlich einfach und besteht aus wenig Teilen. Sie kann leicht montiert bzw. in betriebs­ bereiten Zustand versetzt werden und der Austausch zu betrachtender Objekte geht ebenfalls auf einfache Weise vonstatten. Entsprechend den gewählten Materialien und Dichteverhältnissen sinkt der Dämpfungsbehälter 84 in die Immersionsflüssigkeit ein, wobei ein Verkanten bzw. Hängen­ bleiben des Dämpfungsbehälters 84 durch die Distanzstücke 90 verhindert wird. Der Dämpfungsbehälter verhindert opti­ sche Störungen durch Bewegung der Flüssigkeitsoberfläche und dämpft Schwingungen der Immersionsflüssigkeit im Be­ hälter 80.

Claims (10)

1. Vorrichtung, insbesondere zur Betrachtung von Rohedel­ steinen und ähnlich kleinen Objekten, mit einer Anordnung zur Dunkelfeldbeleuchtung und einer Einrichtung zur Immer­ sionsbetrachtung mit einem die Immersionsflüssigkeit ent­ haltenden Behälter, nach Patent P 37 38 041 (Patentanmel­ dung P 37 38 041.9-52), gekennzeichnet durch einen Dämpfungsbehälter (84) mit einem planen Boden (88) und offenem, oberem Ende aus transparentem Material, der bei Betriebsposition der Vorrichtung in die Immersions­ flüssigkeit (82) eingetaucht ist und in dieser schwimmt, wobei der Boden des Dämpfungsbehälters eine Fläche minde­ stens so groß wie das zu betrachtende Objekt aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anordnung zur Dunkelfeldbe­ leuchtung als Lichtquelle eine Kaltlichtquelle mit Glasfa­ serbündel sowie Polarisationsfilter umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Dämpfungsbehälter (84) aus Plexiglas ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsbehälter (84) zylindrisch ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsbehälter (84) seitlich Distanzstücke (90) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Distanzstücke (90) an mindestens drei Umfangspunkten vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Distanzstücke (90) ange­ klebt sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Immersionsflüs­ sigkeit enthaltende Behälter auf einem Auflagebehälter mit größerem Durchmesser und transparentem Boden angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der die Immersionsflüs­ sigkeit (82) enthaltende Behälter (80) eine Kristallisier­ schale ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Auflagebehälter eine Petrischalenhälfte ist.