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Dunkelfeldkondensor für mikroskopische Untersuchungen im Auflicht.
In der Mikroskopie mit durchfallendem Licht macht man vielfach von der Dunkelfeldbeleuchtung
Gebrauch, wo es sich um die Sichtbarmachung linearer Objekte, wie Kanten, Risse,
Bakterien, Geißeln u. dgl., handelt.
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Es ist daher anzunehmen, daß die feinen Kanten und Linien der Atzfiguren,
die beim Atzen polierter Metallschliffe entstehen, sowie die Grenzen der Kornkörper
von Metallen und. andere ähnliche Gebilde, die für die Beobachtung im auffallenden
Lichte in Frage kommen, ebenfalls durch eine Dunkelfeldbeleuchtung in erhöhtem Maße
sichtbar gemacht werden können.
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Eine der Dunkelfeldbeleuchtung bei durchfallendem Licht entsprechende
Beleuchtung im auffallenden Licht erhält man dann, wenn man die Beleuchtungsstrahlen
so führt, daß nur diffus, aber nicht spiegelnd reflektierte Strahlen in das Objektiv
gelangen.
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Unbeabsichtigt und vielfach wohl unbewußt macht man von dieser Art
der Beleuchtung bei der Verwendung des Spiegels nach Lieberkühn Gebrauch. Dieser
ist bekanntlich ein kleiner Hohlspiegel, der in der neuzeitlichen Ausführungsform
an die Objektivfassung geschraubt oder auf diese gesteckt wird. Zur Beleuchtung
dient paralleles Licht, das von der Mikroskopierlampe auf den Planspiegel des Mikroskops
geworfen und von diesem durch eine entsprechend große Öffnung von mindestens
30 mm Durchmesser im Objekttisch gegen den Hohlspiegel reflektiert wird.
Das Objekt, welches eine Größe von etwa i6 mm Durchmesser nicht überschreiten darf,
liegt in der Mitte einer Glasscheibe, die sich auf der Tischöffnung befindet. Der
Spiegel nach Lieberkühn ist in seiner Höhe so einzustellen, daß er bei Scharfeinstellung
des Mikroskops die Beleuchtungsstrahlen auf der Objektoberfläche vereinigt. Aus
Abb. i ist zu ersehen, daß hierbei nur von verhältnismäßig stark schräg stehenden,
spiegelnden Flächen Licht in das Objektiv reflektiert werden kann, daß also im allgemeinen
spiegelnd reflektiertes Licht überhaupt nicht ins Objektiv gelangt, sondern nur
diffus reflektiertes. Die Folge davon ist, daß spiegelnde Teile der Oberfläche dunkel,
diffus reflektierende dagegen hell erscheinen. Bei der sonst üblichen Art der Beleuchtung
durch auffallendes Licht fällt dieses meistens senkrecht oder so geneigt
auf
das Objekt, daß es durch spiegelnde Reflexion in das Objektiv gelangt. Demzufolge
erscheinen hier die spiegelnden Teile heller als solche, welche das Licht diffus
reflektieren.
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Der Spiegel nach Lieberkühn läßt sich jedoch bei größeren Objektivbrennweiten
verwenden, da die Beleuchtungsstrahlen bei der Benutzung von Objektiven mit kurzer
Brennweite und kleinem Objektiv abstand durch deren Fassung zum Teil abgefangen
werden, was einerseits die Beleuchtungsstärke schwächt, andererseits zu störenden
Reflexen Anlaß gibt.
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Gerade bei stärkeren Vergrößerungen mit höherem Auflösungsvermögen
kann jedoch die Dunkelfeldbeleuchtung beim Studium der oben angeführten Objekte
erst zu ihrer vollen Auswertung gelangen.
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Es ist bereits eine Beleuchtungsvorrichtung für den genannten Zweck
bekanntgeworden, die eine Kombination von einem Mikroobjektiv mit einem ringförmigen
Dunkelfeldkondensor für durchfallendes Licht und einem im seitlich durchbohrten
Mikroskoptubus angebrachten ringförmigen Spiegel darstellt. Diese Anordnung erfordert
jedoch Sonderfassungen der Objektive und Änderungen an dem normalen Mikroskoptubus,
die der Erfindungsgegenstand vermeidet.
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In der Abb. 2 ist ein Ausführungsbeispiel des neuen Kondensors aus
Metall für mittlere Arbeitsabstände dargestellt, der auf das Objektiv geschoben
oder geschraubt werden kann. Das Licht wird wie bei Verwendung des Spiegels nach
Lieberkühn zunächst von dem ebenen Mikroskopspiegel in senkrecht nach oben geworfen,
durchsetzt die auf der Mittelöffnung des Objekttisches t liegende Glasplatte g,
welche das Objekt 0 trägt und trifft dann auf einen Kegelspiegel k von 45 oder annähernd
45 ° halber Öffnung. Die Spitze des Kegels ist abgeschnitten, und der verbleibende
Stumpf hat eine zentrale Durchbohrung zum Aufstecken oder Aufschrauben auf das Objektiv
a. An der Basis des Kegelspiegels ist eine Scheibe s befestigt, weiche an ihrem
Rande einen ringförmigen Hohlspiegel h trägt. Dieser Hohlspiegel ist so angeordnet,
daß sein Brennpunkt etwas tiefer liegt als der untere Rand des Kegelspiegels. Die
vom Kegelspiegel k in wagerechter Richtung nach allen Seiten reflektierten Strahlen
werden nach ihrer Reflexion am Hohlspiegel h in dessem Brennpunkt vereinigt. Der
Spiegel ist so einzustellen, daß dieser Brennpunkt auf der Ob-
jektoberfläche
liegt, wenn das Mikroskop scharf eingestellt ist. Aus Abb. 2 ist ersichtlich, daß
hierbei keine spiegelnd, sondern nur diffus reflektierte Strahlen in das Objektiv
gelangen können, wodurch sich die Dunkelfeldbeleuchtung ergibt. Der Kondensor kann
auch so ausgeführt werden, daß das Licht, entsprechend der Abb.3, rechte Hälfte,
zunächst auf einen kegelförmigen Hohlspiegel h und dann auf einen ringförmigen Hohlkegelspiegel
k gelangt. Diese Ausführungsform ermöglicht selbst bei den kürzesten Objektivabständen
volle Lichtausnutzung; sie erfordert dann allerdings Kondensoren von verhältnismäßig
großem Durchmesser. Will man dies vermeiden, so muß, wie in Abb. 3, linke Hälfte,
dargestellt, ein stärker gekrümmter kegelförmiger Hohlspiegel verwendet und der
ringförmige-Hohlkegelspiegel durch einen ringförmigen Zerstreuungsspiegel z ersetzt
werden.
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Bei beiden Ausführungsformen wirkt eine in den Gang der parallelen
Beleuchtungsstrahlen unter dem Objekttisch oder an anderer Stelle, z. B. am Kondensor
der Beleuchtungslampe, eingeschaltete Irisblende so, daß bei ihrem Schließen zunächst
die Strahlen abgeblendet werden, welche am steilsten auftreffen, wodurch der größte
Neigungswinkel der auf das Objekt treffenden und von ihm spiegelnd reflektierten
Strahlen weiter verkleinert wird.
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Es ist selbstverständlich auch möglich, den Kondensor so auszuführen,
daß er nicht am Objektiv befestigt, sondern auf den Objekttisch gestellt wird. Ebenso
ist es möglich, ihn statt aus Metall aus Glas, und zwar einem einzigen, entsprechend
gefaßten, ringförmigen Glaskörper anzufertigen, dessen Querschnitt für das erste
Ausführungsbeispiel Abb. q. zeigt. An der Kegelfläche k würde hier Totalreflexion
stattfinden, während die dem Hohlspiegel entsprechende Fläche h versilbert sein
müßte. Bei Anfertigung des Kondensors aus Glas ist es möglich, reflektierende Flächen
mit sammelnder oder zerstreuender Wirkung durch entsprechend angeordnete brechende
Flächen zu ersetzen.