DE593226C

DE593226C - Dark field condenser for microscopes

Info

Publication number: DE593226C
Application number: DEZ20255D
Authority: DE
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1932-06-23
Filing date: 1932-06-23
Publication date: 1934-02-28

Description

Dunkelfeld'kondensor für Mikroskope Der Gegenstand der Erfindung ist ein für mikroskopische Arbeiten bestimmter Dunkelfeldkondensor derjenigen Art, bei welcher die parallel zur Achse einfallenden Beleuchtungsstrahlen durch einen zerstreuenden Kegelspiegel mit einem Spitzenwirikel von praktisch go ° einer dazu konzentrischen, innen spiegelnden Umdrehungsfläche zrtgeführt werden, deren Flächenelemente zur optischen Achse geneigt sind und welche die gespiegelten Strahlen in der Kondensorachse vereinigt. Um einen besonders günstigen Strahlenverlauf zu erhalten, also das Objekt mit Strahlen von besonders großer Apertur beleuchten zu können, die bekanntlich für die Entstehung des Dunkelfeldes maßgebend sind, ist dieser Kondensor nach der Erfindung so ausgebaut, daß zwischen dem zerstreuenden Kegelspiegel und der spiegelnden Umdrehungsfläche eine spiegelnde Kegelstumpffläche eingeschaltet ist, derenMeridianschnitt dem Meridianschnitt des zerstreuenden Kegelspiegels praktisch parallel ist. Die Spiegel können sowohl Metallspiegel als auch spiegelnde Oberflächen von Glaskörpern sein. Bildet man die spiegelnde Umdrehungsfläche so aus, daß -ihre Meridianschnitte gekrümmte Linien sind, dann kann man erreichen, daß sich. die ursprünglich zueinander parallelen Strahlen ungefähr in einem Objektivpunkte schneiden. Bei Planktonuntersuchungen, für welche der neue Kondensor hauptsächlich bestimmt ist, ist es bei Benutzung verhältnismäßig schwacher Mikroskopobjektive unter Umständen erwünscht, daß die Strahlenvereinigung eine größere Tiefe im Sinne der Beobachtungsrichtung als bei punktförmiger Vereinigung hat, damit man gleichzeitig in verschiedener Tiefe gelegene Schichten übersehen kann. Es ist für diesen Zweck empfehlenswert, die spiegelnde Umdrehungsfläche ebenfalls als Kegelstumpffläche, also mit geradlinigen Meridianschnitten auszubilden, so daß die Beleuchtungsstrahlen praktisch in einer auf der Kondensorachse gelegenen begrenzten Geraden vereinigt werden. Es werden damit also alle Objektpunkte intensiv beleuchtet, die innerhalb eines zylindrischen Raumes sehr geringen Durchmessers liegen. Man kann den Durchmesser dieses Raumes im Bedarfsfalle dadurch vergrößern, daß man wenigstens einer der spiegelnden oder dem Strahlendurchtritt dienenden, also der optisch wirksamen Flächen des Kondensors in an sich bekannter Weise eine schwach diffus zerstreuende Wirkung gibt, beispielsweise durch Mattierung.Dunkelfeld'kondensor for microscopes The subject of the invention is a dark field condenser of the type intended for microscopic work which the illuminating rays incident parallel to the axis through a diffusing one Conical mirror with a tip vortex of practically go ° a concentric, inside reflective surface of revolution zrtführung, their surface elements for optical axis are inclined and which the reflected rays in the condenser axis united. To get a particularly favorable beam path, i.e. the object to be able to illuminate with beams of particularly large aperture, which is known are decisive for the creation of the dark field, this condenser is according to the Invention expanded so that between the diffusing conical mirror and the reflecting Surface of revolution a reflective truncated cone surface is switched on, the meridional section of which is practically parallel to the meridional section of the dispersing conical mirror. the Mirrors can be metal mirrors as well as reflective surfaces of glass objects be. If one forms the reflective surface of revolution in such a way that -Its meridional sections are curved lines, then one can achieve that. which originally to each other intersect parallel rays approximately in one objective point. For plankton examinations, for which the new condenser is primarily intended, it is proportionate in use Weak microscope objectives may require the combination of rays a greater depth in the sense of the direction of observation than in the case of a point-like union so that one overlooks layers at different depths at the same time can. For this purpose it is recommended to use the reflective surface of revolution as well to be designed as a truncated cone surface, i.e. with straight meridian sections, so that the illuminating rays are practically limited in one located on the condenser axis Straight lines are united. This means that all object points are intensively illuminated, which lie within a cylindrical space of very small diameter. Man can increase the diameter of this space if necessary by at least one of the reflecting or the beam passage serving, so the optically effective A weakly diffuse scattering surface of the condenser in a manner known per se Gives an effect, for example through matting.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsformen des Dunkelfeldkondensors als Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. z zeigt das erste Ausführungsbeispiel, Abb. 2 das zweite Ausführungsbeispiel in schematischen Mittelschnitten. In Abb.3 ist im Mittelschnitt im Aufriß das dritte Ausführungsbeispiel wiedergegeben.In the drawing are three embodiments of the dark field condenser shown as embodiments of the invention. Fig.z shows the first embodiment, Fig. 2 the second embodiment in schematic middle sections. In fig 3 the third embodiment is shown in the middle section in elevation.

Das erste Ausführungsbeispiel (Abb. z) besteht aus einem gläsernen Ringkörper a und einem damit verkitteten Paraboloidkörper b, der gleichfalls aus Glas hergestellt ist. Der Ringkörper a ist außen von einer Kegelstumpffläche a', innen von einer Kegelstumpffläche a" begrenzt. Die Meridianschnitte dieser Kegelflächen sind einander parallel. Der im Innern des Ringkörpers a gelegene Teil der Kittfläche b' des Paraboloidkörpers b ist mit einer lichtundurchlässigen Schicht c bedeckt.The first embodiment (Fig. Z) consists of a glass ring body a and a paraboloid body cemented with it, which is also made of glass. The ring body a is bounded on the outside by a truncated cone surface a 'and on the inside by a truncated cone surface a " . The meridional sections of these conical surfaces are parallel to each other. The part of the cemented surface b' of the paraboloid body b located inside the ring body a is covered with an opaque layer c.

Die parallel zur Kondensorachse als parallelstrahliges Bündel eintretenden Beleuchtungsstrahlen werden an der Innenfläche ra" des Ringes a um einen rechten Winkel nach außen abgelenkt und fallen auf die Außenfläche a', die sie wiederum ihrer Eintrittsrichtung parallel macht. Sie durchsetzen als parallelstrahliges Bündel die Kittfläche b' und werden von der Paraboloidfläche b" in deren auf der Kondensorachse gelegenen Brennpunkte d gesammelt. Es steht nichts entgegen, an Stelle des gläsernen Paraboloidkörpers einen Paraboloidspiegel entsprechender Form aus Metall zu verwenden. Um den vorgesehenen Austritt der Strahlen aus dem gläsernen Paraboloidkörper zu ermöglichen, ist zwischen dem Kondensor und dem Objekt in bekannter Weise eine Immersionsflüssigkeit zu benutzen.Those entering parallel to the condenser axis as a parallel-rayed bundle Illuminating rays are made on the inner surface ra ″ of the ring a around a right Angle deflected outward and fall on the outer surface a ', which in turn makes their direction of entry parallel. They prevail as a parallel beam the cemented surface b 'and are of the paraboloid surface b "in their on the condenser axis located foci d collected. There is nothing to prevent it, instead of the glass Paraboloid body to use a paraboloid mirror of the corresponding shape made of metal. To the intended exit of the rays from the glass paraboloid body enable is an immersion liquid between the condenser and the object in a known manner to use.

Bei dem als zweites Ausführungsbeispiel (Abb. 2) gezeichneten Kondensor ist ein zentraler Kegelspiegel e und ein diesen umhüllender dazu konzentrischer Kegelring f aus Metall mit einem gläsernen Paraboloidkörper g verbunden. Die Meridianschnitte der spiegelnden Oberfläche e' des Kegelspiegels e sind den Meridianschnitten der spiegelnden Innenfläche f' des Kegelringes f parallel. Der Paraboloidkörper g hat einen zum Brennpunkte h. der Paraboloidfläche g' konzentrischen, kugelförmigen Ausschliff g".In the second embodiment (Fig. 2) shown condenser is a central conical mirror e and a concentric one surrounding it Conical ring f made of metal with a glass paraboloid body g connected. The meridional sections the reflective surface e 'of the conical mirror e are the meridional sections of the reflective inner surface f 'of the conical ring f parallel. The paraboloid body g has one to the focal point h. the paraboloid surface g 'concentric, spherical cut-out G".

Diese Ausführungsform des Kondensors ist besonders für Untersuchungen von Flüssigkeiten und Gasen geeignet, wobei der zu untersuchende Stoff in den kugelförmigen Ausschliff g" einzubringen ist. Der Strahlengang in diesem Kondensor entspricht im übrigen dem beim ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Strahlenverlauf.This embodiment of the condenser is particularly suitable for investigations of liquids and gases, the substance to be examined being in the spherical Cut-out g "is to be introduced. The beam path in this condenser corresponds to otherwise the beam path described in the first embodiment.

Bei dem als drittes Ausführungsbeispiel (Abb. 3) gezeichneten Kondensor ist in einem zylindrischen Gehäuse i, dessen Boden mit einem Strahleneintrittsstutzen i' versehen ist, ein gläserner Kegelringkörper k gelagert. Die äußere Kegelfläche k' und die innere Kegelfläche k" dieses Körpers k haben parallele Meridianschnitte. Mit dem Körper k ist ein zweiter Ringkörper L aus Glas verkittet, der außen von einer Kegelfläche l', innen dagegen von einer Zylinderfläche Z" begrenzt ist. Das Gehäuse i ist mit einem Deckel m verschlossen, in welchen ein zylindrisches Glasgefäß n so eingehängt werden kann, daß es vom Ringe l umschlossen wird. Die Zylinderfläche l" des Ringkörpers l ist schwach mattiert.In the condenser shown as a third embodiment (Fig. 3), a glass conical ring body k is mounted in a cylindrical housing i, the bottom of which is provided with a beam inlet nozzle i '. The outer conical surface k 'and the inner conical surface k "of this body k have parallel meridional sections. A second ring body L made of glass is cemented to the body k, which is delimited on the outside by a conical surface l' and on the inside by a cylindrical surface Z". The housing i is closed with a cover m, in which a cylindrical glass vessel n can be hung in such a way that it is enclosed by the ring l. The cylinder surface l ″ of the ring body l is slightly matted.

Beim Gebrauch des Kondensors wird das Gehäuse i auf den Tisch o eines Mikroskops so aufgesetzt, daß der Stutzen i' die Tischöffnung i durchdringt. Die als parallelstrahliges Bündel durch den Stutzen i' eintretenden Beleuchtungsstrahlen werden an der Kegelfläche k" um einen rechten Winkel abgelenkt und der Kegelfläche k' zugeführt, die sie nach weiterer Ablenkung um einen rechten Winkel in ihre ursprüngliche Richtung zur Kegelfläche L' leitet. Hier erfolgt eine erneute Ablenkung um einen rechten Winkel; die Strahlen verlassen den Ringkörper durch die Zylinderfläche l" und werden auf einem dem Bündelquerschnitt entsprechenden Abschnitt der Kondensorachse gesammelt, der innerhalb des Glasgefäßes it liegt. Da die Zylinderfläche Z" schwach mattiert ist, wird ein Teil der diese Fläche durchsetzenden ' Strahlen diffus zerstreut. Die Mattierung hat demgemäß zur Folge, daß an Stelle der ohne Mattierung erfolgenden intensiven Beleuchtung lediglich des dem Bündelquerschnitt entsprechenden Abschnittes der Kondensorachse auch die unmittelbare Umgebung dieses Achsenabschnittes kräftig mitbeleuchtet wird. Das Leuchtfeld umfaßt also einen ungefähr zylindrisch begrenzten, zur Kondensorachse konzentrischen Raum.When using the condenser, the housing i is placed on the table o one Microscope placed in such a way that the nozzle i 'penetrates the table opening i. the illuminating rays entering as a parallel beam bundle through the nozzle i ' are deflected by a right angle at the conical surface k "and the conical surface k 'fed, which after further deflection by a right angle to their original Direction to the conical surface L 'leads. Here there is another distraction by one right angle; the rays leave the ring body through the cylinder surface l " and are on a section of the condenser axis corresponding to the bundle cross section collected, which lies within the glass vessel it. Since the cylinder surface Z "is weak is frosted, a part of the 'rays penetrating this surface is diffusely scattered. The matting accordingly has the consequence that instead of the matting that takes place without matting intensive illumination only of the section corresponding to the bundle cross-section the condenser axis, the immediate vicinity of this axis segment is also strong is also illuminated. The light field thus comprises an approximately cylindrically limited, space concentric to the condenser axis.

Diese Ausführungsform des Kondensors ist für Planktonuntersuchungen bestimmt. Die Planktonflüssigkeit ist in das Gefäß it einzufüllen, dessen Durchmesser so gewählt ist, daß ein zur Untersuchung benutztes Mikroskopobjektiv P bequem in die Flüssigkeit eintauchen kann.This embodiment of the condenser is for plankton studies certainly. The plankton fluid is to be poured into the vessel it, its diameter is chosen so that a microscope objective P used for examination is conveniently in the liquid can submerge.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Dark field condenser for microscopes, in which the illuminating rays incident parallel to the axis through a diffusing one Conical mirror with an apex angle of practically go ° a concentric, internally reflective surface of revolution are supplied, the surface elements of which for optical Axis are inclined and which the reflected rays practically in the condenser axis united, characterized in that between the divergent conical mirror and the reflective surface of revolution switched on a reflective truncated cone surface whose meridional section is practical to the meridional section of the dispersing conical mirror is parallel.

2. dark field condenser according to claim i, characterized in that the reflective surface of revolution is also a truncated conical surface, which the Illumination rays practically in a limited one located on the condenser axis Straight lines united.