Stereomikroskope für räumliche Analysen

Stereomikroskope gehören zu den Lichtmikroskopen. Oft wird im falschen Zusammenhang von Stereomikroskopen gesprochen. Nicht der doppelte Einblick macht das Mikroskop zu dem, was es ist, sondern die beiden Strahlengänge, die zwei unterschiedliche Bilder an das Auge liefern. Durch diese versetzten Bilder sehen wir das zu betrachtende Objekt räumlich, also in 3D.
In der Medizin, der Forschung, bei der Analytik im Labor, in der Kriminalistik und selbst in der Archäologie sind Stereomikroskope nicht mehr wegzudenken. Durch die räumliche Betrachtung, die diese liefern, wird das Objektbild ermöglicht, das trotz Vergrößerung die verschiedenen Teile und Facetten deutlich macht, die das Objekt mit sich bringt.

Der Strahlengang

Der Strahlengang bei Stereomikroskopen ist das Spezifische dieser Geräte. Die beiden Okulare, durch die hindurch geblickt wird, werden über zwei getrennte Strahlengänge gespeist. Sie besitzen also zwei Objektive, die das Bild an unsere Augen schicken. Es wird mit jedem Auge ein einzelnes Bild erkannt, dadurch wird das Objekt von uns dreidimensional betrachtet und erkannt. Im Unterschied dazu haben binokulare Mikroskope zwar ebenfalls zwei Okulare, aber nur ein Objektiv. Der Strahlengang ist nur einfach vorhanden und das Bild, das wir sehen, ist lediglich gesplittet. Wir bekommen so keinen räumlichen Einblick vom Objekt.

Linsensysteme

Im Strahlengang des Mikroskops befindet sich das Herzstück, das Linsensystem. Es macht letztlich die Vergrößerung aus und ist von entscheidender Wichtigkeit für die Qualität der Vergrößerung.
Das Objektiv ist dem Objekt zugewandt, das Okular dem Auge. Es gibt hier entscheidende Unterschiede. Vor allem beim Objektiv ist es wichtig, einige Parameter zu beachten. Das Okular sorgt für die nötige Vergrößerung.

Das Objektiv

Das Objektiv ist für die Abbildung des Objektes auf dem Objektträger zuständig. Bei den Zusatz-Objektiven wird sehr viel Wert darauf gelegt, Fehler, die durch die Linsenabbildung entstehen können, auszugleichen und zu beheben. Es gibt unterschiedliche Objektivklassen. Je nach eigener Anwendung sollte man die passende Klasse auswählen, um die Kosten und den Nutzen in einem ausgewogenen Maß zu halten.

Achromate

Diese Art der Objektive besitzt eine Bildfeldwölbung. Diese wird nicht ausgeglichen. Die Schärfe ist nicht über den gesamten Objektraum gleich einstellbar. Entweder sind die Ränder scharf zu erkennen oder das Zentrum des Objektes. Zusätzlich ist das Farbfeld nicht korrigiert. Es kann zu bläulichen oder rötlichen Ränderungen kommen. Beim herkömmlichen Gebrauch von Stereomikroskopen, beispielsweise bei allgemeinen Anwendungen im Labor, ist ein solches Objektiv allerdings ausreichend. Besonders im Bereich der Ausbildung werden diese Objektive oft eingesetzt, da die Fehler bei der Abbildung keine wesentliche Rolle spielen. Die Kosten für solche Objektive sind relativ gering, wodurch die Mikroskope kostengünstig zu erhalten sind.

Planachromate

Damit Sie jeden Bereich des Objektes gleich scharf sehen können, verwenden Sie am besten Objektive der Klasse Planachromate. Mit solchen Objektiven können Sie das gesamte Objekt gleichzeitig in einer guten Qualität betrachten. Sinnvoll ist es, diese Objektive durch Weitblickokulare zu ergänzen, um auch das gesamte Objektfeld im Sichtfeld zu haben. Eine Farbkorrektur wird durch diese Objektive allerdings nicht vorgenommen. Hier geht es im Wesentlichen um die detailgenaue Gesamtbetrachtung.

Apochromate

Diese Objektivklasse ist heutzutage nicht mehr so weit verbreitet, da sie eher eine Zwischenstufe darstellt. Dabei wird eine Farbkorrektur durchgeführt, allerdings auf die Bildfeldwölbungsfehlerkorrektur verzichtet. Man erhält zwar ein kontrastreiches Bild, dieses ist jedoch nicht in allen Bereich gleichzeitig scharf einstellbar.

Planapochromate

Diese Objektivklasse ist das Nonplusultra. Dabei werden kaum noch Fehler ausgewiesen. Die Fehlerkorrektur ist soweit fortgeschritten, das sowohl die Farbsäume und Farbverfälschungen als auch die Bildfeldwölbungen unterbleiben. Ein kontrastreiches und überaus scharfes Bild entsteht, das jedes kleine Detail sichtbar macht. In Medizin und Forschung werden Stereomikroskope mit diesen Objektiven verwendet. Auch für die Dokumentation per Foto sind diese Objektive ideal.

Spezialobjektive

Diese vier genannten Objektivarten stellen die wichtigsten Grundarten dar, es gibt noch eine ganze Reihe von Spezialobjektiven, die ja nach Anwendung, zum speziellen Einsatz kommen.

Das Okular

Als weiterer Baustein des Linsensystems ist das Okular zu nennen. Dadurch wird das entstandene Bild, das vom Objektiv bereits vergrößert wurde, nochmals vergrößert. Das Okular ist nichts Anderes als eine leistungsstarke Lupe. Wichtig ist es, darauf zu achten, dass das Okular auch für Brillenträger geeignet ist, da es sonst dazu kommt, dass diese Anwender nicht mehr das komplette Sehfeld zur Verfügung haben und nicht mit aufgesetzter Brille mikroskopieren können. Es kommt dann unweigerlich zu Einschränkungen.

Sehfeld

Das Sehfeld bezeichnet, wie groß der Ausschnitt ist, den man vom erzeugten Bild sehen kann. Je größer der Durchmesser des Sehfeldes, desto mehr kann der Betrachter sehen und beobachten. Der Bildausschnitt ist bei größerem Durchschnitt auch deutlich größer.
Um eine fotografische Dokumentation vornehmen zu können, ist es unumgänglich, spezielle Okulare zu verwenden, die es ermöglichen, eine Fotomaske vorzuschalten.
Es ist immer empfehlenswert darauf zu achten, das entsprechende Okular passend zum Objektiv zu wählen. Nicht nur im Bereich der Hersteller gibt es da enorme Unterschiede. Nutzt man beispielsweise Planapochromate Objektive, sollten auch Weitfeldokulare im Einsatz sein.

Vergrößerung

Stereomikroskope mit einer optischen Vergrößerung über einhundertfach sind nicht sinnvoll. Die Vergrößerung ist aber durchaus ausreichend, daher werden Stereomikroskope trotz dieser Begrenzung gern und häufig in den verschiedensten Bereichen eingesetzt und sind dort auch nicht weg zu denken. Die angegebene Vergrößerung ist das Produkt aus der Vergrößerung des Objektives und der Vergrößerung, die das Okular erzeugt. Der Abbildungsmaßstab sagt aus, um wie viel das Objekt vergrößert wird.
Berücksichtigen Sie Ihr Anwendungsgebiet bei der Auswahl. Geht es darum, Mineralien zu untersuchen, ist eine Vergrößerung um das Zwanzigfache häufig bereits ausreichend. Eine Untersuchung von Gewebezellen stellt sich da schon schwieriger dar und bedarf einer weitaus höheren Vergrößerung. Stereomikroskope bieten teilweise die Möglichkeit, die Vergrößerung durch Vorsatzlinsen nochmals zu steigern. Hierbei handelt es sich um optionales Zubehör.

Licht

Neben dem Linsensystem ist das Licht absolut wichtig für eine gute Sicht auf das Objekt. Ohne die entsprechende Beleuchtung funktioniert die Mikroskopie nicht. Tageslicht bringt nicht den gewünschten Erfolg. Künstliche Lichtquellen sind nötig. Hierbei gibt es in Bezug auf den Lichteinfall große Unterschiede. Verschiedene Beleuchtungssysteme werden bei unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt, um ein gutes Ergebnis in der Mikroskopie zu erhalten.

Durchlicht

Diese Beleuchtung des Objektes ist vor allem in der Medizin und in der Biologie gebräuchlich. Dabei wird ein transparentes Medium von unten durchleuchtet, das Bild wird so zum Objektiv übertragen und von da aus in Richtung des menschlichen Auges transportiert. Das Licht wird mit Hilfe einer unterhalb angebrachten Durchlichtlampe durch das Objekt geleitet, daher auch der Begriff Durchlicht.

Auflicht

Sollen undurchsichtige Objekte mikroskopisch untersucht werden, verwendet man die Auflichtmethode. Hierbei trifft das Licht von oben auf das Objekt und wird von diesem reflektiert und so an das Objektiv weitergegeben.

Kombination

Günstig ist es, wenn Sie mit Ihrem Mikroskop die Durchlicht- und Auflichtmethode kombinieren können. So wird Schatten vermieden, wenn beispielsweise ein Insekt mit transparenten Flügeln untersucht werden soll. Das Auflicht würde einen Schatten unter die Flügel werfen, durch ein zusätzliches Einspielen von Licht von unten werden diese minimiert und Sie erhalten ein klares Bild.

Dunkelfeldmikroskopie

Wenn es darum geht, Objekte zu mikroskopisch zu betrachten, die im Wesentlichen ohne Kontraste, also deutliche Farbunterschiede, vorhanden sind, greift man auf die Dunkelfeldmikroskopie zurück. Achten Sie beim Kauf darauf, dass das Mikroskop diese Variante unterstützt, damit Sie beispielsweise rote Blutkörperchen untersuchen können. Hierbei wird das Licht durch eine Dunkelfeldeinheit schräg durch das Objekt geleitet. Der eigentliche Lichtstrahl geht am Objektiv vorbei und nur das vom Objekt gebrochene Licht fällt in das Objektiv ein, so erhalten Sie ein helles Bild auf dunklem Hintergrund. Umrisse werden erkennbar, innere Strukturen leider nicht.

Zoom - ja oder nein?

Das Zoom bei Stereomikroskopen bringt eine Reihe von Vorteilen. Beim Vergrößerungswechsel bleibt das Objekt dauerhaft für den Betrachter sichtbar, ein gleichmäßiger Vergrößerungswechsel ist möglich und der Arbeitsabstand bleibt bei allen Vergrößerungen der gleiche. Das Fazit lautet also ganz einfach, wählen Sie nach Möglichkeit ein Stereomikroskop, das über Zoom verfügt.

Trinokular

Auch bei einem trinokularen Mikroskop wird das Objekt mit beiden Augen betrachtet. Allerdings bietet es den Vorteil, dass ein drittes Okular angebracht ist, das es ermöglicht, über einen Kameraadapter eine Digitalkamera anzuschließen, die das im Moment gesehene Bild dokumentiert. Sie können so ganz entspannt arbeiten, ohne einen ständigen Wechsel vornehmen zu müssen, sondern haben immer und zu jeder Zeit die Möglichkeit, ein Bild dauerhaft zu fixieren.

Kreuztisch

Der Kreuztisch wird auch XY-Tisch genannt. Er dient dazu, das Objekt genau unter dem Objektiv zu positionieren. Das Objekt kann dabei ohne Ruckeln genau in den Zielbereich der Betrachtung gebracht werden. Skalen links und rechts am Kreuztisch helfen Ihnen später dabei, die Position einer beobachteten Stelle genau zu definieren und in der Probe wieder zu finden.

Zubehör

Um die Probe und das Objekt optimal präparieren zu können, ist es nötig, dass Sie über ein gutes Mikroskopierbesteck verfügen. Objektträger und Deckgläser, Vorsatzlinsen und Stereomikroskop-Adapter sowie zusätzliche Lichteinheiten sorgen, wenn Sie es passend zu Ihrem Mikroskop auswählen, für jede Menge erweiterter Funktionalitäten.