Polarisationsmikroskopie und DIK : benutzt Ihr Modifikationen ?

[purkinje]

Hallo Holger und alle Freunde der (modofizierten) Pol-Mikroskopie,

Shinya Inoue ist wirklich eine ganz besondere Mikroskopikerpersönlichkeit, trotz des etwas antiquiert wirkenden Titels und auch teilweise Inhalts ist Video Microscopy eine Fundgrube. Er hatte sich ja in seinem langen Leben mit wirklich allen möglichen Aspekten der hochauflösenden Licht bzw. Pol-Mikroskopie befasst: von Deckglasdicken über Brechungindizes der Medien zu den besonderen Anforderungen an die Optiken bishin zu den Anfängen der digitalen Nachbearbeitung war alles dabei.
Als er kurz nach dem II WK anfing standen die Zeiten auf Maschinengewehre zu Mikroskopen:
Shinya-scope Version 1


Shinya-scope Version 4


Shinya-scope Version 7

Beste Grüße Stefan

[purkinje]

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[Holger Adelmann]

Hallo Stefan,

danke für die schönen zusätzlichen Informationen zu Shinya und seinen sehr speziellen Mikroskopen.

Hoffentlich liest Wolfgang (@ortholux) hier mit, der hat doch eigentlich fast alles, also evt. auch den sehr seltenen Korrektionspolarisator von Leitz?
Wolfgang?

Viele Grüße,
Holger

[purkinje]

Hallo Jürgen und alle PPM-Interessierte,

das was Du, Jürgen dort geschrieben hast

ch glaube, darin liegt die auch stärke der PPM Methode, dass man eine ,,life" ( iSv direkt )Übersicht bekommt.
Apropos ,,life"( iSv Leben); bewegliche Objekt würden ständig ihre Farbkombination wechseln.
Mit dem Rot I Kompensator bekommt man eine Orientierung von um die +- 90° Trennung hin, blau additiv und gelb subtraktiv und die Auslöschung in Rot I. Laut Literaturangaben sind mit PPM +- 5° und professionellem Aufbau möglich.

hat mich ja auch von Anfang an an der Methode interessiert.

so wie ich es verstanden haben verwendet
Aufbau 1
lineare Polarisator/Analysatorkombi mit zwei gegenläufig-drehenden Quarzen (ca 3,75mm)


Aufbau 2
Zirkularpolarisation welche über die Wellenlängen des sichtbaren Lichts konstant verzögern (achromat.) und einer dicken (8mm) Quarzplatte im beleuchtenden Strahlengang


Wo seht ihr Fallstricke, bzw Vorteile und Unterschiede der unterschiedlichen Aufbauten?

Ich seh ja z.B. bei einem dickeren Quarz im abbildenden Strahlengang (Aufbau 1) ohne Telansystem eher ein Problem.

Beste Grüße Stefan

[hugojun]

Lieber Stefan ,
Wülfing´s Arbeit ,,Über die empfindlichen Farben und ihre Anwendung bei der Erkennung schwach doppelbrechender Medien" erbringt den Nachweis, dass zur Erzeugung des ,,Teint sensible ,,durch verschiedenen Hilfs-Platten sich gleichgute Ergebnisse erzielen lassen.
In seinem Diagramm entsprechen die Kurven I, II, III den Spektren von Hilfs-Platten aus parallel zu den optischen Achsen geschnittenen Quarzscheiben von 60,4 µm, 63,1 µm und 65,8 µm Dicke respektive.
Ihre Minima liegen bei 560 nm, 575 nm und 590 nm.
Die Kurven IV , V und VI entstanden aus Hilfsplatten , welche in ihrer Anwendung unter dem Namen Biot-Klein´sche Quarzplatte bekannt wurden. Da hier der Quarze senkrecht zu ihrer optischen Achse geschnitten wurden und die Rotations-Doppelbrechung um den Faktor >100 geringer ausfällt, sind Hilfsplatten-Dicken von 3,6mm, 3,75 mm und 3,9 mm notwendig.



Obwohl die spektrale Ähnlichkeit nachgewiesen werden konnte, blieb die Frage über die Wirkungsweise der unterschiedlichen Hilfsplatten offen.
Sehr geringe Spannungsdoppelbrechung an Gläsern sind viel deutlicher durch den Farbumschlag mit Hilfe einer normalen λ-Platte nachzuweisen, wo hingegen die Biot-Klein´sche Quarzplatte völlig versagt. Umgekehrt ist die geringe Doppelbrechung von anisotropen absorbierenden Oberflächen um ein Vielfaches deutlicher Nachweisbar unter Verwendung der Biot-Klein´schen Quarzplatte. Andere Anwendungen der Biot-Klein´schen Quarzplatte sind die Beobachtung von Auslöschungslagen an anisotropen Kristallen mit Eigenfarben (Pleochroismus), anisotrope reflektierende Oberflächen und die Bestimmung der Halbwertbreite von Glas-Farbfilter.

https://www.zobodat.at/pdf/Mikroskopie_5_0292-0295.pdf


LG
Jürgen

[purkinje]

Hallo Jürgen,
besten Dank! 💡
Nicht dass ich den Wülfing-Artikel nicht schon einmal angeschaut hätte, aber wie es halt immer so ist. 
Beste Grüße Stefan

[TStein]

Hallo in die Runde,

bzgl. PPL und erforderlichem achromatischen λ/4 Verzögerer habe ich noch ein bisschen recherchiert.
Anscheinend kann man die achromatische Phasenverzögerung doch recht einfach auf unterschiedliche Weisen erzeugen.
In folgendem Artikel wird bspw. die Verwendung von jeweils 3Stk klassischen λ/4 Platten aus Quarz in Reihe zur Erzeugung der achromatischen l/4-Phasenverzögerung beschrieben, wobei die mittlere um einen Winkel von etwa 58° im Azimuth verdreht werden muss. Siehe hier: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030402614003702

Auch eine Kombination aus einer um einen gewissen Winkel verdrehten λ/2 und einer λ/4 Quarz-Platte könnte gehen.

Oder man nimmt klassisch zwei unterschiedliche λ/4 Verzögerer bspw. Quarz und Gips und testet die Verdrehwinkel. 
 
Apropos, hier wäre auch bspw. einen chinesischen Supplier für klassische achromatische Qz/MgF2 λ/4 Verzögerer mit gutem Preis/Leistungsverhältnis, 250USD für 1Zoll sind schon ganz ok. Bei Thorlabs usw. werden 1k€ aufgerufen, aber dann entspiegelt und gefasst.

Lg Tino

[purkinje]

Hallo Tino,
ich werde demnächst mal experimentieren und basteln;
Ich dachte ja ursprünglich auch, dass diese achromatischen Elemente maßgeblich wären.
Aktuell werde ich mich mit einfachen  λ/4 Kompensatoren  welche von 4-700nm ±0,03λ aufweisen begnügen. Wenn ich mir die Abb. in den div. Supplementories der Veröffentlichungen ansehe, dann sind die Bauteile ja auch nicht gerade so dimensioniert, dass dort all zu viel Platz ist.
Beste Grüße Stefan

[hugojun]

Eine ältere Version ohne paywall

https://www.ias.ac.in/article/fulltext/seca/041/04/0130-0136

LG
Jürgen

[TStein]

Ohje,

hatte leider garnicht mitbekommen, dass die Veröffentlichung nicht frei ist. Kann sie natürlich per PN bereitstellen. Außerdem war im Paper nicht von λ/4 die Rede sondern von λ/2.  Das Prinzip sollte das selbe sein, der Winkel stimmt dann aber mglw. nicht. Gibt es irgenwo eine Tabelle für die Dispersion der Doppelbrechung für gängige Retardermaterialien, wie Quarz, Gips usw.? Dann könnte man vllt noch etwas optimieren.

Lg Tino 

[TStein]

Und danke nochmal Jürgen, für den anderen Artikel. Hab jetzt erst verstanden, dass die Dispersion der Doppelbrechung eher nicht das Problem ist, sondern die relative Konstanz derselben.

Lg Tino

[hugojun]

Ohje,

hatte leider garnicht mitbekommen, dass die Veröffentlichung nicht frei ist. Kann sie natürlich per PN bereitstellen. Außerdem war im Paper nicht von λ/4 die Rede sondern von λ/2.  Das Prinzip sollte das selbe sein, der Winkel stimmt dann aber mglw. nicht. Gibt es irgenwo eine Tabelle für die Dispersion der Doppelbrechung für gängige Retardermaterialien, wie Quarz, Gips usw.? Dann könnte man vllt noch etwas optimieren.

Lg Tino

https://hal.science/hal-03520222


Florian hat auch eine Tabelle angefertigt, die ich gerade nicht finde, da unterwegs.

LG
Jürgen

[Florian D.]

Und danke nochmal Jürgen, für den anderen Artikel. Hab jetzt erst verstanden, dass die Dispersion der Doppelbrechung eher nicht das Problem ist, sondern die relative Konstanz derselben.

Es gibt ja sogar eine Apophyllit Variante, den sog. Leucocyclit, bei dem die Dispersion der Doppelbrechung gerade so ist, dass die Phasenverzögerung achromatisch ist. Dieser zeigt dann nur abwechselnd schwarze und weisse Interferenzfarben, daher der Name.

Viele Grüsse
Florian

[TStein]

Hallo Florian, hallo Jürgen, hallo Stefan,

danke für die Erläuterungen und die Literatur. Jetzt ist auch die Verwendung des z-Cut Quarzes als idealer Polarisationsrotator (ohne Einführung einer Elliptizität) aufgrund der chiralen Kristallstruktur im Rahmen der PPL klarer, als Alternative zu den achromatischen Lambda/4 Retardern. Soweit ich gelesen habe sind aber die Anforderungen an die exakte Kompensationswirkung der beiden z-Cuts (jeweils rechts- und linksdrehend) ziemlich hoch, dh. die Dicke muss im µm-Bereich möglichst gleich sein.

Lg Tino