Leitz MPV umbau mit moderne Elektronik

[Ronald Schulte]

In 2015 habe ich ein zweites Orthoplan dazu gekauft und angefangen es aus zu rüsten für Auflicht und Durchlicht POL. Idee war um neben die Histologische Arbeiten mal was zu machen in die Geologie. Dünnschliffe und Anschliffe von verschiedene Mineralien und die dann zu bestimmen. Dass das nicht so einfach war wurde mich nach wenige Zeit schon klar. Eine prima Unterstützung von die Erzbestimmung ist die Möglichkeit um die Reflektion von die Mineralien zu messen. Das messen ist keine neue Technik, das hat man bei Leitz schon lange her gemacht. Dazu hat Leitz sich ein MPV ausgedacht. MPV bedeutet: Mikrophotometer mit Variable Messblende. Alles noch Analog gebaut aber es Funktionierte. Das Herz war, und ist bei heutigen Photometer noch immer, ein Photometer multiplier Tube so wie hier im Bild. Die Tubes werden heute noch immer gebaut durch Hamamatsu aus Japan. http://www.hamamatsu.com/us/en/index.html

Ich wollte also ein relativ altes Photometer umbauen um es wieder tauglich zu machen mit neue moderne Elektronik und Computer Steuerung (das gab es Selbstverständlich bei Leitz in die 70-er und 80-er Jahren noch nicht). Den Photometer habe ich von Peter Voigt bekommen und bin dann angefangen um die fehlende Teilen wie Interferenz Filter, Messblenden usw zu sammeln. Auch habe ich einige malen Holger Adelmann besucht um sein MPV an zu sehen und mich schlau zu machen in die Technik von die Reflektion Messungen.
Nach viele Stunden Bastel Arbeit ist es mir dann gelungen um das MPV betriebsfähig zu machen.
Hier möchte ich mal einige Bilder zeigen von mein Orthoplan mit MPV und einige Bilder von ein Erzanschliff aus Schweden.
Wenn Interesse darin ist könnte ich mal mehr zeigen von die Praxis wie Mann eine Messung durchfuhrt.

Zuerst mal was Bilder von mein Orthoplan mit MPV.









In ein Pyrit Erzanschliff aus Schweden war aber nicht nur Pyrit zu messen sondern auch winzige teilen an Gold. Gold hat eine sehr hohe Reflektion.
Das Pyrit hat ein Reflektion Farbe von Creme zu Weiß. Das Dunkle Graue bis Schwarz ist in alle Bilder Quarz. Quarz ist meist leicht zu erkennen weil es viele interne Reflektions Farben hat wenn man es mit gekreuzte Polarisatoren betrachtet.

Objektiv Leitz NPL Fluotar 10x
Nicols //
Pyrit = Weiß
Quarz = Dunkel Grau bis Schwarz




Objektiv Leitz NPL Fluotar 10x
Nicols +




Nicols //
Pyrit = Weiß
Gold = Goldgelb



Nicols //
Pyrit = Weiß
Gold = Goldgelb




Nicols //
Pyrit = Weiß
Gold = Goldgelb




Nicols //
Pyrit = Weiß
Gold = Goldgelb


Nicols //
Pyrit = Weiß
Gold = Goldgelb




Nicols +




Nicols //
Pyrit = Weiß
Gold = Goldgelb




Nicols +




Nicols //
Pyrit = Weiß
Gold = Goldgelb




Nicols +




Nicols //
Pyrit = Weiß
Gold = Goldgelb




Nicols +










Die Bilder können sicher noch besser aber arbeite dran, ist doch wieder was anderes wie ein Histologisches Bild machen.
Gruße Ronald

[Florian Stellmacher]

Lieber Ronald,

bisher kannte ich solche Beiträge nur von Holger Adelmann, insbesondere von seinen Vorträgen. Daher habe ich zumindest eine vage Vorstellung davon, welcher Aufwand tatsächlich hinter der ganzen Sache steckt. Irre, mit welcher Energie Du dich in dieses völlig andere Thema, auf dem offenbar auch nur wenige Profis arbeiten, eingebarbeitet hast!

Da wird zukünftig keines der berühmten holländischen Bergwerke vor Dir sicher sein (zieh' vorsichthalber eine Badehose an). 

Herzliche Grüße,
Florian

P.S,: Wertest Du auch mit Holgers selbst geschriebener Software aus, oder hast Du da auch etwas Eigenes?

[koestlfr]

Hallo Ronald!

Herzliche Gratulation zu Deinem Aufbau! Schön, dass Du dem Orthoplan treu bleibst! Ich habe selten ein so "sauberes", neuwertiges Orthoplan gesehen....

Liebe Grüße
Franz

PS: ich glaube ja, Ronald ist unter die Goldsucher gegangen...:-))

[wilfried48]

Hallo Ronald,

schöne Arbeit und schön, dass du uns teilhaben lässt.

Wenn Interesse darin ist könnte ich mal mehr zeigen von die Praxis wie Mann eine Messung durchfuhrt.

Aber natürlich besteht Interesse und wenn du als Neueinsteiger erklärst kapiert man (ich) es vielleicht eher.

Ich habe bisher immer (zu) früh die Schotten dichtgemacht, weil die Materie doch sehr kompliziert ist, insbesondere wenn sie
von geübten Spezialisten erklärt wurde.

So habe ich z.B. noch nie nachvollziehen können, wie man durch Reflexionsmessungen im polarisierten Licht die Bestandteile von Erzmineralien bestimmen kann. Ich würde hier als Physiker immer zunächst an Röntgenmikroanalyse (EDX, WDX) denken.

viele Grüsse
Wilfried

[Bernhard Lebeda]

Hallo Ronald

toller Beitrag!!

Bis zum messen werd ich es in diesem Leben wohl nicht mehr bringen, aber zeig trotzdem bitte mal.

Für eventuelle Erzinteressenten erlaube ich mir an dieser Stelle den Link zu Udo Neumanns PDF (der ja auch hier im Forum vertreten ist!) zu bringen.

https://homepages.uni-tuebingen.de/neumann/Erzbuch_kl_Georessourcen_Nov2015kom.pdf


Viele erzmusikalische Mikrogrüße

Bernhard

[Ronald Schulte]

@Florian,
Ja die Geologie ist eine Gans andere Sache wie die Histologie. Damit höre ich auch sicher nicht auf. Das nächste Projekt: die fünffache MOVAT Färbung ist schon im Vorbereitung.
Was die Photometrie angeht, das 'comparing' Programm hat Holger mich erlaubt um zu nutzen. Er ist ja auch viel schlauer wie ich! Damit werden die gemessene Daten verglichen in ein Database und so kommt ein 'match' raus.
Das Steuerprogramm ist mit Labview gemacht und die habe ich selber programmiert. Selbstverständlich nach Beispiel von Holger seine Programmierung. Das Funktionierte ja.
Laview ist aber wohl was gewöhnungsbedurftig (kostet viel zeit um es zu verstehen und sich was aus zu denken was Funktioniert). Die Elektronik habe ich auch selber gebastelt, wie z.B. hier im Bild.






@Franz,
Das Orthoplan ist dann auch gut geputzt und wird jeden Tag gut verpackt so das es mir nicht verstaubt.







@Wilfried,
Ich werde mal sehen ob ich ein Beitrag herstellen kann. Dauert aber was weil es viel Arbeit ist. Kompliziert ist es wohl aber wenn man es zum ersten mal sieht und man versteht nicht was Passiert, dann erst wird es adakadabra. Wenn das Prinzip mit ein einfaches Beispiel und klare Zeichnung erklärt wird, dann wird es schon verständlicher.
Die Komplizierte Arbeit hat ja eigentlich Hamamatsu gemacht um sich ein Photometer Socket aus zu denken das die winzige Elektronen Bewegungen umwandert in ein Niedervolt Signal.

Grusse Ronald

[Peter V.]

Lieber Ronald,

das ist ja echter "microscope porn"! Wunderschöne Geräte - und wer Dich kennt, weiß, dass Dir auch nichts anderes auf den Tisch käme. Für Dein Projekt hast Du meine absolute Hochachtung! Als Du das alte MPV von mir bekommen hast, dachte ich: "Na ja, das wird ja was werden...". Dass Du so vergleichsweise schnell diesen analogen "Oldtimer" mit modernster Computertechnik zum Leben erwecken könntest, hätte ich nicht gedacht.
Und dass Du Dich an diese Art der Messungen traust: Alle Achtung! Ich weiß von Olaf, dass das etwas für absolute Spezialisten ist.

Viel Erfolg bei Deiner weiteren Arbeit. Aber da der Berg bekanntlich nicht zum Propheten Niederländer kommt, musst Du wohl mal gelegentlich zumindest bis ins Sauer- oder Siegerland reisen.

Herzliche Grüße
Peter

[Ronald Schulte]

@Peter,

Danke für dein Lob. Muss aber auch Holger danken wegen seine hervorragende Hilfe. Du warst ja selber in Köln dabei das er die Technik vorgeführt hat. Da musste ich auch zuerst mal 'schlucken'! Ich habe es dann eigentlich nur nachgebaut, mehr nicht!
Schön aber ist das die Messdaten wirklich Übereinstimmen mit die bekannten Daten, das tut wirklich gut.

Das ich die Orthoplane so liebe muss dir ja auch nicht Gans unbekannt sein. Du und Florian haben mich ja auf die Idee gebracht und davon habe ich wenig Reue.

Ja und hier in Nordfriesland ist was Mineralien betrifft nicht viel los. Habe mich dann auch vorgenommen um was öfter nach euren Land zu fahren. Ich verstehe immer noch nicht warum die Holländer das Land hier ausgesucht haben. Wie damals Europa verteilt ist habt ihr einfach besser nachgedacht  .
Wenn Stefan Ortel mitliesst! Auch da möchte ich mal hin um Steine zu sammeln, und was denkst du von Gerhard in das wunderschöne Österreich. Davon haben wir hier leider nichts.

Grusse Ronald   

[the_playstation]

Hallo Ronald.
Sieht doch super aus. Brauchtest Du wirklich 3x Trafos bei der Stromversorgungsplatine? Oder mußtest Du Störungen entkoppeln?

Liebe Grüße Jorrit.

[olaf.med]

Ich habe schon wiederholt meine größte Hochachtung vor dem, was Holger und nun auch Ronald machen, ausgedrückt und tue es hiermit nochmals!

Lieber Wilfried,


Das ultimative Mittel der Phasenanalyse ist die Röntgenbeugung, die alleine eine Aussage über die Kristallstruktur ermöglicht (evtl. noch in Verbindung mit einer Mikroanalyse wie EDX). Diese analytischen Methoden sind aufwendig, teuer und langwierig. Z.T. bedingen sie auch eine komplexe Probenvorbereitung bzw. sind nicht zerstörungsfrei. Daher hat man immer nach Alternativen gesucht, wobei bei den opaken Erzmineralen die Reflektionsmessung das gängigste Verfahren war (natürlich gepaart mit großer Erfahrung und einem wirklich guten Auge). Oft wurde noch die Mikrohärte nach Vickers zusätzlich genutzt, die man auch am Mikroskop schnell und problemlos messen kann.

Die Messung des Reflektionsvermögens ist - eine gute Apparatur vorausgesetzt - auch sehr genau und reproduzierbar möglich, allein die Tücke liegt im Objekt! Zum einen sind die Minerale nur in den seltensten Fällen reine stoichiometrische Verbindungen mit Endgliedzusammensetzung, sondern es treten in der Regel Mischkristalle mit diadochem Ersatz der Kationen auf, die das Reflektionsvermögen enorm beeinflussen und damit natürlich die Diagnose sehr erschweren (siehe unten).

Die andere wichtige Fehlerquelle liegt in der Probenvorbereitung. Diese Erzanschliffe müssen relieffrei perfekt poliert werden, und das ist bei manchen Phasen höchste Kunst und muss individuell mit großer Erfahrung geschehen. Beim Polierprozess wird die Oberfläche empfindlich verändert, es entsteht die sogenannte Beilby-Schicht, die ganz andere Eigenschaften als der eigentliche Kristall besitzen kann. Daher sind die Ergebnisse an unterschiedlich vorbereiteten Proben nicht unbedingt vergleichbar.

Kein Zweifel: die Messung des Reflexionsvermögens führt oft zu richtigen Ergebnissen, vor allem aber an ganz normalen "Feld-, Wald- und Wiesen-Mineralen", die der geübte Auflichtmikroskopiker aber sowieso sofort erkennt. Für die Diagnose "Pyrit" braucht man wirklich keine anderen Hilfmittel als das nackte Auflichmikroskop. Ronald hat dieses Mineral ja auch nur zu Testzwecken benutzt. Meine Fotos genügen nicht den Adelmannschen Kriterien, aber vielleicht kann Holger ja mal ein Bild eines Bravoits hier zeigen, damit man eine Eindruck bekommt, was ein paar Prozent Nickel im Gitter des Pyrits an Änderung des Reflektionsvermögens und des Farbeindrucks selbst bei diesem einfachen Mineral bewirken!

Wie komplex es in der Erzmineralogie zugeht zeigt die Gruppe der Sulfosalze als wichtige Erzminerale mit mehr als 250 bekannten Phasen und weiteren 200, deren genaue Zuordnung noch nicht geklärt ist. Obwohl ich die Quelle nicht immer schätze habe ich den betreffenden Absatz aus Wikipedia hier angefügt:

Die Zusammensetzungen gehorchen der allgemeinen Formel A_m(B_nX_p) worin

   A für die Metallkationen Pb²⁺, Ag⁺, Cu⁺, Zn²⁺, Hg²⁺, Tl⁺, Cd²⁺, Fe²⁺, Sn²⁺, Mn²⁺, Au⁺ steht,
   B für die Kationen As³⁺, Sb³⁺, Bi³⁺, Te⁴⁺, Sn⁴⁺, Ge⁴⁺, As⁵⁺, Sb⁵⁺, V⁵⁺, Mo⁶⁺, W⁶⁺, In
   und X für Chalkogenanionen S²⁻, Se²⁻, Te²⁻, die teilweise ersetzt sein können durch Cl⁻ oder O²⁻.


Hier stößte jede Art der Bestimmung, außer der Röntgenbeugung, sehr schnell an ihre Grenzen :-

Herzliche Grüße,

Olaf

EDIT: Ronald heißt Ronald, nicht Jon!  

[micromax]

Hallo Ronald,

auch von mir ein großes Lob und Hut ab vor Deinen bisherigen Arbeiten. Olaf schreibt ja schon, dass es auch sehr stark auf die Politur ankommt. Ich bin mir sicher, dass Du das auch zur Perfektion treiben wirst und ich dann von Deinen Erfahrungen profitieren kann.
Weiterhin viel Erfolg und lass uns gerne an diesem Thema teilhaben. Auch wenn ich keine Reflexionsmessungen mache und vermutlich auch nicht damit anfange, finde ich die Methode doch spannend und vor allem freut es mich, wenn solch ältere Techniken nicht vergessen werden.

Grüße
Thomas

[Ronald Schulte]

@Safari,
Die firma Hamamatsu hat ein Socket hergestellt die alle benötigte Spannungen für den Photomultiplier liefert so wie auch ein Nieder Volt Ausgang wo Mann bequem die Spannungen Messen kann. Wenn man diesen Socket nutzt hat man schon fast alles was man braucht.

@Jorit,
Nein die drei Trafo's muss nicht sein, darf. Weil mein erstes Plan war um das MPV aus zu rüsten mit ein hochempfindlichen Diode musste ich die winzige Signalen verstärken mit ein Opamp. Ein Opamp braucht aber meist 15V positiv aber auch 15V negativ. Weil ich zu viele verschiedenes an Voltages hätte habe ich mich für diese Lösung entschlossen. Auch die kleine Printrelais auf die Platine werden jetzt gar nicht genutzt. Das kommt weil ich eigentlich ein Arduino Interface nutzen wollte und der kann bequem ein Relais direkt vom Rechner ansteuern. Später habe ich umgerüstet nach ein National Instruments DAQ und der hatte nicht die Möglichkeit.  Darum siehst du auf das Bild auch ein relay board. Den könnte ich wohl direkt ansteuern. Wichtig ist das du: 12V, 15V und 24V Konstant hast. Dann 0-5V Justierbar um den Multiplier Sensitivity zu Justieren, 0-2,5V um den Pilot LED zu bedienen und ein Messgerat das die 0-10V von das PMT auslesen kann.

@Thomas und Olaf,
Ich werde mich muhe machen um ein anständigen Anschliff aber auch Dünnschliffe selber her zu stellen. Kostet vielleicht vieles an Zeit, Material, Schweiß und Tränen aber früher oder später wird mir das gelingen.

Gruße Ronald

[olaf.med]

Lieber Florian,

EDIT: Ronald heißt Ronald, nicht Jon!  Zwinkernd

Herzlichen Dank. Das geht auf Verblödung am Monitor zurück, nicht auf das heutige rheinische Weltgeschehen.

Beste Grüße,

Olaf

[Ronald Schulte]

Olaf,

......nicht auf das heutige rheinische Weltgeschehen.

Ich dachte mich schon: "Olaf ist schon so weit hin; der kennt mich ja gar nicht mehr".
Glücklich bist du noch mit beide Beine auf die Welt 

Grusse Ronald

[olaf.med]

Also Jon Hmm, natürlich Ronald, wer könnte Dich schon vergessen

Entschuldigung und herzliche Grüße,

Olaf