diss_SCHWAIGER.pdf - OPUS Bayreuth - Universität Bayreuth

4 Experiment
lengang gebracht, dass der Durchmesser des Laserspots minimal wird. Damit ist
sichergestellt, dass der Laser beugungsbegrenzt abgebildet wird. Anschließend wird
die zu vermessende Probe in den Probenhalter eingesetzt und auf die gewünschte
Stelle fokussiert. Nach Einstellen der Köhlerschen Beleuchtung [117] wird für Phasenkontrastaufnahmen
die Ringblende mit dem Phasenring zur Deckung gebracht.
So erreicht man, sowohl für den Laser als auch für das Durchlicht eine optimale
Abbildung zu erhalten.
Soll mit einem aufgeweitetem Laserspot in der Probe gearbeitet werden, kann
zum Beispiel der Abstand der Linsen im telezentrischen System verstellt oder alternativ
eine weitere Linse in den Strahlengang gebracht werden. Der offensichtliche
Nachteil ist, dass in diesem Fall weder bekannt ist, welchen Durchmesser der Laserspot
in der Fokalebene hat noch welche Intensität in die Probe eingekoppelt
wird, da bei einer Höhenverstellung des Objektivs zum Fokussieren der divergente
Laserstrahl an einer anderen Stelle auf die Rückseite des Objektivs trifft.
Daher wird auf folgendes Verfahren zurückgegriffen: der Laserstrahl wird wie
oben erläutert parallel in das Objektiv eingekoppelt. Wird das Objektiv jetzt in
der Höhe verstellt, wird eine andere Fokalebene auf der Kamera abgebildet, aber
die Abbildung des Laserstrahls ist immer noch beugungsbegrenzt. Um wieder in
die „richtige“ Fokalebene zu gelangen, muss die Position der Kamera geändert werden.Auch
dieses Verfahren ist nicht völlig problemlos, denn die Objektive sind in
ihrer Abbildungsqualität darauf optimiert, die Fokalebene abzubilden. Durch das
Verschieben der Kamera treten aber Fehler wie Astigmatismus und sphärische Abberation
durch eine falsche Deckglaskorrektur zu Tage.
Die Vergrößerung des Mikroskops lässt sich mit einer Mikrometerskala, bei der
in definierten Abständen schwarze Streifen bekannter Breite auf eine Glasplatte
aufgebracht sind, ermitteln und ergab für diesen Aufbau bei Verwendung eines
40-fach-Objektivs einen Wert von 0.116µm/Pixel.
4.2.1 Bildentstehung
4.2.1.1 Hellfeld
Die Bildentstehung in einem Hellfeldmikroskop kann nach Ernst Abbe durch Beugung
und Interferenz erklärt werden. Das Objektiv sammelt je nach numerischer
Apertur A unterschiedlich viele Beugungsordnungen auf und bildet diese in der
Fokalebene als reelles Bild ab. Dieses Bild entspricht der Fouriertransformierten
der Probe. Das Auflösungsvermögen ist daher direkt mit der numerischen Apertur
verknüpft, denn je mehr Beugungsordnungen, also Fourierkomponenten, zur
Bildgebung zur Verfügung stehen, umso mehr Details können dargestellt werden.
Durch eine gezielte Manipulation der Fourierkomponenten kann das resultierende
Bild zum Beispiel zur Kontraststeigerung verbessert werden.
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