diss_SCHWAIGER.pdf - OPUS Bayreuth - Universität Bayreuth

4.2 Mikroskop
Neben den sofort einleuchtenden Fehlinterpretationen durch Beiträge aus Nicht-
Fokalebenen kommt es aber auch durch andere Effekte zu unerwünschten Abbildungen.
Diese sollen hier in Kürze besprochen werden.
Die sogenannten Becke-Linien erscheinen, wenn eine Probe mit unterschiedlichem
Brechungsindex als das umgebende Medium abgebildet wird (z. B. Quarzglaskugel
in Immersionsöl). Da die Kugel aufgrund des Brechungsindexunterschieds als Linse
wirkt, entstehen helle Linien am Rand der Kugel, die durch die Linsenwirkung beim
Defokussieren besonders hervortreten [121]. Dieser eigentlich zu unterdrückende Effekt
wird in der Mineralogie zur Bestimmung des Brechungsindex von Mineralien
benutzt, wird aber auch zur Untersuchung der spinodalen Entmischung im Hellfeld
[122] oder zur Bestimmung von Transportkoeffizienten in binären Mischungen
benutzt [123].
Die schiefe Beleuchtung, bei der die positiven Fourierkomponenten ausgeblendet
werden, stellt für viele kontrastschwache Proben eine Möglichkeit dar, Informationen
zu gewinnen. Nachteilig wirkt aber Streulicht und eine Bildinterpretation wird
durch die reliefartige Struktur des Bildes erschwert. Diese Art von Artefakten tritt
auch systembedingt im differentiellen Interferenzkontrast auf. Dort können sie über
Hilberttransformationen eliminiert werden.
Im Dunkelfeld machen sich Fehler insbesondere dadurch bemerkbar, dass Ränder
von Strukturen deutlich hervortreten, während homogene Strukturen immer noch
unsichtbar bleiben. Sind in Proben Teilchen mit einer starken Größenverteilung vorhanden,
überstrahlen die größeren häufig die kleineren. Aus der Farbcharakteristik
der Streustrahlung lassen sich nur Rückschlüsse auf die Probe ziehen, wenn ein Modell
für die Wellenlängenabhängigkeit der Streuung vorhanden ist. Darüber hinaus
ist häufig die numerische Apertur der Aufbauten herabgesetzt, um den Lichtkegel
des Primärstrahls am Objektiv vorbei führen zu können. Außerdem müssen hohe
Ansprüche an die Sauberkeit sowohl der Probe als auch des Strahlengangs gestellt
werden, da sonst Unschärfebeiträge zum Bild von Elementen außerhalb des Fokus
ungewollte Strukturen vortäuschen können.
Bei der Untersuchung von Goldkolloiden im Phasenkontrast gibt es intensive Artefakte:
zum einen entsteht ein starker Halo um das Teilchen, dessen Intensität von
der Objektgröße, der Breite des Phasenrings und natürlich auch vom Brechungsindexunterschied
zwischen Objekt und Umgebung abhängt. Zum anderen kommt es
durch die starke Absorption zu einer Kontrastinvertierung weil das Licht zu stark
zurückgehalten wird. Im Phasenkontrast bewirken Grenzflächen großer Brechungsindexunterschiede,
dass die Ringblende und der Phasenring nicht mehr übereinander
liegen (Linseneffekt), was die Qualität der Abbildung weiter verschlechtert.
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