Auflösung und Arbeitsbereich - Carl Zeiss

z (µm)
11
8
5
2
90
Mikroskopie von Carl Zeiss
LSM 5 PASCAL
Laser Scanning Mikroskop
80
70
60
50 40
x (µm)
Schnell und berührungslos
Mikrostrukturen analysieren
30
20
10
80
70
60
50
40
30
20
10
y (µm)

Schnell und berührungslos
zur 3D-Oberflächenanalyse
Im Zeitalter von Mikrosystemtechnik und Nanotechnologie,
von „Neuen Materialien“ und biokompatiblen
Werkstoffen, von Mikrowerkzeugen und
Bio-MEMS muss auch die Materialanalyse und
Werkstoffprüfung nach neuen Wegen suchen.
Das Laser Scanning Mikroskop LSM 5 PASCAL von
Carl Zeiss besticht durch innovative Scanstrategien,
höchste optische Auflösung, hohe Reproduzierbarkeit
und umfangreiche Messfunktionalitäten.
Dieses optische System von Carl Zeiss löst effizient
komplexe Messprobleme an Ihren Mikrostrukturen
und Werkstoffoberflächen.
1
2
3
Strukturierte Keramikoberfläche
1 Konfokaler Einzelschnitt
2 Intensitätsprojektion
erweiterter Tiefenschärfe
3 Höhenkodierte Karte
4 3D-Oberflächentopografie
4

Funktion
Inhalt
Information
Applikation
Konfiguration
Konfokales Prinzip 4
Auflösung und Arbeitsbereich 6
Reflexion 10
Fluoreszenz 12
Funktionale Oberflächen 14
Mikrosystemtechnik 16
Polymere Werkstoffe 18
Neue Materialvielfalt 20
Hardware-Komponenten 22
Software-Komponenten 24
Technische Daten 28
Systemüberblick 30

LSM 5 PASCAL
3

4
Konfokales Prinzip
Hochaufgelöst und kontraststark
differenzieren
Das LSM 5 PASCAL ist ein lichtmikroskopisches
System, das mittels Laserlicht in einem konfokalen
Strahlengang definierte optische Schnitte von Ihrer
Materialprobe aufnimmt und zu einem dreidimensionalen
Bildstapel zusammenfügt.
z
Feinste optische Schnitte
im Submikrometer-Bereich
Laserlicht wird in das Mikroskop eingekoppelt und
trifft im Brennpunkt des Objektives auf die Probe.
Das von der Probenoberfläche reflektierte oder
emittierte Licht wird nach Passieren des Objektivs
durch eine Tubuslinse gesammelt. Auf diese Weise
erhält der Brennpunkt des Laserstrahles einen
zweiten, optisch konjugierten Fokus. Eine
Lochblende in dieser konfokalen Ebene gewährleistet,
dass nur Licht aus der Brennebene am
Detektor abgebildet wird. Lichtanteile aus darüber
und darunter liegenden Ebenen werden vollständig
ausgeblendet. Dadurch wird der lichtmikroskopische
Kontrast erhöht. Die laterale und axiale
Auflösung wird verbessert.
z
Detektor
Pinhole in
konfokaler
Ebene
Hauptstrahlteilerii
Scanspiegel
Objektiv
Schematische Darstellung des Strahlenganges im
konfokalen Laser Scanning Mikroskop LSM 5 PASCAL
Kollimator
Probe
Fokusebene
Laserlichtquelle

Schnitt – Bildstapel – Topografie
Der Laserstrahl wird in X- und Y-Richtung über die
Probe gelenkt – Punkt für Punkt, Zeile für Zeile.
Durch die Veränderung der X- und Y-Koordinaten
des Laserfokus entsteht ein optischer Schnitt der
Probe. Verändert man die Objektposition senkrecht
zur optischen Achse, so wird ein zweiter
optischer Schnitt der Probe erzeugt. Durch sukzessives
Verändern der Z-Position entsteht ein
dreidimensionaler Bildstapel. Er enthält die digitalisierten
Helligkeitswerte für jeden Einzelpunkt mit
den Laserfokuskoordinaten Xi Yj Zk . Aus diesem
Datensatz lassen sich einfach und schnell
Intensitätsprojektionen erweiterter Tiefenschärfe,
Intensitäts- oder Höhenprofile, topografische
Karten oder 3D-Oberflächentopografien von Ihrer
Probe berechnen.
Vom konfokalen Schnitt zur Topografie.
Aus einzelnen optischen Schnitten werden
eine Intensitätsprojektion erweiterter
Tiefenschärfe (oben), eine 2D-topografische
Karte (Mitte) oder eine 3D-
Oberflächentopografie (unten)
berechnet.
z (µm)
6
4
2
0
0
20
40
60
80
100
x (µm)
120
140
160
180
0
20
40
60
80
100
120
y (µm)
140
160
180
5

6
Auflösung und Arbeitsbereich – XY
Präzise und effizient lokalisieren
Makroskopisch abgebildetes Gesamtobjekt -
Ausschnittsnachvergrößerung - hochaufgelöstes Endergebnis.
Mit dem LSM 5 PASCAL kommen Sie direkt auf den Punkt.
Schnell, flexibel, eineindeutig.
Schneller Überblick
Zur schnellen Orientierung auf der Probe können
mit dem LSM 5 PASCAL im Tile Scan Modus
zunächst Bilder (konfokal oder nicht konfokal) mit
einem motorischen XY-Scanningtisch mosaikförmig
aufgenommen werden. Anhand dieser oft
Quadratzentimeter großen Übersichtsaufnahmen
hoher Informationsdichte werden interessante
Bereiche der Probe schnell lokalisiert.
Effiziente Navigation
Mit softwaregesteuertem Objektivwechsel, Navigation
per Mausklick und Anpassung von Scan-
Zoom und -Rotation können in einem zweiten
Schritt beliebig viele „Nachvergrößerungen“ folgen.
Das Scanfeld passt sich stufenlos jeder Detailgröße
vom Millimeterbereich bis in die Dimension
weniger Mikrometer an. Das Wiederauffinden der
Probendetails ist somit jederzeit leicht möglich.
1 cm 1 mm
Nicht-konfokales Übersichtsbild des gesamten Bauteils.
Tile Scan aus 8x8 Einzelbildern, EC Epiplan-Neofluar 5x/0.13,
14497.1 µm x 14497.1 µm, 4096x4096 Bildpunkte.
Nicht-konfokale Auschnittsnachvergrößerung.
Einzelaufnahme mit rotiertem Scanfeld, EC Epiplan-Neofluar
5x/0.13, 2562.7 µm x 2562.7 µm, 2048x2048 Bildpunkte.

Abbildungen auf Seite 6 und 7:
Mikrokamm (Fotolackstruktur)
Probe: Korean Institute of Science and Technology, Seoul, Korea
Konfokale Detailaufnahme.
LD EC Epiplan-Neofluar 100x/ 0.75,
115.2 µm x 115.2 µm, 512x512 Bildpunkte.
1 µm
Hochaufgelöste Details
3D-Oberflächentopografie.
LD EC Epiplan-Neofluar 100x/0.75,
Originalstapel: 115.5 µm x 115.5 µm x 26.7 µm,
604x604 Bildpunkte x 100 Schnitte.
Der eigentliche Messvorgang – die berührungslose
3D-Analyse der Oberflächendetails – kann nun
beginnen.
Mit dem Einsatz von Laserlicht im blau-grünen
Spektralbereich in Verbindung mit hochaperturiger
Präzisionsoptik und sensitiven Detektoren
werden feinste laterale Strukturen bis zu 200 nm
optisch aufgelöst. Kleinste Oberflächendefekte,
die sich nur über wenige zehn Nanometer
erstrecken, werden mit dem LSM 5 PASCAL
präzise identifiziert und lokalisiert.
7

8
Auflösung und Arbeitsbereich – Z
Flexibel und intelligent separieren
Das LSM 5 PASCAL beherrscht beides:
präzise Vermessung feinster Höhenunterschiede und
Analyse stark strukturierter Oberflächen.
Die neue Flexibilität des optischen Schneidens.
Schichtdicken im
Nanometerbereich
Besonders beim Nachweis und der Vermessung
von Höhenunterschieden spielt das LSM 5 PASCAL
seine Stärken aus: Es garantiert eine zuverlässige
Detektion der Höheninformation von ca. 20 nm
Stufenhöhe bis in den Millimeterbereich. Dank
hochempfindlicher Detektion der Intensitätsinformation,
optimaler Pinholegrößen- und
-positionsanpassung, hochgenauer Z-Piezotriebe
und innovativer Softwarealgorithmen.
Kalibriertes Tiefeneinstellnormal Typ A1,
Rillentiefe 2.05 µm (Material: Glas).
Nicht-konfokales Übersichtsbild mit Kennzeichnung des Meßprofils,
Tile Scan aus 2x1 Einzelbildern, EC Epiplan-Neofluar 20x/0.5,
911.2 µm x 456.0 µm, 1024x512 Bildpunkte.
z (µm)
10
8
6
4
2
0
0
w = 224.61 µm, h = 8.93 µm
100 200 300
Distance (µm)
Tiefeneinstellnormal, Rillentiefe 8.90 µm (Material: Stahl).
Konfokales XZ-Messprofil, EC Epiplan-Neofluar 20x/0.5,
601.9 µm x 13.6 µm, 473 Bildpunkte x 45 Schnitte.
Grabenstruktur, Rillentiefe ~85 µm (Material: Silizium).
Konfokales XZ-Messprofil, EC Epiplan-Neofluar 20x/0.5,
Multiple Profile Scan aus 8 Einzelprofilen, 2520 µm x 105 µm,
1900 Bildpunkte x 210 Schnitte.
w = 175.63 µm, h = 2.02 µm
w = 939.43 µm, h = 86.42 µm
400 500
Konfokales XZ-Meßprofil.
Multiple Profile Scan aus 4 Einzelprofilen,
EC Epiplan-Neofluar 20x/0.5, 867 µm x 70 µm, 1900 Bildpunkte x 140 Schnitte.

Höhenunterschiede im
Millimeterbereich
Auch stark strukturierte Oberflächen mit Höhenunterschieden
bis in den Millimeterbereich lassen
sich mit dem LSM 5 PASCAL zuverlässig analysieren.
Die große Auswahl an Auflichtobjektiven und
die variable motorische Lochblende gewährleisten
eine flexible Anpassung der optischen Schnittdicke
an die zu untersuchende Strukturhöhenvarianz.
Tiefeneinstellnormal, Rillentiefe 8.90 µm.
3D-Oberflächentopografie, EC Epiplan-Neofluar 20x/0.5,
Originalstapel: 601.9 µm x 600.6 µm x 13.6 µm,
473x472 Bildpunkte x 45 Schnitte.
z (µm)
w = 45.60 µm, h = 0.10 µm
Distance (µm)
Geätzte Höhenstufe, Sollhöhe 105 nm (Material: Chrom).
3D-Oberflächentopografie mit Messprofilausschnitt,
EC Epiplan-Neofluar 50x/0.8,
Originalstapel: 147.5 µm x 147.5 µm x 1.8 µm,
416x403 Bildpunkte x 19 Schnitte.
9

10
Reflexion
Souverän auf
Material reagieren
Ob Werkstoffe geringer oder hoher Reflektivität, ob
semitransparente Materialien, ob rau oder glatt, ob
an oder unter der Oberfläche: Das LSM 5 PASCAL
liefert in jedem Fall aussagekräftige Resultate im
Reflexionsbetrieb.
Kontraststarke Bilder
erweiterter Tiefenschärfe
Das LSM 5 PASCAL passt sich flexibel der Materialvielfalt
Ihrer Applikationen und der damit verbundenen
Varianz der optischen Eigenschaften an.
Die präzise Portionierung der Laserleistung des
LSM 5 PASCAL gekoppelt mit einer flexiblen und
sensitiven Signaldetektion setzt neue Massstäbe
und Ihre Werkstoffoberfläche ins rechte Licht.
Kontraststarke, hochaufgelöste Aufnahmen ergeben
ein tiefenscharfes Bild, wie es bisher nur
mit dem Rasterelektronenmikroskop erreichbar war.
Mikrogesägte Keramik (Material:
Blei-Zirkonat-Titanat-PZT).
EC Epiplan-Neofluar 20x/0.5,
Originalstapel:
643.1 µm x 643.1 µm x 572.5 µm,
1.024x1.024 Bildpunkte x 200 Schnitte.
Probe: Dr. John, Fraunhofer Institut
für Biomedizinische Technik,
Sulzbach, Deutschland
6
8
7
3 4
Eingebetteter Querschnitt eines Chip Size Package:
1 Halbleiterboard (Multilayer FR 4)
2 Leiterbahnen (Kupfer)
3 Lötstellen (Blei / Zinn)
4 Underfiller
5
2
1
5 Zwischenträger
6 Underfiller
7 Chip (Silizium)
8 Diffusionssperrschicht (Nickel)
Intensitätsprojektion erweiterter Tiefenschärfe (Anregung 488 nm),
EC Epiplan-Neofluar 5x/0.13, 1450.9 µm x 1450.9 µm, 2048x2048 Bildpunkte.
Probe: Dr. Faust, Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration,
Berlin / Chemnitz, Deutschland
Intensitätsprojektion
erweiterter Tiefenschärfe
Nichtkonfokaler Einzelschnitt
mit Lochblendendurchmesser
von 1000 µm
Konfokaler Einzelschnitt
mit Lochblendendurchmesser
von 45 µm

Konfokaler XZ-Scan einer Polymerfolie.
LD EC Epiplan-Neofluar 100x/0.75, 130.3 µm x 34.3 µm,
2048 Bildpunkte x 150 Schnitte.
z (µm)
Topografie strukturierter
Materialoberflächen
Der Bildstapel in Reflexion bildet die Grundlage
für die Berechnung der 3D-Objektgestalt mikrostrukturierter
Oberflächen. Objekte geringer
Reflektivität werden genauso zuverlässig rekonstruiert
wie stark gerichtet reflektierende metallische
Oberflächen. Nahezu transparente Polymerstrukturen
so sicher analysiert wie streuende keramische
Oberflächen. Gerade bei diffus reflektierenden
Werkstoffen spielt das LSM 5 PASCAL
seine Stärken gegenüber anderen optischen
Verfahren aus: Wesentlich steilere Flanken als der
halbe Öffnungswinkel des Objektives werden
zuverlässig detektiert.
„Sub-surface“ Details
und Grenzflächen
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
0
75,4°
100 200 300 400 500 600 700 800 900
Distance (µm)
In semitransparenten Materialien und Mehrschichtsystemen
ist das LSM 5 PASCAL in der
Lage, Informationen unterhalb der Oberfläche zu
generieren. So können Einschlüsse, Grenzflächen,
Lunker und Inhomogenitäten identifiziert werden.
Die Messung der optischen Weglänge und auch
Schichtdickenmessungen sind, bei Kenntnis der
Brechzahl des Mediums, möglich.
Formelektrode, mikrodrahterosiv geschnitten (Material: gesintertes Wolfram-Kupfer)
3D-Oberflächentopografie, EC Epiplan-Neofluar 10x/0.25, Originalstapel:
910.9 µm x 910.9 µm x 1045.5 µm, 512x512 Bildpunkte x 200 Schnitte.
Probe: Prof. Uhlmann, Technische Universität Berlin, Institut für Werkzeugmaschinen
und Fabrikbetrieb, Deutschland
z (µm)
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
z (µm)
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
z (µm)
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0 200 400 600 800 1000 1200
Distance (µm)
0 200 400 600 800 1000 1200
Distance (µm)
0 200 400 600 800 1000 1200
Distance (µm)
Bohrkopf
(Material: Titan auf Stahl),
Abhängigkeit der Abbildungsqualität
steiler Flankenwinkel
von der numerischen Apertur
des Objektives.
Konfokale XZ-Messprofile:
EC Epiplan-Neofluar 5x/0.13,
1394.0 µm x 1882.3 µm,
2048 Bildpunkte x 340 Schnitte.
EC Epiplan-Neofluar 10x/0.25,
Multiple Profile Scan aus 2 Einzelprofilen,
1731.0 µm x 1695.0 µm,
973 Bildpunkte x 340 Schnitte.
LD EC Epiplan-
Neofluar 100x/0.75,
Multiple Profile Scan
aus 16 Einzelprofilen,
1339.4 µm x 1695.0 µm,
2146 Bildpunkte x 340 Schnitte.
Alle dargestellten Profile
sind Rohdaten.
11

12
Fluoreszenz
In neuem Licht brillieren
Materialeigenschaften und -fehler aus verschiedenen
Blickwinkeln analysieren: Im Fluoreszenzmodus
liefert das LSM 5 PASCAL einzigartige Informationen
über die Struktur und Eigenschaften Ihrer Werkstoffe.
Dies eröffnet neue Horizonte und erhöht
gleichzeitig die Beurteilungssicherheit.
Polymeroptische Faser (Fluoreszenzanregung: 633 nm).
3D-Schattenprojektionen mit Drehung um jeweils 40°,
Plan-Neofluar 10x/0.3, 1302.7 µm x 1302.7 µm x 1184.0 µm,
512x512 Bildpunkte x 161 Schnitte.
Probe: Prof. Dr. Hartl, Prof. Dr. Poisel, Herr Förster,
Georg-Simon-Ohm-Fachhochschule Nürnberg,
Fachbereich EFI, Deutschland
Vickers-Mikrohärteeindruck
(Material: Glas, Fluoreszenzanregung 543 nm).
3D-Schattenprojektion, LD Epiplan 50x/0.5,
275.7 µm x 275.7 µm x 53.5 µm,
429x429 Bildpunkte x 52 Schnitte.
Komplexe Werkstoffanalyse
Weist ein Werkstoff strukturelle Verunreinigungen auf?
Verändert er sich unter mechanischer Beanspruchung?
Sind die Bestandteile in Stoffgemischen homogen verteilt
oder gibt es Phasenseparationen? Fragen, die das LSM 5
PASCAL im Fluoreszenzmodus, z.B. bei der Analyse von
Polymer- und Faserwerkstoffen exakt beantworten kann.
Autofluoreszierende Einschlüsse, Phasen oder Partikelansammlungen
können in einer semitransparenten Matrix
bis zu einer Tiefe von einigen hundert Mikrometern dargestellt
und vermessen werden.

3D-Rissstruktur, Fluoreszenzfarbstoff markiert
(Material: polymerbeschichteter Metallverbund, Anregung 488 nm).
3D-Schattenprojektion, LD Epiplan 50x/0.5,
184.3 µm x 184.3 µm x 24.0 µm, 512x512 Bildpunkte x 21 Schnitte.
Probe: Dr. Rastogi, Eindhoven University of Technology,
Department of Technical Engineering, Niederlande
Unbegrenzte Flankenwinkel
Der Einsatz von Fluoreszenzfarbstoffen ist auch hilfreich
zur Visualisierung und anschließenden Analyse
von Löchern oder Rissstrukturen. Dabei lässt sich im
Unterschied zum Reflexionskontrast jeder beliebige
Flankenwinkel bis 90° abbilden.
Multifluoreszenz in Bio-Materialien
In Grundlagenforschung und Industrie spielen Bio-
Materialien eine immer größere Rolle, sei es bei der
Mausmelanomzelle auf mikrostrukturiertem Substrat.
Probe und Messung: Prof. Bastmeyer, Dr. Lehnert,
Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Zoologie, Deutschland
Entwicklung von bioaktiven Werkstoffen in
Medizin- und Dentaltechnik oder von Neuround
Proteinchips an der Schnittstelle der Informations-
und Biotechnologien. Gerade bei der
Forschung an Zellverbänden und Geweben in Verbindung
mit anorganischen Hochleistungswerkstoffen
liefert das LSM 5 PASCAL den Forschern
durch Mehrfachfluoreszenz einzigartige Informationen,
die mit anderen mikroskopischen Techniken
nur schwer oder gar nicht zu erzielen sind.
13

14
22 µm
20 µm
18 µm
16 µm
14 µm
12 µm
10 µm
8 µm
6 µm
4 µm
2 µm
0 µm
Funktionale Oberflächen
Innovativ und clever profilieren
Für die Charakterisierung von Werkstoffoberflächen
bietet das LSM 5 PASCAL die komplette Funktionalität
eines berührungslosen optischen 3D-Profilometers.
Die Oberflächengüte
sicher beurteilen
Für die Qualitätskontrolle technischer Oberflächen
ist das LSM 5 PASCAL geradezu ideal: bei der
Präzisionsbearbeitung metallischer Oberflächen
im Maschinen- und Werkzeugbau oder bei der tribologischen
Analyse von Hochleistungskeramiken
in der Fahrzeugindustrie.
Profilometrie par excellence – 2D-Höhenprofile
werden mit dem LSM 5 PASCAL zuverlässig und
kontrolliert aufgenommen. Anhand des hochaufgelösten
mikroskopischen Bildes entscheiden Sie
online, wo und wie Sie Ihr Höhenprofil aufnehmen
wollen. Entlang einer Geraden oder einer
Freihandlinie, um beschädigte, nicht repräsentative
Bereiche auf der Probe zu umgehen oder
Konturen genau zu verfolgen. Mehr als 16.000
Profilwerte stehen bei Bedarf in weniger als drei
Minuten für eine aussagestarke Rauheits- oder
Welligkeitsanalyse Ihrer Probe zur Verfügung.
Aus der Natur
erfolgreich kopieren
Mikrostrukturierte Materialien als selbstreinigende
oder windschlüpfrige Oberflächen sind nur einige
technische Adaptionen biologischer Phänomene.
Für innovative Techniken der 3D-Materialbearbeitung
und -strukturierung entfaltet das LSM 5
PASCAL seine unerreichte Flexibilität bei der
Wahl des 3D-Aufnahmeformates. Die X-,Y- und
Z-Dimensionen des konfokalen Bildstapels passen
sich einfach den Probencharakteristika nach der
Mikrostrukturierung an.
Aussagestarke 3D-Visualisierungstechniken der
LSM 5 PASCAL Software ermöglichen eine schnelle
qualitative Beurteilung von Reibungs- und Verschleißtests
dieser neuartigen Oberflächen.
Umfangreiche geometrische Messfunktionen und
funktionale Kenngrößen wie z.B. Traganteilsparameter,
Flächen- und Volumenanteile garantieren
die fundierte Charakterisierung der Oberflächenstruktur.
Laserstrukturierte Probe (Material: Papier).
Multiple Stack Scan aus 5x1 Einzelstapeln,
EC Epiplan-Neofluar 20x/0.5,
1783.4 µm x 225.6 µm x 44.0 µm,
2008x254 Bildpunkte x 89 Schnitte.

3D-Oberflächentopografien
einer Metalloberfläche
unbearbeitet
RSa=18.853 µm
gedreht
RSa=5.543 µm
sandgestrahlt
RSa=2.461 µm
gebürstet
RSa=0.922 µm
geschliffen
RSa=0.077 µm
feinpoliert
RSa=0.034 µm
Ausgewählte Traganteilskurven
RSt (µm)
RSt (µm)
RSt (µm)
gedreht
sandgestrahlt
gebürstet
15

16
Mikrosystemtechnik
Professionell und kontrolliert
miniaturisieren
Mit dem LSM 5 PASCAL werden Strukturgenauigkeiten
von Mikrosystemkomponenten zuverlässig
kontrolliert und so reproduzierbare Ätz- und Abformprozesse
garantiert.
Mikromechanische Federkonstruktion (Material: Nickellegierung).
3D-Oberflächentopografie, Epiplan-Neofluar 5x/0.15,
1190.0 µm x 2560.0 µm x 127.6 µm, 238x512 Bildpunkte x 30 Schnitte.
Probe: Dr. Faust, Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und
Mikrointegration, Berlin / Chemnitz, Deutschland
Mikrospiegel-Array (Material: Aluminium).
3D-Oberflächentopografie,
Epiplan-Apochromat 50x/0.95,
55.1 µm x 55.1 µm x 11.9 µm,
512x512 Bildpunkte x 126 Schnitte.
Probe: Dr. Faust, Fraunhofer Institut
für Zuverlässigkeit und Mikrointegration,
Berlin / Chemnitz, Deutschland
Dünne Schichten
präzise analysieren
Schichten mit Schichtdicken zwischen 50 nm und
5 µm, wie sie für Dünnschichtsensoren und Halbleiterschaltkreise
eingesetzt werden, gewinnen in
der Mikrosystemtechnik ständig an Bedeutung.
Die Vielseitigkeit dieser Materialien und die
Vielfalt der Substrate, die als Unterlage in Frage
kommen, stellen komplexe Anforderungen an die
Flexibilität der Oberflächen- und Mikrobauteil-
Analytik.
Mit dem LSM 5 PASCAL ist es möglich, schnell
und berührungslos Oberflächenkonturen und
-profile mikrostrukturierter Bauteile zu erfassen und
Strukturbreiten, Profiltiefen oder Schichtdicken zu
vermessen. Ohne zeitraubendes Arbeiten im Vakuum.
Ohne zusätzliche Beschichtung von nichtleitenden
Materialien. Direkt, effektiv, zerstörungsfrei.
y (µm)
x (µm)

Hohe Aspektverhältnisse
artefaktfrei visualisieren
Oft werden in Mikromechanik, Aufbau- und Verbindungstechnik
Strukturhöhen weit größer als
100 µm erzeugt. Hohe Aspektverhältnisse und
Flankenwinkel von nahezu 90 Grad – wie sie z.B.
in der Röntgentiefenlithografie oder der UV-
Strukturierung erzielt werden – stellen jede topographische
Analysemethode auf den Prüfstand –
ob optisch oder taktil.
Mit seiner einzigartigen Flexibilität kann das LSM
5 PASCAL streuende oder autofluoreszente polymere
Lackstrukturen artefaktfrei visualisieren und
– was noch wichtiger ist – auch quantifizieren.
Senkrechte Flanken werden vom LSM 5 PASCAL in
Fluoreszenz präzise detektiert. Kantensteilheiten
zuverlässig beurteilt. Unterschneidungen semitransparenter
Schichten sicher erfasst.
„Lab-on-a-Chip”-Abformwerkzeug
für das Heißprägen
von Glasbauteilen
(Material: Stahllegierung)
Multiple Stack Scan aus
12x11 Einzelstapeln,
EC Epiplan-Neofluar 20x/0.5,
4964.6 µm x 4554.7 µm x
116.0 µm, 2180x2000
Bildpunkte x 30 Schnitte.
Probe: Prof. Uhlmann,
Technische Universität Berlin,
Institut für Werkzeugmaschinen
und Fabrikbetrieb, Deutschland
Testmuster für kapazitive Sensoren, Galvanik (Material: Nickellegierung).
3D-Oberflächentopografie, Epiplan-Neofluar 100x/0.9, 71.1 µm x 71.1 µm x 9.8 µm,
512x512 Bildpunkte x 50 Schnitte. Probe: Dr. Faust, Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit
und Mikrointegration, Berlin / Chemnitz, Deutschland
17

18
Polymere Werkstoffe
Umfassend und tiefgründig charakterisieren
In Polymerforschung und Kunststoffindustrie beweist
das LSM 5 PASCAL seine Klasse. Bei der Oberflächenanalyse
leichter und weicher Kunststoffe.
Bei der Schadensanalyse neuer Materialien mit
zunehmend komplexer Mikrostruktur und chemischer
Zusammensetzung.
Multi-Mode-Analyse
für Multi-Material-Werkstoffe
Mit dem LSM 5 PASCAL lassen sich Rauheitsparameter
weicher Kunststofffolien ermitteln.
Porositäten von Schaumstoffen bestimmen ...
zerstörungsfrei in Reflektion. Mischungs- und
Entmischungsvorgänge in Polymerblends lassen
sich als 4D-Zeitserien verfolgen. Räumliche
Pigment- und Füllstoffverteilungen durch Volumen-
Rendering oder Transparenzprojektion visualisieren
... artefaktfrei in Fluoreszenz.
Spannungszustände und -fortpflanzung lassen sich
bei Zugbelastungsversuchen an Faser-Matrix-
Grenzflächen optisch evaluieren ... stressfrei in
Polarisation.
1 Mikrofasergewebe.
3D-Schattenprojektion,
Epiplan-Neofluar 20x/0.5,
651.5 µm x 651.5 µm x 304.7 µm,
512x512 Bildpunkte x 110 Schnitte.
2 Mehrlagige Polymerfolie (region of interest).
3D-Schattenprojektion,
EC Epiplan-Neofluar 50x/0.8,
60.4 µm x 60.4 µm x 13.8 µm,
511x511 Bildpunkte x 83 Schnitte.
3 Bi-kontinuierliches Polymergemisch
(Material: PB / DPB, PB fluoreszenzgelabelt,
region of interest).
3D-Schattenprojektion,
C-Apochromat 40x/1.2 W,
187.5 µm x 187.5 µm x 49.5 µm,
300x300 Bildpunkte x 99 Schnitte.
Probe und Messung: Prof. Jinnai,
Kyoto Institute of Technology, Japan
Werkstofffehler
im Inneren erkennen
Neuartige Faserverbundwerkstoffe haben sich
aufgrund ihrer ausgezeichneten Festigkeit und
Steifigkeit im Automobilbau, in Luft- und Raumfahrt
etabliert. Transparente Matrixmaterialien
geben für das LSM 5 PASCAL den Blick frei. Auf
Defekte und Inhomogenitäten tief unterhalb der
Oberfläche wie Lunker, Poren und Einschlüsse –
mit Auto-Z-Korrektur brillant aufgespürt und
sicher detektiert. Auf Verteilung, Orientierung und
Oberflächenbeschaffenheit der eingebetteten
Faserbündel, auf Gewebe und Vliese beschichteter
Mikrofasern – mit der Option StitchArt auch in
Reflexion hochauflösend abbilden und trotzdem
den Überblick behalten.
1

Poröser Schaumstoff. 3D-Schattenprojektion,
Plan-Neofluar 10x/0.3, 1303.0 µm x 1303.0 µm x 698.6 µm, 512x512 Bildpunkte x 90 Schnitte.
2 3
19

20
Neue Materialvielfalt
Erfolgreich und effizient analysieren
In vielen Problemlösungen aus Forschung, Materialprüfung
und Qualitätssicherung stellt das LSM 5
PASCAL seine Flexibilität tagtäglich unter Beweis.
Ob als Innovation von der „Stange“ oder als kundenspezifischer
Lösungsansatz. Ob fern im wissenschaftlichen
„Elfenbeinturm“ oder produktionsnah.
In Kosmetikindustrie oder Lebensmittelforschung,
in pharmazeutischer Industrie oder im forensischen
Labor, in Glasforschungsinstituten oder in der
Baustoffindustrie, in Print- oder Verpackungsindustrie
– eine der vielen LSM 5 PASCAL Konfigurationen
optimiert sicher auch Ihre Applikation.
1
2
Von kristallin bis amorph
Neuartige kristalline Materialien erschaffen komplette
Technologiebranchen (LCD = Liquid Crystal
Display technology). Für den Werkstoff Glas werden
stetig neue Anwendungsfelder erschlossen:
als Sicherheitsgläser, Display Panels oder Mikrofluidikkanäle.
Keramische Werkstoffe bilden die
Grundlage für innovative Substrate und Formteile
in Elektronik, Isolations- und Medizintechnik.
Stellen Sie mit dem LSM 5 PASCAL Verschleißfreiheit,
Rutschfestigkeit, Temperaturbeständigkeit,
Dichtigkeit, Bioverträglichkeit Ihrer Materialien auf
den konfokalen Prüfstand.
Von fest bis flüssig
Die Analyse und Stabilität von Dispersionen,
Emulsionen, Lösungen, Gelen und Kolloiden im
Mikromassstab besitzt in der Grundlagenforschung
und bei der Herstellung von alltäglichen
Produkten wie z.B. Shampoos, Cremes, Farben,
Schmiermitteln oder Kraftstoffen eine wachsende
Bedeutung. Ob 3D- oder 4D-Analyse – die Multi
Time Series Option des LSM 5 PASCAL hilft,
Mikrostrukturen von komplexen Flüssigkeiten und
deren zeitliches Verhalten funktional zu optimieren.
Von natürlich bis kulinarisch
Der Einsatz von Naturfasern wie Baumwolle, Jute,
Flachs, Hanf und Sisal ist im Automobilbau, speziell
im Innenbereich, nicht erst seit heute fester
Bestandteil vieler Fahrzeugkomponenten. Auch in
Papier- und Verpackungsindustrie bieten nachwachsende
Rohstoffe kostengünstige, stabile und
umweltverträgliche Alternativen. Die Kombination
von Reflexions- und Fluoreszenzkontrast ist häufig
der Dreh- und Angelpunkt bei der erfolgreichen
Analyse von Naturstoffen und -produkten. Bei der
Kontrolle von Milchpulver und bei Porositätsuntersuchungen
an Eierteig- oder Süßwaren zeigt Ihnen
das LSM 5 PASCAL die Schokoladenseite.

Abbildungen auf Seite 20
1 Nd:YAG-Laser bearbeitetes Knochenimplantat (Material: plasmagespritzer Hydroxylapatit).
3D-Oberflächentopografie, LD Epiplan 20x/0.4,
460.7 µm x 460.7 µm x 627.1 µm, 512x512 Bildpunkte x 291 Schnitte.
Probe: Dr. Hartmann, Friedrich-Schiller-Universität Jena,
Institut für Optik und Quantenelektronik, Deutschland
2 Fahrzeuginnenverkleidung (Material: Leder)
3D-Oberflächentopografie, Epiplan-Neofluar 5x/0.15,
2606.0 µm x 2606.0 µm x 2771.5 µm, 512x512 Bildpunkte x 100 Schnitte.
92.9 µm x 92.1 µm x 11.1 µm,
516x512 Bildpunkte x 64 Schnitte.
93.6 µm x 92.1 µm x 12.1 µm,
520x512 Bildpunkte x 64 Schnitte.
Kollagen in poröser Keramik.
(Fluoreszenzanregung: 488 nm, Reflexionsanregung:
633 nm). 3D-Schattenprojektion,
Plan-Neofluar 20x/0.5,
460.6 µm x 460.6 µm x 200.5 µm,
512x512 Bildpunkte x 99 Schnitte.
Probe: Dr. Hanke, Technische Universität
Dresden, Institut für Werkstoffwissenschaft,
Deutschland
Tinte auf Aluminium
(Reflexions-/Fluoreszenzanregung: 488 nm),
3D-Schattenprojektion,
Epiplan-Neofluar 100x/0.9.
Probe: Mitsubishi Paper Mills Ltd.,
Tokyo, Japan
34.4 µm x 30.7 µm x 9.9 µm,
574x512 Bildpunkte x 64 Schnitte.
21

22
Hardware-Komponenten
Im Ensemble perfekt harmonieren
Für die optimale Ausstattung Ihres LSM 5 PASCAL
bietet Carl Zeiss eine breite Palette hochwertiger,
perfekt aufeinander abgestimmter Komponenten.
Die Kombination von konventionellen lichtmikroskopischen
und konfokalen Kontrastverfahren bietet
dem Anwender eine bislang unerreichte Flexibilität
und Beurteilungssicherheit in der optischen Materialprüfung.
Professionelle
Arbeitsplattformen nutzen
Als Basis für das LSM 5 PASCAL stehen je nach
Anwendung vier hochwertige Forschungsmikroskope
zur Auswahl:
Axioskop 2 MAT mot, Axioplan 2 imaging mot,
Axiovert 200 M MAT und Axiotron 2. Ausgestattet
mit einer großen Auswahl an lichtmikroskopi-
schen Kontrastverfahren wie Hellfeld, Dunkelfeld,
DIC, C-DIC, Polarisations- oder Fluoreszenzkontrast.
Sechs Augen sehen mehr als zwei. Sechs
Lösungsstrategien führen schneller zum Ziel als
eine. Und Sie sehen Ihre Untersuchungsobjekte in
völlig neuem Licht. Das garantiert Flexibilität. Das
erhöht die Beurteilungssicherheit.
Objektive(-)Kompetenz erleben
Die Hochleistungsoptik von Carl Zeiss setzt einen
neuen Leistungsstandard in der Materialmikroskopie.
Die neuen EC Epiplan-Neofluar-Objektive
bieten in ihrer Vielfalt maßgeschneiderte Konstellationen
in Auflösung, Lichtstärke, Kontrast,
Homogenität, Bildebnung und Arbeitsabstand für
jede Applikation. Mehr als 40 Auflichtobjektive
mit Vergrößerungen von 1,25x bis 150x lassen
kaum Wünsche offen.

Alle Freiheiten eines
flexiblen Systems genießen
Der LSM 5 PASCAL Scankopf beinhaltet die
präzise XY-Ablenkeinrichtung des Laserstrahls, die
frei justierbare, variable Lochblende und die hochempfindlichen
Detektoren.
Die lineare Steuerung der Scanner, das symmetrische
Design der beiden Scanspiegel, der digitale
Signalprozessor (DSP), sensitive Punktdetektoren
und eine stufenlose Laserabschwächung definieren
neue Freiheitsgrade in der Scanning Probe
Technologie hinsichtlich:
• Aufnahmemodus (Freihandprofil, Topografie,
Zeitserie, Tile Scan, Bildstapel-Array)
• Bildformat (4x1...279x1.498... 2048x2048...
8192x8192 Bildpunkte)
• Scanfeldorientierung
(0...91...185...277...359 Grad).
Es gilt, sie zu nutzen. Komplette Strahlteilerräder,
Emissions- und Polarisationsfilter lassen sich einfach
wechseln oder nachrüsten. Es steht Ihnen frei.
Solide Präzision Auf-Tischen
Für große Verfahrwege oder winzige Höhenstufen,
für zuverlässige Vibrationsdämpfung oder
als kompakter und ergonomischer Komplettarbeitsplatz:
Die Hochleistungsoptik des LSM 5
PASCAL wird mit präzisen Tischen und Trieben
perfekt komplettiert.
Manuell oder motorisiert, 4” oder 8”, aktiv oder
passiv gedämpft, Harmonic Drive- oder Piezotechnologie:
Ihre Anforderung bestimmt das
System, das wir gern für Sie zusammenstellen.
Piezo-Objektivfokus und
–Tischaufsatz, für
Nanometer-Genauigkeit.
1
2
Die EC Epiplan-Neofluare –
das Beste, was die Materialmikroskopie
derzeit zu bieten hat.
Freiraum für Ihre Materialproben –
ob aufrecht oder invers.
1 LSM 5 PASCAL am Axiovert 200 M MAT
2 Motorischer 8"x 8" Scanningtisch am Axiotron 2
23

24
Software-Komponenten
Intuitiv und zielsicher agieren
Die LSM 5 PASCAL Software besticht durch Intelligenz,
Benutzerfreundlichkeit, Logik und Stabilität.
Durchdachte Konzepte und Algorithmen liefern
dem Einsteiger optisches Know-how von Carl Zeiss
per Mausklick:
Klick Eins = perfekt ausgeleuchtetes Bild.
Klick Zwei = optimale Pixelauflösung.
Klick Drei = START der Bildaufnahme ... Fertig!
Damit nicht genug: Übersichtliche Menüs bieten dem
erfahrenen Benutzer satte Funktionalität. Von der
detaillierten Systemoptimierung über die umfassende
Datenverarbeitung zur anschaulichen Visualisierung
und Dokumentation.
Komfortabel und
übersichtlich archivieren
Mit den LSM 5 (Bild-) Datenbanken sortieren Sie
nicht nur Ihre Profile, Bildstapel, Zeitserien und
Grafiken, sondern auch automatisch alle Parameter
und Aufnahmebedingungen. Ganz nebenbei
protokollieren Sie, WANN Sie WELCHE Probe
WIE untersucht haben. Der Systemkodierung,
-motorisierung und -datenbank sei Dank!
Reproduzierbare Experimente –
mit der ReUse-Funktion und applikationsspezifischen
Parameter Files der Topografiesoftware.
Mit einem Klick
Experimente reproduzieren
Zum reproduzierbaren Abrufen aller Aufnahmeparameter
ist es dann nur noch ein Knopfdruck:
ReUse! Und von der Laserintensität über die komplette
Strahlengangkonfiguration bis hin zum
Bildformat ist wieder alles beim Alten.
The same procedure as every year.
Getriggert reagieren
und automatisieren
Komplexe Experimente können von externen
Quellen (z.B. Heiztischen) ausgelöst und über
Triggersignale gesteuert werden. Umfangreiche
Protokolle werden über Nacht vollautomatisch
abgearbeitet. Dies spart kostbare Zeit und erhöht
die Systemauslastung.
Geführte Justier- und Kalibrierroutinen ermöglichen
höchste Systemperformance. Nützliche
Tools liefern zusätzliche Arbeitserleichterung. Und
auch kundenspezifische Anforderungen sind kein
Problem. Reden Sie mit uns.
Helligkeitswerte in
Oberflächendaten transformieren
Die Softwareoption Topografie berechnet präzise
die Objektgestalt von Mikrostrukturen und -oberflächen
aus den Originaldaten. Zeitoptimierte
Algorithmen rekonstruieren die Oberfläche bei
starken Reflektivitätsunterschieden auf der Probe
ebenso sicher wie definierte Lagen semitransparenter
Mehrschichtsysteme.

3
Überzeugend visualisieren
und präsentieren
Egal ob 3D-Topografie oder 2D-Höhenkarte,
Höhenlinien oder Falschfarbtabelle, Gitternetz oder
Profile, Oberflächenrendering oder 3D-Animation.
Bringen Sie Ihren Oberflächenausschnitt in der aussagestärksten
Perspektive und im „richtigen Licht“
auf Bildschirm, Papier oder Dia. Diskutieren und
drucken Sie Ihre Ergebnisse doch am besten gleich
mit dem kostenlosen Image Browser von Carl
Zeiss.
Topografisch messen
und analysieren
Nach der aufschlussreichen Präsentation kann es
dann ins Detail gehen – Messfunktionen vom
Feinsten: Quantifizieren Sie Ihre Oberflächen mit
einer Fülle von geometrischen, statistischen und
funktionellen Parametern. Analysieren Sie Formabweichungen,
Rauheit, Flächen- und Volumenparameter.
1
2
Gekapseltes Bauelement (Material: Polycarbonat / Metall).
1 3D-Oberflächentopografie nach „First Maximum”
(die intensitätsschwächere Polycarbonatschicht wird
präzise rekonstruiert)
2 3D-Oberflächentopografie nach „Maximum Intensity”
(Vermischung beider Materialflächen)
3 Orthogonale Projektion, Epiplan-Neofluar 100x/0.9,
Originalstapel: 92.1 µm x 49.3 µm x 11.8 µm,
512x274 Bildpunkte x 119 Schnitte.
25

26
Software-Komponenten
Profillänge und Bildfeld neu definieren
In Kombination mit der Option StitchArt und einem
motorischen XY-Scanningtisch nimmt das LSM 5
PASCAL zusammengesetzte Höhenprofile und Bildstapel-Arrays
auf. So können Sie lange Messstrecken
und großflächige Ausschnitte Ihrer Probe abbilden
und vermessen. Der mikroskopische Horizont wird
um ein Vielfaches erweitert. Die von industriellen
Standards vorgeschriebenen Mindestabtastlängen
für Rauheits- und Welligkeitsanalyse werden erfüllt.
Schnell und berührungslos:
Multiple Profile Scan mit StitchArt
Profillängen, die Sie bisher nur mit einem 5x vergrößernden
Objektiv erfassen konnten, lassen sich
nun dank StitchArt mit der hohen Z-Auflösung
eines 20x vergrößernden Objektives vermessen.
Damit dies nicht auf Kosten der XY-Auflösung
geht, können mit StitchArt bis zu 16.384 Datenpunkte
aufgenommen werden. Gesteigerte axiale
Auflösung = größere Anzahl möglicher optischer
Schnitte. Je nach Applikation lassen sich auch bis
zu 2.048 Schnitte von Ihrer Probe erzeugen.
Formelektrode, mikrodrahterosiv geschnitten
(Material: gesintertes Wolfram-Kupfer).
Probe: Prof. Uhlmann, Technische Universität
Berlin, Institut für Werkzeugmaschinen und
Fabrikbetrieb, Deutschland.
1 3D-Oberflächentopografie.
EC Epiplan-Neofluar 20x/0.5,
Einzelstapel: 435.9 µm x 435.9 µm x 1045.5 µm,
490x490 Bildpunkte x 200 Schnitte.
2 Multiple Stack Scan aus 9x9 Einzelstapeln.
EC Epiplan-Neofluar 20x/0.5,
3369.5 µm x 3369.5 µm x 1280.0 µm,
1894x1894 Bildpunkte x 130 Schnitte.
1
Mikroskopisches Großformat:
Multiple Stack Scan mit StitchArt
Scanfeldgröße: XXL. Messgenauigkeit: NANO.
Das Format der Bildstapel-Arrays passt sich in
Form und Größe den Konturen Ihrer Proben an.
Variable Scangeschwindigkeiten, flexible Z-Schrittweiten
und Z-Messbereiche bis zu 4 mm lassen
kaum Wünsche offen. Mit dem LSM 5 PASCAL
steht Ihnen damit ein flexibles optisches 3D-
Profilometer zur Verfügung. Zweidimensional
oder dreidimensional, Mikro oder Makro – erweitern
Sie Ihren mikroskopischen Horizont mit der
Option StitchArt. Und das Beste: Ihre Proben
bleiben „unangetastet“!
2

1 2 3
Normgerechte Rauheitsund
Welligkeitsanalyse
Mit dem LSM 5 PASCAL lassen sich nun Rauheitsuntersuchungen
vergleichbarer durchführen:
mit dem 10x-Objektiv werden über 12,5 mm
Messstrecke erfasst, mit dem 20x-Objektiv mehr
als 4 mm und mit dem 100x-Objektiv immerhin
noch mehr als 1,25 mm. Dies ermöglicht vergleichbare
Ergebnisse zu taktilen Verfahren.
Schnell und berührungslos.
Erweiterter mikroskopischer Horizont bedeutet in
Fourier-Übersetzung: Detektion sehr niedriger
Ortsfrequenzen. Die Kombination der Optionen
StitchArt und Topografie ermöglicht die optische
Welligkeitsanalyse mit dem LSM 5 PASCAL.
Multiple Profile Scan
aus 5 x 5 Einzelprofilen
EC Epiplan-
Neofluar 20x/0.5,
3685.5 µm x 15.5 µm
4096 Bildpunkte x
155 Schnitte.
Primärprofil
Profil, rauheitsgefiltert,
Cutoff-Frequenz 0.8 mm
Profil, welligkeitsgefiltert,
Cutoff-Frequenz 0.8 mm
Höhenkodierte Darstellung der
Schneide einer Rasierklinge (4,20 mm x 0,01 mm x 0,005 mm)
x (µm)
y (µm) y (µm) y (µm)
x (µm)
Fußbodenfliese (Material: Keramik),
Multiple Stack Scan aus 5 x5 Einzelstapeln,
EC Epiplan-Neofluar 10x/0.25,
Einzelstapel: 4163.9 µm x 4163.9 µm x 159.0 µm,
1024 Bildpunkte x 1024 Bildpunkte x 54 Schnitte.
1 Primärdaten
2 Rauheitsgefiltert, Cutoff-Frequenz 0.8 mm,
3 Welligkeitsgefiltert, Cutoff-Frequenz 0.8 mm.
Distance (µm)
Rauheitsnormal (Material: Stahl)
Nichtkonfokales Übersichtsbild mit
Kennzeichnung des Profils.
27
x (µm)

28
Technische Daten
LSM 5 PASCAL System-Komponenten
Mikroskope
Stative Aufrecht: Axioplan 2 imaging mot, Axioskop 2 MAT mot, Axiotron 2;
Invers: Axiovert 200 M MAT BP (Base Port) oder SP (Side Port)
Z-Antrieb DC-Motor mit optoelektronischer Kodierung, kleinste Schrittweite 25, 50 bzw. 100 nm;
schneller Piezo-Objektivfokus oder -Tisch als Zubehör, Gesamthub 80 µm,
kleinste Schrittweite 10 nm
XY-Tisch (optional) Motorisierter XY-Scanning-Tisch, mit Mark & Find Funktion (xyz) sowie Tile Scan (Mosaik-Scan),
kleinste Schrittweite 1 µm
Objektive Mehr als 40 Auflichtobjektive:
Epiplane, Epiplan-Neofluare, Epiplan-Apochromate,
EC Epiplan-Neofluare, LD EC Epiplan-Neofluare, LD Epiplane
Zubehör Hochauflösende Mikroskopkamera AxioCam, Heiztische
Scanmodul
Scanner Zwei unabhängige, galvanometrische Scanspiegel für Rotation, Zoom, Offset
Scanauflösung 4 x1 bis 2048 x 2048 Pixel, frei wählbar
Scangeschwindigkeit 13 x 2 Geschwindigkeitsstufen; Zeilenfrequenzen von 4 bis 2600 Hz,
5 Bilder/s bei 512 x 512 Pixel (max. 77 Bilder/s bei 512 x 32 Pixel)
Scanzoom 0,7x bis 40 x, in Schritten von 0,1 einstellbar
Scanrotation Frei drehbar (360º), in Schritten von 1 Grad beliebig einstellbar
Scanfeld 18 mm Felddiagonale (max.) in der Zwischenbildebene, homogene Bildfeldausleuchtung
Pinhole Ein konfokales Pinhole, Durchmesser kontinuierlich verstellbar, vorjustiert
Detektion 1 oder 2 konfokale Kanäle (R/FL), 1 externer Durchlichtkanal (DIC-fähig) optional,
jeweils ausgestattet mit hochempfindlichen Detektoren (PMT)
Datentiefe 8 bit oder 12 bit wählbar
Lasermodule
Laser Ar-Laser (458, 488, 514 nm) oder solo 488 nm, 25 mW,
HeNe-Laser (543 nm) 1 mW,
HeNe-Laser (633 nm) 5 mW,
Spezifizierte Leistung am Ende der Lebensdauer
Faser Polarisationserhaltende Single Mode Fasern
Abschwächung Individuelle und variable Intensitätseinstellung aller Laserlinien mittels MOTF
Elektronikmodul
LSM 5 Control Steuerung des Mikroskops, der Lasermodule, des Scanmoduls und weiterer
Zubehörkomponenten, verwendet leistungsstarken digitalen Signalprozessor (DSP)
Computer High-end PC mit großzügiger Ausstattung an Arbeits- und Festplattenspeicher,
ergonomischer, hochauflösender Monitor oder TFT-Flachbildschirm,
vielfältiges Zubehör, Betriebssystem Windows 2000, Multiuser-fähig

Standardsoftware
Systemkonfiguration Komfortable Steuerung und Konfiguration aller motorisierten Mikroskopfunktionen,
der Lasermodule und des Scanmoduls,
Speichern und Wiederherstellen von applikativen Konfigurationen
ReUse-Funktion Wiederherstellung der Aufnahmeparameter per Mausklick
Aufnahme-Modi Spot, Line/Spline, Frame, Z-Stack, Zeitserien und Kombinationen:
XY, XYZ, XYT, XYZT, XZ, XT, XZT, Spot-T,
Average- und Summation (zeilenweise oder bildweise, konfigurierbar),
Step Scan (für höhere Bildraten, konfigurierbar)
Crop-Funktion Komfortable Auswahl von Scanbereichen (Zoom, Offset, Rotation simultan)
Spline Scan Scan entlang einer frei definierten Linie
Bildverarbeitung Bildprozessierungsoptionen für beliebige Verrechnungen,
Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division, Ratio, Shift, Filter
(Tiefpass, Median, Hochpass, etc., auch benutzerdefinierbar)
Darstellung Orthogonal-Ansicht (XY, XZ, YZ in einer Darstellung),
Cut-Ansicht (3D-Schnitt unter frei definierbarem Raumwinkel),
2.5D-Ansicht für Zeitserien von Line-Scans,
Projektionen (Stereo-, Maximum-, Transparenz-) für Einzelbilder und Serien (Animationen),
Depth Coding (Falschfarben-Darstellung von Höheninformationen),
Helligkeit- und Kontrasteinstellung, auch Offline-Interpolation für Z-Stapel,
Farbtabellenauswahl und -modifikation (LUT), Zeichenfunktionen für Dokumentation
Auswertung Intensitäts-Profilmessung an geraden und beliebig gekrümmten Linien,
Messen von Längen, Winkeln, Flächen, Intensitäten, u.v.m.
Daten-Archivierung, LSM-Bild-Datenbank mit komfortablen Funktionen zur Verwaltung der Experimente
Export, Import und der dazugehörigen Aufnahme-Parameter;
Multiprint-Funktion zur Erstellung von zusammengesetzten Bild- und Datenansichten;
über 20 Dateiformate (TIF, BMP, JPG, PSD, PCX, GIF, AVI, Quicktime …)
für Kompatibilität mit allen gängigen Bildverarbeitungsprogrammen
Optionale Software
Topographie-Paket Berechnung und Visualisierung von Oberflächen (schnelle Rendering-Modi) und Höhenprofilen
sowie zahlreiche Messfunktionen (Rauheit, Geometrie, Volumen)
StitchArt-Paket Aufnahme von „Multiple XZ“-Profilen und „Multiple XYZ“-Stapeln in Reflexion
(nicht für Axiotron 2)
LSM Image VisArt Schnelle 3D- und 4D-Rekonstruktion, -Animation
(verschiedene Modi: Schattenprojektion, Transparenzprojektion, Oberflächen-Rendering)
3D für LSM 3D-Darstellung und -Vermessung von Volumendatensätzen
Multiple Zeitserien Zusammengesetzte Zeitserien mit Wechsel der applikativen Konfigurationen
3D-Dekonvolution Bildrestaurierung auf Basis berechneter Point-Spread-Funktionen in Fluoreszenz
(Modi: Nearest Neighbour, Maximum Likelihood, Constraint Iterative)
Image Browser Kostenloses Software Paket für Darstellung, Bearbeitung, Sortierung, Druck
und Export/Import von LSM 5 Bildern
29

30
Systemüberblick LSM 5 PASCAL für Material
ECU
für LSM 5 PASCAL
Großer Systemtisch LSM 5
Breite 1500 mm, Höhe 780 mm, Tiefe 800 mm
mit Vibrationsdämpfung
Granitplatte
Aktives Antivibrationssystem MOD-1M
Tischfläche 40 cm x 40 cm
Aktives Antivibrationssystem MOD-1L
Tischfläche 60 cm x 60 cm
Laborwagen
Monitor 50 cm (21")
Konfiguration
Lasermodul LSM 5 PASCAL
Basic MAT
543 nm, 1 mW
Konfiguration
Lasermodul LSM 5 PASCAL
Vario MAT
488 nm, 25 mW
Steuerrechner
zum LSM 5 PASCAL
Kleiner Systemtisch LSM 5
Breite 650 mm, Höhe 780 mm, Tiefe 800 mm
mit Vibrationsdämpfung
Granitplatte
Tisch für Steuerrechner
Breite 1200 mm, Höhe 750 mm, Tiefe 800 mm
Scanmodul LSM 5 PASCAL:
Scanmodul 1 Kanal/1 Faser
Aktiv gedämpfter Systemtisch für LSM 5
Tischfläche 30" x 30"
LCD TFT-
Flachbildmonitor 18"

Bedienpult für zwei Achsen
Axiotron 2
Motorsteuerung MCU 28
Scanningtisch
DC 120x100 mit Halterahmen
Axiovert 200 M MAT
AxioCam HRm
AxioCam HRc
Bedienpult MCU für
zwei Achsen
Scanmodul LSM 5 PASCAL
Scanningtisch DC 200x200
Bedienpult für Z-Fokussierung,
Steuerung von Reflektorrevolver
und Objektivrevolver
Axiotron 2
Axiotron 2
Scanningtisch DC 100x100
AxioCam HRm
AxioCam HRc
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Coarse
Fine
Axioplan 2 imaging mot
Piezo-Objektivfokus
Z-Piezotisch
3200 K
Scanmodul LSM 5 PASCAL
I
O
70
80
40
50
10
Axioskop 2 MAT mot
30
60
90
100
Lampengehäuse 100 HAL
mit Kollektor,
Lampenfassung
Halogenlampe 12 V 100 W
Leuchte N HBO 103
Vorschaltgerät für N HBO 103
20
31

Topografische Parameter
in der LSM 5 PASCAL Software
Geometrische Parameter
Länge, Breite, Höhe, Flankenwinkel, Krümmungsradius
Fläche
Volumen
Rauheitsparameter*
Mittlere Höhe
Arithmetischer Mittenrauwert
Quadratischer Mittenrauwert
Schiefe
Steilheit
Größte (Profil-) Spitze
Größtes (Profil-) Tal
Absolute Rautiefe
Gemittelte Rautiefe
Maximale Rautiefe
Funktionelle Parameter
Traganteil
Traganteilsfläche
Wahre Oberfläche
Oberflächenindex
Materialvolumen
Leervolumen
*) Alle Rauheitsparameter können als Primärdaten,
rauheits- oder welligkeitsgefilterte Daten, für 2D-Profile
oder für 3D-Oberflächen berechnet werden.

Meilensteine der
Laser Scanning Mikroskopie
1982
Das erste Laser Scanning Mikroskop von Carl Zeiss zur Prüfung
von integrierten Schaltungen. Der Prototyp der Baureihe LSM 44
steht heute im Deutschen Museum in München.
1988
Beim LSM 21 IR erstmaliger Einsatz
eines Infrarot-Lasers.
Das LSM 30 – ein konfokales System
für die Materialforschung.
1991
Die LSM 320/330 vereinigen die konfokale
Laser Scanning Mikroskopie
mit PC-Technologie.
1992
Das LSM 410 bezieht auch inverse
Mikroskope in das LSM-Konzept ein.
1997
Das erste LSM 510 für die
Materialforschung.
1998
Das LSM 510 NLO, ausgestattet für
die Multiphotonen-Mikroskopie.
2000
Das LSM 5 PASCAL – das persönliche
Laser Scanning Mikroskop für Materialforschung
und Qualitätskontrolle.

Zuverlässiger Partner – aus Tradition
Um den Nutzern des LSM 5 PASCAL effektives Arbeiten zu ermöglichen,
bietet Carl Zeiss eine Reihe von Serviceleistungen.
Regionale Berater und Techniker stehen dem Anwender bei seiner
Forschungsarbeit zuverlässig und kompetent zur Seite.
Nach jeder Systeminstallation erfolgt ein intensives Training.
Schulungen und Workshops geben Anfängern und Fortgeschrittenen fundierte
Einblicke in praxisrelevante Themen der Laser Scanning Mikroskopie.
Wir beraten Sie gern:
Carl Zeiss
Mikroskopsysteme
07740 Jena
Telefon: 0 36 41 64 34 00
Telefax: 0 36 41 64 31 44
E-Mail: mikro@zeiss.de
www.zeiss.de/lsm-mat
Änderungen im Interesse der technischen Weiterentwicklung vorbehalten.
Gedruckt auf umweltfreundlich,
chlorfrei gebleichtem Papier.
45-0007 d/03.03