Inhaltsverzeichnis
Einleitung

Allgemein Themen
1. Welche Angebote zur Weiterbildung gibt es?

  • Mache ich das was ich tue richtig und warum?

2. Welche Literatur würden Sie empfehlen?

  • Es steht doch alles im Internet, oder?

Themen zur Präparation:
3. Warum verbrenne ich mir bei einer „Kalteinbettung“ meiner Proben die Finger?

  • Temperaturempfindliche Werkstoffe

4. Warum kann ich keine Haushaltsschere für meine Probentrennung nutzen?

  • Wie werden Proben deformiert?

5. Wer dokumentiert Präparationsartefakte?

  • Was mache ich damit?

6. Mikrotomie

  • Was ist das denn?

7. Kann man CfK und Metalle tatsächlich schneiden?

  • Was kann ich damit anfangen?

8. Welches Einbettmedium brauche ich für meine Proben?

  • Die kaum überschaubare Auswahl.

9. Einen Dünnschliff herzustellen ist doch viel zu aufwendig

  • Wirklich?-

10. Wie dick muss mein Dünnschnitt oder Dünnschliff präpariert werden?

  • So dünn wie nötig, so dick wie möglich.

Themen zur Mikroskopie:
Warum brauchen wir überhaupt ein Mikroskop?
11. Bitte Köhler´n Sie Ihr Mikroskop!

  • Wie geht Das denn?

12. Das Mikroskop ist immer wieder verstellt

  • Wer war denn schon wieder an meinem Mikroskop?

13. Wir planen ein neues Mikroskop mit LED Beleuchtung

  • Wirklich so toll?

14. Der Staub ist der Tod jeder Optik

  • Wo liegt denn nun der Dreck?

15. Förderliche Vergrößerung?

  • Es gibt also auch eine Unförderliche?

16. Filter, Filter?

  • Wofür brauche ich denn die noch? -

17. Ich habe doch ein Mikroskop!

  • Warum muss mein Mikroskop in Rente?

18. Kann ich mit einem Stereomikroskop 1:25fach Zoom für alle mikroskopischen Anwendungen abdecken?

  • Warum nicht gleich ein Lichtmikroskop?

19. Wer schaut noch ins Mikroskop?

  • Die Ü 40 Generation.

20. Ich benötige für meine Anwendung eine „Eier legende Wollmilchsau“

  • Eine gekonnte Verkaufsstrategie?

21. Wie rechne ich Linienpaarauflösung in Mikrometer um?

  • Warum wird bei den Stereomikroskopen nicht gleich µm angegeben?

22. Wozu brauche ich die Aperturblende

  • Auflösung, Kontrast, Schärfentiefe  – die Macht der Aperturblende!

23. Was hat sich in den letzten 30 Jahren in der Mikroskopie eigentlich verändert?

  • Mikroskop in Rente Teil 2.

Themen zur Digitalfotografie:
24. Welche digitale Auflösung benötige ich eigentlich?

  • Sie werden überrascht sein.

25. Wie oft muss ich kalibrieren?

  • Was wird denn verstellt?

26. Wo habe ich denn gleich meinen Kalibriermaßstab?

  • Wer kalibriert meine Kalibrierung?

27. Vergrößerung, Bildausschnitt, Abbildungsmaßstab

  • Das große Verwirrspiel.

28. Ich möchte mit einer vorgegebenen Normvergrößerung fotografieren.

  • Viele Irrtümer seit dem Einsatz der Fotografie.

29. Warum ist die Qualität der digitalen Fotos so schlecht?

  • Anspruch und Wirklichkeit

30. Was ist ein C-mount Adapter?

  • Kleines Teil, große Wirkung

Themen zur Bildverarbeitung:
31. Bilddatenbanken sind teuer

  • Das Suchen nach Bildern auch.

32. Wozu benötige ich eine Shading Korrektur?

  • Das Problem vieler Mikroskope

33. Warum kann ich mit der Fluoreszenzmikroskopie keine Flächenermittlung durchführen?

  • Der Einfluss optischer Kontrastverfahren.

34. Schärferekonstruktion und Panoramabild

  • Was hat das mit optischer Auflösung zu tun?

35. Messen mit dem Stereomikroskop

  • Wo ist da das Problem?

36 Ich möchte mit meinem Mikroskop eine Tiefenmessung (z-Achse) durchführen

  • Warum schnappt der Herr Kern jetzt nach Luft?

37. Kann ich mein Gesamtsystem zertifizieren?

  • Der genormte Mensch.

38. Wie oft muss ich meine Software updaten?

  • Das Problem der digitalen Welt.

39. Wie setze ich meinen Schwellwert richtig?

  • Kleine Einflüsse, große Wirkung.

Nachwort
40. Wie arbeite ich in 10 Jahren?

  • Eine kleine Science Fiction Story.


Nach-Nachwort
Literaturverzeichnis

Einleitung

 

Nicht nur der Zertifizierungsdruck zwingt viele Anwender Arbeitsabläufe und Arbeitsinhalte zu hinterfragen. Zeitdruck, neue Anwendungen, Werkstoffe und neue Techniken müssen schnell und ohne viel Aufwand in die tägliche Arbeit integriert werden. Und was ist mit Fragen und Problemen? Zum Thema Präparation, Mikroskopie, Dokumentation und Bildverarbeitung sind die Literatur und Schulungsangebote überschaubar.

Dieses kleine Werk wird die 40 wichtigsten Fragen der Kunden zu diesen Themen beantworten. Viele Fragen sind meist unabhängig von der Anwendung und betreffen die Techniken und deren Beherrschung. Manche Fragen werden seltener als andere gestellt. Eine Sortierung nach diesem Kriterium habe ich bewusst nicht gewählt. Alle haben aber gemeinsam, die Unsicherheit das Richtige zu tun oder es bestätigt zu bekommen. Dieses Buch hat nicht den Anspruch ein umfassendes Werk zu sein, sondern gezielt bestimmte Themen zu bearbeiten, die mir meine Kunden immer wieder genannt haben.

Mit einer festen Struktur, die auch zum Nachschlagen geeignet ist, hoffe ich auf viele „Ah-ha“ Erlebnisse als auch eine Grundlage für weitere Diskussionen und Nachfragen zu geben.

Neben der Beschreibung der Fragestellungen und deren Lösungsansätze folgen zu jedem Thema praktische Tipps und Übrigens auch übergreifende Gedanken. Den Abschluss jedes Themas bildet ein praktisches, oft verwunderliches Beispiel unter der Überschrift Tatsächlich passiert.

 

Ich wünsche dem Leser viel Spaß!

Bewertung des Buches
„Beobachtende und messende Mikroskopie in der Materialkunde
Ein Leitfaden für die Praxis “
von Martin Kern, Dr. Jörg Trempler
erschienen im Brünne-Verlag, Berlin, 2007

 

In der allgemeinen Praxis wird unter Mikroskopie die optische oder Licht-Mikroskopie (im Unterschied zu den speziellen Techniken der Elektronenmikroskopie) verstanden, auf die sich auch das vorliegende Werk bezieht.

Für den praktischen Anwender werden alle erforderlichen Tätigkeiten der Mikroskopie von der Probenauswahl, Präparation und Untersuchungstechnik bis zur Auswertung der mikroskopischen Aufnahmen sehr ausführlich und detailliert beschrieben und mit typischen Beispielen illustriert. Die erschöpfende Darstellung aller wesentlichen Arbeitsschritte ist dem Ziel untergeordnet, die mikroskopischen Techniken optimal und für die jeweilige Aufgabenstellung mit maximalem Erfolg einzuordnen.

Das Werk verzichtet ganz bewusst auf die Darstellung der optischen und wissenschaftlichen Grundlagen der Mikroskopie, auf die nur in dem für das Dargestellte in unverzichtbarer Kürze hingewiesen wird, um von den praktischen Handhabungen nicht abzulenken. Schon in dieser generellen Gestaltung zeigt sich die jahrelange Erfahrung eines Mikroskopikers , der es sehr gut versteht, auf die in der Praxis wichtigen Aspekte einzugehen. Nach einigen einleitenden Worten zur historischen Entwicklung der Mikroskopie werden die Grundsätze jedes mikroskopischen Arbeitens genannt. Aufbauend auf dem neuesten Stand der Mikroskopie soll die jeweilige Aufgabenstellung oder das Problem so effektiv wie möglich gelöst werden.

Dementsprechend wird dem Problemkreis der Probennahme, -vorbereitung und Präparation im Kap. 4 ein breiter Raum gewidmet. Entsprechend ihrer praktischen Bedeutung wird auf einige Präparationsschritte besonders ausführlich eingegangen, zu denen die Herstellung von An- und Dünnschliffen sowie An- und Dünnschnitten gehören. Es erfolgt nicht nur eine lückenlose Beschreibung der vielfältigen einzelnen Schritte bei den unterschiedlichen praktischen Problemen, sondern es erfolgen auch Hinweise auf Fehler, Gefahren und besondere Probleme bei der Präparation, d.h. auf die zahlreichen „Stolpersteine“, die ein optimales Resultat schon von vornherein erschweren. Ausführlich wird auf die Mikrotomie eingegangen, wobei auch die Ultramikrotomie für die Transmissions-Elektronenmikroskopie erwähnt wird. Alle Arbeitsschritte sind nachvollziehbar erklärt und durch ein reiches Bildmaterial erläutert. Sehr informativ sind auch die übersichtlichen Tabellen zu häufigen Fehlern, deren Ursachen und Behebung.

Das folgende Kap. 5 widmet sich nach einleitenden Bemerkungen zu Aufklärung und Kontrastarten den verschiedenen Techniken und Typen der Mikroskopie. Hierbei werden die einzelnen Bausteine der Mikroskopie von der Beleuchtung über Filter, Objektive, Okulare bis zum Fotoausgang insbesondere auch hinsichtlich ihrer Auswirkung auf das mikroskopisch zu ermittelnde Bild ausführlich diskutiert. Ergänzend werden weitere mikroskopische Verfahren wie Mikrohärteprüfung und Heiztischmikroskopie genannt.

Ein sehr breiter Raum ist auch dem dritten Schwerpunkt, der quantitativen Bestimmung optischer Daten und ihrer Korrelation zu Werkstoffeigenschaften im Kap. 6 gewidmet. Hierbei geht es insbesondere um die Bestimmung der Brechzahl und der Anisotropie optischer Eigenschaften mit zahlreichen Beispielen aus dem Bereich der Kunststoffe. Gerade auf diesem Gebiet lassen sich vielfältige Einflüsse der Herstellung und der Morphologie von Kunststoffen mit optischen Messungen darstellen. Die optische Ermittlung von Mikrohärteeindrücken nach verschiedenen Methoden und deren Fehlermöglichkeiten nehmen einen breiten Raum ein.

Die nachfolgenden Kapitel 7 und 8 widmen sich der Aufzeichnung der mikroskopischen Bilder mit klassischen (Fotographie) und aktuellen Methoden (Digitalkameras) sowie der Bildverarbeitung und Bildspeicherung. Der abschließende Anhang diskutiert näher weitere Möglichkeiten zur optischen Vermessung von Kunststoffen, insbesondere von Sphärolithen. Daran schließt sich ein Literaturverzeichnis relevanter Arbeiten sortiert nach Präparationsverfahren, Mikroskopie, quantitativer Bildbestimmung und Dokumentationen an.

Das Buch schließt mit einem Lexikon zu Fachbegriffen der Mikroskopie und zwei praktischen Untersuchungsbeispielen an Kunststoffen. Alle Darstellungen in diesem Leitfaden zur Mikroskopie lassen eine jahrelange praktische Erfahrung der Verfasser erkennen, die sachkundige und detaillierte Anleitungen zum Handeln vermitteln. Die klaren Formulierungen werden durch Beispiele aus dem Bereich der Werkstoffwissenschaften mit Schwerpunkt bei den Kunststoffen unterstützt. Auch der mit der Mikroskopie vertraute Spezialist liest das Buch mit Gewinn. Das Buch ist klar strukturiert und folgt den praktischen Schritten bei mikroskopischen Analysen von Werkstoffen. Trotz der Fülle an Informationen geht der Überblick nie verloren. Hinsichtlich Qualität und Vollständigkeit der Inhalte bleiben keine Wünsche offen.

Das Buch wendet sich an alle in Industrie und in der Forschung, die beruflich mit mikroskopischen Aufgaben betraut und routinemäßig mit auf der Mikroskopie basierenden Werkstoffanalysen beschäftigt sind oder nur nach der geeigneten Methode für die Anfertigung mikroskopischer Aufnahmen suchen. Auch Studenten naturwissenschaftlicher und ingenieurwissenschaftlicher Richtungen profitieren von den einfachen, klaren Darstellungen. Ein Buch, das vom Praktiker für den Praktiker geschrieben ist und das in hohem Maße den Anspruch erfüllt, „Leitfaden für die Praxis“ zu sein.

 

16. Dezember 2008

Prof. Dr. G.H. Michler
Martin-Luther Universität Halle Wittenberg
Institut für Physik
Fachgruppe: Allgemeine Werkstoffwissenschaften

  • STICHWORTVERZEICHNIS
  • ABLAUFOPTIMIERUNG
  • GRUNDSATZ

PRÄPARATION

  • Anschliff, Dünnschliff, Dünn- und Anschnitt, Sonderverfahren
  • Totalpräparat, Körnerpräparat, Bruch- und Oberflächenpräparat, Filmpräparat,
  • Präparationsverfahren
  • Probenvorbereitung
    • Oberflächenbehandlung,Tränken, Verfestigen, Trennen, Einbetten,
    • Einspannen, Fehler bei der Probenvorbereitung
  • Probennahme
  • Textilfaser

MIKROSKOPIE

  • Auflösung und Optik
  • Kontrastverfahren
    • Hellfeld, Dunkelfeld, Phasenkontrast, Polarisation, Interferenzkontrast,
    • Fluoreszenz, Mischlichtverfahren
  •  Konfokale Laserscanning MikroskopPolypropylen
  • Infrarotmikroskopie
  • Ultraviolettmikroskopie
  • Polypropylen
    Stereomikroskopie
    • Aufbau und Funktionsweise der Stereomikroskope, Optikträger
    • (Vergrößerungswechsler), Tuben und Okulare,
    • Objektive, Stative und Fokussiertriebe, Fotoadaption,
    • Beleuchtungsverfahren, LED Beleuchtung
  • Makroskop
  • Mikroskopautomatisierung
  • Lichtmikroskopie
    • Aufbau und Funktionsweise der Lichtmikroskope, Mikroskop Typen, Stative,
    • Objekttische, Beleuchtungen (Lampenhäuser), Filter, Kondensoren, Tuben
    • und Okulare, Fotoadaption
  • MikrohärteprüfungLiteratur-Glaskolben
  • Heiztischmikroskopie
  • Mikroskopautomatisierung
  • Köhlersche Beleuchtung
  • Glaskolben

QUANTITATIVE BESTIMMUNG OPTISCHER DATEN UND IHRE KORRELATION ZU DEN WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN

  • Grundlagen
    • Dispersion der Brechzahl, Dispersion der Doppelbrechung, Optische
    • Doppelbrechung, Optische Indikatrix
  • Bestimmung optischer Daten an Werkstoffen
    • Brechzahlbestimmung, Immersionsmethoden, Variationsmethode,
    • Bestimmung der Anisotropie, Untersuchungen an Sphärolithen in
    • teilkristallinen Kunststoffen
  • Mikrohärtebestimmung
    • Einflussgrößen, Anforderungen, Mikrohärtebestimmung nach VICKERS,
    • Mikrohärtebestimmung nach KNOOP, MARTENS Härteprüfung,
    • Fehlermöglichkeiten, Bestimmung der relativen Mikrohärte
  • Thermooptische Analyse
    • Anwendungsbereiche, Kalibrierung, Anwendungsbeispielen

DOKUMENTATIONSVERFAHREN

  • Kleinbildfotografie
  • Analoge Videotechnik
  • Digitale Fotografie
    • CCD, Auflösung, Belichtungszeiten, Kontrast, Farbe, Aufbau und
    • Funktionsweise der Digitalkameras,
    • Adaptionen für die Mikroskopie

BILDVERARBEITUNG

  • HardwareFeuerfestkeramik
  • Bildübertragung
  • Bildspeicherung
  • Bildwiedergabe
  • Feuerfestkeramik
    Bilddatenbanken
    • Aufbau und Funktionsweise der Bilddatenbank,
    • Systemintegration, Datensicherheit, Interaktive
    • Bildverarbeitung, Vermessung, Kalibrierung
  • Bildanalyse
    • Flächenanteilsermittlung, Korngrößenanalyse,
    • Partikel Zählung, Schichtdicken
    • Vermessung, Restschmutzanalyse, Einschränkungen
  • Berichtserstellung
  • Sonderanwendungen
    • Panoramabild, Schärferekonstruktion

ANHANG:

  • MÖGLICHKEITEN ZUR OPTISCHEN VERMESSUNG VON KUNSTSTOFFEN
  • ZWEI FALLBEISPIELE
  • LITERATURVERZEICHNIS
  • FACHBEGRIFFE IN DER MIKROSKOPIE
  • APPLIKATIONSVERZEICHNIS
  • HERSTELLERVERZEICHNIS
  • Verbundwerkstoff