Hellfeld Dunkelfeld Phasenkontrast Polarisation Interferenzkontrast

Technische Voraussetzungen

 

Wie für die Polarisationsmikroskopie, aus welcher Nomarski den Interferenzkontrast entwickelte, sind auch für den DIC zwei Polfilter (Polarisator und Analysator) notwendig, die sich in diesem Fall aber an bestimmten Positionen im Strahlengang befinden müssen.

 

Zusätzlich werden bei dieser Methode noch 2 Prismen (Wollaston Prismen) in den Strahlengang eingebracht. Dazu benötigt man aber zusätzliche Einschubmöglichkeiten, welche meist nur bei größeren Mikroskopen vorhanden sind. Das erste Prisma befindet sich vor dem Kondensor, das zweite oberhalb des Objektives.

 

 

 

Polfilter

Der erste Polfilter, der Polarisator, befindet sich in den allermeisten Fällen vor dem ersten Prisma.

 

Entweder liegt er direkt auf der Lichtaustrittsöffnung oder er befindet sich auf einem Schieber zwischen Lampe und Lichtaustrittsöffnung.

 

 

drehbarer Polarisator

 

Der Analysator lässt sich über einen Schieber oder Schalter nach dem 2. Prisma in den Strahlengang einbringen.

 

 

 

 

ACHTUNG:
Die Hitze der Lampe kann die Filter (vor allem den Polarisator) stark beschädigen und man erhält dann auch bei gekreuzten Polfiltern keinen schwarzen Hintergrund mehr.

Daher die Polfilter immer vor Überhitzung schützen; also immer darauf achten, dass das einfallende Licht nicht zu heiß ist, oder einen Wärmeschutzfilter vor der Lampe verwenden.

 

 

 

 

Wollaston-Prismen

Die für den Interferenzkontrast notwendigen Wollaston-Prismen bestehen aus zwei in Subtraktionsstellung miteinander verkitteten Kalkspatkeilen (Teilprismen). Diese Teilprismen sind extrem flach, so dass das Wollaston-Prisma die Form eines Scheibchens besitzt.

 

 

Wollaston Prisma für ein 40x Objektiv / NA 0.6

 

Linear polarisiertes Licht, dessen Schwingungsebene in einem 45° Winkel zu der Schwingungsrichtung des Prismas steht, wird vom ersten Teilprisma in zwei senkrecht zueinander stehende Wellenzüge gleicher Amplitude aufgespalten.

 

Durch das in Subtraktionsstellung angebrachte zweite Prisma werden die beiden Teilstrahlen von einander weg gebrochen.

Vom Kondensor werden die beiden Strahlen parallel ausgerichtet und so durch das Objekt geschickt.

 

1. Teilprisma – Aufspaltung in 2 Teilstrahlen

2. Teilprisma – räumliche Trennung der Strahlen

 

 

Lage der Prismen

Besonders die Lage des 2. Prismas, dessen Aufgabe es ist die beiden räumlich getrennten Teilstrahlen wieder zusammenzuführen, stellt ein Problem dar; denn die Strahlen, die dieses Prisma verlassen, sind leicht gegeneinander geneigt.

 

Um bei der anschließenden Interferenz der beiden Wellenzüge ein homogenes Feld zu bekommen muss der Winkel zwischen den beiden Wellenzüge aber 0° betragen. Dazu muss die Vereinigung der beiden Teilstrahlen genau in der hinteren Brennebene des Objektives erfolgen.

Um dies zu erreichen gibt es 2 Möglichkeiten:

  1. Das Prisma wird im Strahlengang so positioniert, dass die Vereinigung der Teilstrahlen in der hinteren Brennebene des Objektives erfolgt.
    Dies stellt aber vor allem bei Objektiven mit höherem Abbildungsmaßstab ein Problem dar, weil sich hier die hintere Brennebene mitten im Linsensystem befindet und bei herkömmlichen Objektiven dort kein Prisma Platz hat.
    Für diesen Zweck wurden daher spezielle Objektive entwickelt, bei denen das Prisma an der richtigen Stelle eingebaut ist (Interferenzkontrast nach SMITH).
  2. Auf andere Weise wurde von NOMARSKI das Problem gelöst, indem er die optische Achse des Wollaston Prismas so veränderte, dass der Punkt der Strahlenvereinigung außerhalb des Prismas liegt. Somit lässt es sich weit genug oberhalb des Objektives anbringen und es sind keine speziellen Objektive notwendig.