Ratgeber
Wer intensiver mit einem Mikroskop arbeitet, beschäftigt sich früher oder später mit den einzelnen Komponenten. Dazu gehören neben Okularen und Objektiven auch die Kondensoren. Sie spielen innerhalb des Beleuchtungssystems eine zentrale Rolle. Wie diese Rolle aussieht und weitere Informationen erhalten Sie in unserem Ratgeber.
Eine der ersten Fragen eines Einsteigers in die Welt der Mikroskopie lautet: Was ist ein Kondensor beim Mikroskop? Vereinfacht ausgedrückt, handelt es sich um ein kleines Bauteil, das aus Linsen besteht. Diese dienen dazu, das ins Mikroskop einfallende Licht in der gewünschten Weise zu lenken. Mit anderen Worten handelt es sich um einen optischen Lichtsammler.
Wird beispielsweise die Parallelisierung der Lichtstrahlen gewünscht, spricht man von einer Kollimator-Linse. Der Winkel der Lichtbrechung kann jedoch ganz unterschiedlich gestaltet und dem Betrachtungsziel angepasst werden. Wie scharf und kontrastreich das Bild ausfällt, wird durch die Lenkung der Lichtstrahlen vom Kondensor beeinflusst.
Für das bessere Verständnis empfiehlt es sich, die grobe Funktionsweise des Mikroskops zusammenzufassen: Im Falle der klassischen Lichtmikroskopie wird ein Objekt vergrößert, indem es zunächst mit einer Lichtquelle (Tageslicht oder Kunstlicht wie Halogen-Glühlampe und LED) beleuchtet wird. Zur Vergrößerung sind Objektive auf das Objekt gerichtet. Das Bild wird über einen Strahlengang transportiert und kann durch ein Okular betrachtet werden. Austauschbare Komponenten werden über einen genormten Gewindeanschluss (C-Mount) montiert.
Wo kommt der Kondensor ins Spiel? Er zählt zum Mikroskopie-Zubehör, da er für die Vergrößerung nicht zwingend erforderlich ist. Er beeinflusst jedoch maßgeblich die Abbildungsqualität. Er befindet sich unter dem Objekttisch und ist bei einem zusammengebauten Mikroskop kaum zu sehen. Durch seine Position unter dem Tisch kann er das Licht ideal auffangen und über seine Linsen lenken. Neben der Ausführung als Einzel-Kondensor gibt es auch den Doppel-Kondensor als Beleuchtungssystem.
Begriffsabgrenzung Kondensator
Kondensor und Kondensator klingen im ersten Moment so ähnlich, dass Verwechslungsgefahr besteht. Ein Kondensator hat jedoch nichts mit einem Mikroskop zu tun. Vielmehr handelt es sich um eine Apparatur, die in der Lage ist, den Aggregatzustand von Stoffen zu ändern, also etwa gasförmige Stoffe in den flüssigen Zustand zu überführen.
Die Begriffe Linse und Blende fallen beim Thema Kondensor fast immer gemeinsam. Das liegt daran, dass beide Komponenten für die Beleuchtung und Vergrößerung zusammenarbeiten.
Der Kondensor besitzt Linsen, um das Licht auf das Objekt und das entstehende Bild durch den Strahlengang zu lenken. In der Praxis kommt dafür entweder eine Sammellinse oder ein Zweilinsen-Beleuchtungssystem zum Einsatz. Mit welcher Intensivierung das Licht in den Strahlengang übergeht, wird über das teilweise Öffnen oder Schließen einer Blende bestimmt.
Dieser typische Vorgang des Öffnens und Schließens erinnert an das Weiten und Zusammenziehen der Iris im Auge. Daher ist der bekannteste Name auch Irisblende. Alternativ spricht man von der Aperturblende. Sie ist in der Optik weit verbreitet und kann den Querschnitt der Lichtstrahlen begrenzen. Sie wird bei einfachen Mikroskopen manuell eingestellt. Der exakte Lichteinfall wird über ein Stellrad bestimmt.
Gut zu wissen: Manche Mikroskope setzen zusätzlich auf einen Lichtfilter. Dieser Filter kann gezielt Wellenlängen ausblenden und damit dem abzubildenden Objekt eine andere Erscheinung geben.
Beim Zusammenspiel aus Kondensorlinse und Blende gilt: Je weiter die Blende geöffnet wird, desto höher wird die Auflösung bei zugleich sinkendem Kontrast. Im Umkehrschluss kommt es beim Verengen der Blende zu einer Kontrastzunahme, doch die Auflösung sinkt. Linsen und Blende erarbeiten somit gemeinsam den besten Kompromiss bei der Darstellung eines Bildes.
Viele Modelle besitzen Markierungen, die als Orientierungshilfe dienen. Auf diese Weise sollen falsche Einstellungen der Blende vermieden werden. Eine aufgedruckte 40 bedeutet beispielsweise, dass diese Einstellung bei 40-facher Vergrößerung geeignet ist.
Es existieren eine ganze Reihe von Möglichkeiten, wie die Linsen geformt und angeordnet sein können. Entsprechend haben sich verschiedene Bauformen der Kondensoren etabliert.
Abbe-Kondensor
Der Abbe-Kondensor ist nach Ernst Abbe benannt. Dieser erkannte im 19. Jahrhundert das Abbe-Limit: den minimal notwendigen Objektabstand für eine gute Auflösung. Der Abbe-Kondensor bringt eine leichte Korrektur der sphärischen Aberration mit sich, korrigiert jedoch chromatische Aberration überhaupt nicht.
Chromatische und sphärische Aberrationen
In der Optik spricht man Aberrationen, wenn Abbildungsfehler gemeint sind. Ist ein Bild achromatisch, liegen Fehler bei den Farben vor. Sphärische Aberrationen sind unscharfe Darstellungen durch unpassende Lichtbrechung.
Achromatisch-aplanatischer Kondensor
Der Aufbau erlaubt es, dass sphärische und chromatische Aberrationen teilweise korrigiert werden und das auch für Immersionsobjektive (Objektive arbeiten, selbst wenn Einbettungsflüssigkeiten genutzt werden) und bei hoher numerischer Apertur. Die numerische Apertur ist das Vermögen, Licht zu fokussieren. Ein hoher Wert meint, dass optische Systeme einen hohen Öffnungswinkel eingestellt haben.
Dunkelfeld-Kondensor
Die Dunkelfeld-Mikroskopie verzichtet auf Zentralblenden und nutzt nur Licht mit hoher Beugungsordnung. Das führt beim Blick durch das Okular dazu, dass der Bildhintergrund dunkel und das Objekt selbst sehr hell wirkt. Man unterscheidet Trocken-Dunkelfeld-Kondensoren und Immersions-Dunkelfeld-Kondensoren. Letztere Form der Mikroskopie nutzt Wasser oder Immersionsöl, um das Präparat besser darzustellen.
Hersteller Zeiss
Ein bekanntes Unternehmen für Kondensoren, Mikroskop-Kameras und andere optische Lösungen ist Carl Zeiss Jena. Es wurde nach dem Mechaniker Carl Zeiss benannt, der bereits 1846 in Jena seine Werkstatt für Feinmechanik und Optik eröffnete.
Pankratische Kondensor
Die Arbeit mit einem pankratischen Kondensor bedeutet die Arbeit mit einer variablen Linse, ohne dass dabei die Blende verändert werden muss. So sind sehr exakte Bilder möglich.
Phasenkontrast-Kondensor
Die Blende ist ringförmig. Durch die gezielte Veränderung von Lichtwellen wird die Phasenkontrast-Mikroskopie möglich, bei der selbst Objekte mit sehr wenig Eigenkontrast deutlich sichtbarer werden.
Wichtig
Vor dem Kauf eines Kondensors muss immer darauf geachtet werden, dass die Marke zum Mikroskop passt. Die Hersteller geben an, mit welchen Geräten die Bauteile kompatibel sind.